厚壁圆筒自增强处理的数值模拟

弹塑性理论的自增强技术可以提高厚壁圆筒的承载能力,推导了厚壁圆筒在内压作用下的自增强压力,并基于ANSYS分析结果对解析值进行验证。采用三个载荷步加载,对厚壁圆筒的自增强处理过程进行了弹塑性有限元模拟分析,得出了不同阶段应力的分布规律。在弹性状态下,分析值与解析值误差小于0.4%,从而验证了模拟分析的可靠性。在分析过程中得到的一些值得注意的规律及图形可供工程设计时参考,也使得弹塑性理论公式中参数间的关系和变化规律更清晰。     

双层缩套厚壁筒自增强残余应力分析

基于ANSYS平台,使用APDL语言开发了双层缩套厚壁筒自增强残余应力求解参数化有限元接触模型。考虑缩套预应力的影响,基于理想弹塑性材料模型和Mises屈服准则,推导出了双层缩套厚壁筒自增强残余应力解析解,并将其有限元分析值和解析解进行了比较,有限元分析值与解析解在屈服区结果一致,而在弹性区略有差别,与已有的解析解相比,由于考虑了缩套初始预应力对自增强处理过程应力状态的影响,其残余应力有限元模型的仿真结果和解析解都具有更高的精度。     

自增强厚壁圆筒双线性理论模型及试验研究

本文根据自增强圆筒材料的实际特点,建立了自增强筒体加载,卸载都为线性应变强化的双线性理论模型;推导出了自增强厚壁圆筒塑性区应力应变的本构关系式;建立了计算BEF的简化模型;推导出了自增强筒体应力、应变及BEF影响的计算公式。通过实验,证明了这些公式的正确。     

厚壁圆筒自增强压力的优化分析

采用考虑材料应变强化效应和包辛格效应的双线性材料模型,建立了厚壁圆筒自增强理论模型。基于工作时的等效应力及周向应力,提出了最佳自增强压力的评定方法并给出了理论求解过程。采用有限元软件对自增强厚壁圆筒涉及的三个加载过程进行模拟分析,模拟结果与理论计算结果相吻合。由模拟结果得到了厚壁圆筒工作时的最大等效应力和最大周向应力与自增强压力的关系曲线,并采用直接加权组合法进行优化,得到了最佳自增强压力。研究结果为厚壁圆筒最佳自增强压力的求解提供了新思路,具有一定的工程意义。     

基于三剪统一强度准则的厚壁圆筒自增强分析

基于三剪统一强度准则,考虑材料应变强化效应、包辛格效应、拉压异性及中间主应力的影响,采用双线性强化材料模型对厚壁圆筒进行自增强分析,得到了厚壁圆筒加载应力、残余应力和工作应力的解析解,提出了最佳自增强压力的计算方法,探讨了拉压比、强度准则变化参数的影响,比较了自增强处理和非自增强处理及双线性强化模型和理想弹塑性模型厚壁圆筒的应力分布差异。研究结果表明：厚壁圆筒的最佳自增强压力随半径比和强度准则参数的增大而增大;工作时的最大等效应力随半径比和强度理论参数的增大而减小,随拉压比的增大而增大;自增强等效应力的最大值在弹塑性分界面处,且应力沿壁厚的分布较均匀;与理想弹塑性模型相比,双线性强化模型所对应的弹塑性分界面半径和残余应力较小,且随着自增强压力的增大,两种模型的差值越来越大;等效应力随半径比的变化规律可为厚壁圆筒选择合理的壁厚提供一定的参考;自增强技术可改善厚壁圆筒工作时的实际应力分布,提高其极限承载能力。     

热-机械载荷下厚壁圆筒自增强压力优化分析

理论上推导了厚壁圆筒在内压及热载荷共同作用下的最佳自增强压力,并基于ANSYS的优化分析结果对理论解进行了验证。结果表明最佳自增强压力的理论解与数值解一致,最大误差不超过1%;另外,不考虑热载荷进行自增强后,会增大工作状态下厚壁圆筒内外壁应力差,降低结构的疲劳强度;工程上可根据本文解析解进行自增强处理,以提高厚壁圆筒的承载能力。     

热预应力自增强厚壁圆筒研究

厚壁圆筒自增强处理技术的关键在于预应力。传统的自增强处理技术采用的是机械预应力方法,即在圆筒投入使用前,对其施加超过操作压力的自增强压力,使之获得残余预应力。考虑到厚壁圆筒内、外壁存在温差时,筒壁中有热应力产生,因此针对厚壁圆筒自增强问题,提出了以热应力作为预应力的自增强技术。具体研究了圆筒壁厚、温差等对热应力与总应力(热应力与操作应力的叠加)的影响、热应力与总应力的变化趋势、各种参数间的约束条件;在分析热应力与总应力特性的基础上,得出最佳设计条件,提出了基于第四强度理论的热预应力自增强厚壁圆筒的设计方法。结果表明,热预应力能有效地降低和均化厚壁圆筒的操作应力;按照所提出的设计方法,在确保圆筒安全的前提下,可使圆筒获得最大的承载能力和最小的壁厚。     

热-机载荷下厚壁圆筒自增强压力与安全性分析

推导厚壁圆筒在内压及热梯度载荷作用下的最佳自增强压力,并基于ANSYS优化分析结果对理论解进行验证.同时进一步探讨循环热机载荷下自增强对厚壁圆筒安定行为的影响.结果表明,不考虑热载荷时自增强处理会增大工作状态下圆筒内外壁应力差,从而降低结构的疲劳强度;当量纲一温度tn(0.75时,最佳自增强压力的理论解与数值解一致,最大误差不超过1%,而当0.75相似文献   

统一强度理论在厚壁圆筒自增强中的应用

采用统一强度理论分析了厚壁圆筒自增强中的一些关键问题,得出了非自增强厚壁圆筒弹性极限载荷和塑性极限载荷的统一解的形式,以及弹塑性界面上当量应力最小时的弹塑性界面半径,并导出了当材料拉、压强度不同,及考虑中间主应力的情况下,自增强处理不发生反向屈服时的圆筒径比。另外,利用统一强度理论公式比较了现有的几种强度理论在自增强分析中所得的结果。     

基于有限元方法的厚壁圆筒在热力耦合作用下的强度分析

针对在热力耦合复杂工况条件下厚壁圆筒自增强压力及最大工作载荷传统理论解计算困难,提出采用有限元技术及最优化方法,建立了最佳自增强压力及最大工作载荷优化模型,在不考虑温度载荷下,数值解与理论解误差仅为0.24%,从而验证了数值模型的可靠性,同时对圆筒在不同受热方式下的结构承载特性进行了定量分析,并给出了在内加热条件下圆筒的最佳自增强压力和最大工作载荷.     

低速气缸与高速气缸

气动技术中气缸运动速度是一个重要技术参数，本文对气缸能达到的最低无爬行状态的速度和高速运动时的最高速度进行了分析。     

缓冲油缸

介绍一种自行设计的在伸出时可缓冲的油缸，能达到“快进—工进—快退”的目的（如附图所示）。（１）工作原理当活塞杆向前运动时，副活塞、弹簧等与活塞杆一起运动。在行程末段，副活塞与缸盖接触，活塞杆必须将副油腔中的油通过节流孔排入主油腔，才能减速向前运动至活塞与副活塞接触为止。回程中，副活塞在弹簧的作用下将自动复位。图中L为缓冲行程，可根据工况自行确定。（２）应用举例刀具行业广泛使用的液压单面磨刀机是磨制菜刀、剔骨刀等的专用液压机床，一般使用３５５×３０×１２５的筒形砂轮，磨削面很大，因为工件毛坯不平…     

柴油机缸套磨损故障的机体振动监测研究

研究了柴油机缸套磨损故障的机体振动监测,包括缸套破坏性磨损故障时的机体振动。首先分析了活塞对气缸套的冲击,建立了活塞撞击气缸套侧推力的数学模型,探讨侧推力的大小及作用时间。分析表明,柴油机活塞撞击是机体表面振动的主要激励源。通过模拟试验得知,缸套磨损状态有4种,当缸套间隙正常或中等磨损时,机体振动的增长速度较慢;严重磨损时,振动特征参数值明显增大;如果缸套处于破坏性磨损程度时还继续工作,机体振动则呈指数式增长。这说明机体表面振动特征值的改变可以反映缸套间隙的变化,因此,基于柴油机机体振动对缸套的磨损进行监测是可行的、有效的。     

双作用伸缩式液压缸

伸缩式液压缸是多级液压缸,因其安装距离短、行程长的特点,在船舶、车辆等要求安装空间有限而行程要求却很高的场合得到广泛应用。目前液压企业生产的伸缩式液压缸多是单作用式(或仅其中最外一节是双作用式),即仅伸出时靠液压力,而回程靠运动部件的自重或弹簧复位。靠自重复位的缸体必须竖直安装,弹簧复位的只适合很轻的空载回程。因此,使用范围有一定的局限性。有一家环保产品生产厂新设计一种垃圾处理箱,要我们为其设计一种液压缸,要求是能水平移动推出垃圾箱,操作完毕后复位,复位力要大。其安装距离只有0 8m,但行程却要求达到1m以上,…     

集成化电动液压缸

该文介绍了集电机、液压泵、液压缸、控制元件及油箱于一体的液压传动装置,使与其相配套的主机结构紧凑、造价低廉。该装置又分交流电机与直流电机驱动,交流电动液压缸功率较大,可用于固定设备;直流电动液压缸功率较小,多用于移动设备。     

车辆报单缸失火或多缸失火案例原因解析

结合维修实例,从故障表现状况检查寻找故障原因,并归纳总结,为车辆其他方面的维修提供一个模板。     

基于ANSYS的大型柱塞缸缸体的优化设计

以减轻液压缸重量和延长使用寿命为优化目标,采用有限元分析软件ANSYS对液压机的柱塞油缸进行结构优化设计,得到详细的应力、应变分布图以及应力集中和最大变形位置,根据分析结果,优化设计方案,并进一步采用ANSYS软件对优化前后的液压缸进行了有限元分析,以验证优化方案的正确性。     

旋转气缸压缩机缸体运动轴心轨迹的计算

利用流体动力润滑理论,建立了求解旋转气缸压缩机的缸体轴心轨迹计算模型,以一台XC—0.36/7型压缩机为例,计算了缸体的轴心轨迹,在此基础上,分析了机器的运行情况,同时根据缸体摩擦功耗的大小,确定了选择缸体结构宽度的参考依据     

缸配间隙引发的挖掘机发动机屡次拉缸故障排除

发动机拉缸故障有很严重的危害,如果设备在使用过程中,出现反复拉缸,就更加要引起足够的重视,对原因的分析深入、全面,结合拉缸后的表像,找到问题的根源所在,从根本上消除拉缸故障的源头。     

液压缸活塞杆密封的泄漏量计算

根据液压缸内外行程时有杆腔油压的变化,并考虑到由活塞杆运动引起的拖曳压力,利用有限元软件AN-SYS计算了密封面上的接触压力分布,求得了外行程油液侧的最大压力梯度、内行程大气侧的最大压力梯度,从而算出了液压缸一个往复运动周期的泄漏量。计算结果表明,O形圈压缩率增加时,密封效果更好,内外行程速度比增加时,泄漏量也随之减少,当外行程速度为1 m/s、内行程速度为2 m/s时,活塞杆可将外行程时泄漏的液压油全部带回,从理论上说,液压缸就不会发生外泄漏。