液压挖掘机动臂有限元分析方法研究

以某型液压挖掘机(20t级)为研究对象,基于SolidWorks、Hypermesh、Ansys三种软件无缝连接,利用各自软件功能特点对挖掘机反铲工作装置一动臂进行建模和分析,提出了一种快速、方便、高效的有限元分析方法,该分析方法能够快速建立三维实体和有限元分析模型并能保证网格质量和计算效率,同时也解决了不同工况共享有限元模型和销轴连接模拟的问题;分析结果表明该分析方法是切实可行的,对其他工程机械有限元分析的研究也具有一定参考意义。     

行星减速装置接触疲劳寿命的有限元分析

以一款挖掘机用RV行星减速装置为研究对象,采用接触应力理论分析了摆线轮与针齿齿面接触的疲劳强度,结论显示疲劳损伤易出现在摆线轮的齿根处。利用有限元方法对摆线轮与针齿间的应力应变进行了定量分析,结果与理论分析一致,最大应力为736.65 MPa,小于材料的最小许用接触应力,最大应变发生在摆线轮支撑曲轴的轴承孔处。对摆线轮和针齿的材料GCr15的接触疲劳S-N曲线分析可知,两者在啮合工作过程中没有接触疲劳破坏。     

挖掘机工作装置有限元分析

结合挖掘机实际工作工况对挖掘机工作装置在三种不利工况下进行了三维有限元分析,得出了其应力应变分布图,结果表明,工作装置最大应力在挖斗以及大臂处,此处即工作装置最容易开裂的部位,这一结论与挖掘机工作装置在挖掘作业使用时的实际情况相吻合。运用遗传算法对挖掘机尺寸进行优化改进。所得到的结论对挖掘机工作装置失效分析、寿命评估及结构优化设计具有一定的参考价值。     

液压挖掘机工作装置的建模及动力学仿真

使用UG建立了液压挖掘机工作装置的三维模型。在ADAMS中建立了虚拟样机模型并进行了动力学仿真分析,求出了挖掘机工作过程中工作装置关键点处力的变化规律,为进行有限元分析提供了依据。     

8吨挖掘机工作装置的有限元分析与优化设计

为减少某型号8吨反铲液压挖掘机工作装置的制造成本,在综合考虑多种典型工况、理论挖掘力、静态强度的基础上对反铲液压挖掘机工作装置进行了轻量化设计.分析与计算了挖掘机工作装置在五种典型工况下的挖掘力,并通过有限元分析软件ANSYS中对工作装置进行了静力学强度分析.采用ANSYS、MATLAB与导重法相结合的方法对挖掘机工作...     

基于有限元分析的液压挖掘机回转装置系统动力学研究

首先分析了基于有限元模态分析和冲击载荷作用动力学响应的动力学理论基础。以液压挖掘机回转装置系统为研究对象,利用动力学理论和有限元分析相结合的方法对液压挖掘机回转装置进行动力学分析。建立了液压挖掘机回转装置系统动力学模型,利用有限元装配和单元连接技术建立回转装置转台-回转支撑-回转机构耦合的有限元模型,对有限元模型进行模态分析,对回转装置系统的抗冲击动力学性能进行评定,采用模态加速度法对回转装置有限元模型进行冲击载荷作用动力学响应分析。研究结果为液压挖掘机回转装置系统结构动力学及抗冲击性能研究提供依据。     

D-H坐标系下挖掘机工作装置运动学建模与仿真

应用机器人运动学求解常用的D-H法建立挖掘机工作装置4自由度运动学数学模型,分析了挖掘机工作装置运动过程中铲斗齿尖位移、速度、加速度与空间位置的运动关系。在此基础上采用Pro/E和大型有限元软件ADAMS建立挖掘机工作装置虚拟样机模型。对挖掘机工作装置进行了运动学仿真,得到了铲斗齿尖位移、速度、加速度动态曲线,并对动态曲线进行了分析,验证了运动学模型的正确性。这种方法简化了解析计算,同时求得的解具有使用性和代表性,对挖掘机工作装置的设计具有普遍的适用意义。     

挖掘机工作装置动力及有限元联合仿真分析

通过PROE软件对挖掘机工作装置进行三维模型的建立,在多体动力学软件ADAMS中对工作装置虚拟样机进行了动力学仿真分析,得出了挖掘机工作装置在复挖掘工况下各铰点的受力情况。取各铰点最大受力姿态及大小为工作装置进行有限元分析,为设计优化提供依据。     

基于ANSYS的封隔器接触应力分析及结构优化

封隔器是油田采油中重要的井下工具之一。封隔器的工作好坏,密封是关键。胶筒与套管之间的接触应力的大小,可以直接反应出封隔器的密封能力,接触应力越大,封堵压差的能力就越高,密封效果最好。采用非线性有限元分析方法,对封隔器胶筒与套管之间的接触应力进行研究,并对胶筒的壁厚进行了结构优化。综合考虑封隔装置受挤压后的变形过程和受力过程,得到此型号封隔器胶筒的最优壁厚。将最优胶筒壁厚的有限元分析结果与地面实验结果进行比较,前者可行有效,且具有较好的工程应用价值。     

基于ANSYS Workbench的挖掘机式冲击器工作装置模态分析

挖掘机工作装置最初的设计是以铲斗挖掘为主要功能,装上冲击器后其工作状况为冲击振动,需要对工作装置进行动态特性分析。采用Pro/E软件对某型号挖掘机式冲击器进行三维建模,然后利用ANSYS Workbench建立有限元模型。对挖掘机式冲击器工作装置的三种工况进行模态分析,得到工作装置的固有频率和振型,为挖掘机和冲击器的功率匹配提供一定的依据,并为其优化设计提供理论基础。     

挖掘机回转平台及三角架典型工况的有限元分析

采用有限元分析方法,建立了挖掘机平台结构的三种最危险工况下的有限元模型,分析了平台及三角架的强度和刚度,找出结构的薄弱环节是三角架的刚度偏弱,以及平台与三角架连接的部分出现应力集中的现象。这为进一步优化结构、改进设计提供了依据。     

矿用挖掘机底架梁的力学分析及优化设计

挖掘机的底架梁,承受着上千吨的重量；文章对其恶劣受力环境,以三维仿真和有限元的方式进行分析计算,相应的计算过程和计算结果,可为施工设计提供有力依据.     

液压挖掘机动臂内部筋板的拓扑优化设计

分析了液压挖掘机的典型工况及受力情况,并在铲斗挖掘工况下对其动臂进行了有限元计算。针对动臂内部筋板的布局,提出了一种箱型结构内部加强筋的布局优化方法,并基于渐进结构优化方法(ESO),对内部筋板的布局进行了拓扑优化,快速简便地确定了箱型结构内部加强筋的布局。对比优化前后有限元分析结果表明,此方法能够减小结构最大等效应力并减少高应力区。用试验验证了此方法的有效性和实用性。     

挖掘机动臂疲劳可靠性分析

为了评估挖掘机动臂结构的疲劳可靠性,以某6t挖掘机动臂为研究对象,对结构进行了合理简化,使用ANSYS有限元分析软件构建挖掘机动臂结构计算模型,分析计算载荷,进行静态强度分析,提取各工况下结构的应力应变最大节点,采集应力应变数据,确定结构的应力和应变时间历程,考虑挖掘机动臂结构设计中材料性能的随机性,采用RBF神经网络响应面法计算危险点处的可靠度,得出明确的可靠度指标,研究结果表明该动臂结构据有良好的疲劳可靠性。     

TOOTH CONTACT FINITE ELEMENT ANALYSIS OF SPIRAL BEVEL AND HYPOID GEARS

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内啮合斜齿轮高精度三维有限元自动建模方法

为提高内啮合斜齿轮有限元接触分析的建模速度和模型精度,提出了一种齿轮高精度三维有限元模型的自动建模方法。基于齿轮插刀齿廓方程,利用齿廓法线法,得到包括齿根过渡曲线的内、外斜齿轮端面齿廓,建立了内、外齿轮参数化粗网格有限元模型。开发了表层六面体网格剖分方法,自动识别齿面接触带单元,进行分级剖分细化,保证了有限元模型的建模精度和网格密度。进行了齿面接触分析,得到了内啮合斜齿轮的弯曲应力、接触应力、接触印痕、传动误差、时变啮合刚度和载荷分配率。粗细网格有限元模型计算结果对比分析表明,该方法提高了内啮合斜齿轮有限元建模效率和计算精度,缩短了计算时间,为快速准确的齿轮接触分析奠定了基础。     

压力容器的开孔补强结构优化设计

利用ANSYS对某开孔压力容器进行参数化建模,并完成了优化设计,由有限元结果与试验数据的比较表明,有接触假设的有限元方法,对应力场分布能够产生更好的理论预测,同时对补强圈与容器壳体之间的间隙变化的影响,也作了有益的探讨。     

基于ANSYS的斜齿轮接触有限元分析

通过接触问题有限元基本理论的研究,应用大型有限元分析软件ANSYS建立多齿对啮合斜齿轮接触有限元模型,对其进行接触非线性有限元分析。计算结果准确直观,为斜齿轮接触应力分析和强度校核提供了更加快速有效的方法。     

汽轮机套装叶轮的应力分析和过盈量的合理设计

本文应用作者提出的求解接触问题的有限元混合变量法对汽轮机套装叶轮进行了分析,提出了合理设计叶轮和轴之间过盈量的两种方案,表明接触问题的有限元法对套装叶轮的应力分析和改进设计有重要意义。