阿基米德螺线双型面楔块逆止器设计与动力学分析

根据阿基米德螺线的特性,设计了一种新型阿基米德螺线双型面楔块。建立了楔块的阿基米德螺线型面数学模型;构造了阿基米德螺线双型面楔块的结构模型;分别对阿基米德螺线双型面楔块逆止器和传统偏心圆弧型面楔块逆止器的逆止过程进行了动力学分析。对比结果表明,在逆止过程中,阿基米德螺线双型面楔块逆止器比传统偏心圆弧型面楔块逆止器,具有冲击力小、稳态平均接触力小、楔合平稳的优点。     

橡胶类大变形材料有限元模拟及材料参数的确定

基于Marc平台通过编写U.ELASTOMER用户子程序将文献[2]中所提出的应变能函数导入有限元程序中,对橡胶楔体与刚性缺口的接触问题进行了有限元分析和模拟。结果表明,橡胶楔体与刚性缺口的接触问题,不包含收缩区和扩张区,楔体尖端压入缺口的部分均匀散开,变形区为一均匀区,有限元分析所得到的结果与理论解析解拟合得较好,进一步证明了理论解析解的正确性。     

高速切削数值模拟技木浅析

依据大变形理论和虚功原理对高速切削过程进行分析，建立了基于拉格朗日描述的有限元控制方程并采用二维有限元模型进行模拟。有限元模型综合考虑了熟力耦合，材料本构关系。接触规律，分离准则厦切削过程中动态因素的影响。数值模拟重点考察了非稳态的切屑形成过程及切削过程中的应力、温度、切削力的分布情况，并对模拟结果进行分析和验证。指出所建立的有限元模型是合理的。     

高速切削数值模拟技术浅析

依据大变形理论和虚功原理对高速切削过程进行分析,建立了基于拉格朗日描述的有限元控制方程并采用二维有限元模型进行模拟。有限元模型综合考虑了热力耦合,材料本构关系,接触规律,分离准则及切削过程中动态因素的影响。数值模拟重点考察了非稳态的切屑形成过程及切削过程中的应力、温度、切削力的分布情况,并对模拟结果进行分析和验证,指出所建立的有限元模型是合理的。     

基于EMSworks采煤机电磁离合器有限元仿真

针对采煤机电磁离合器结构和磁路复杂、动作多样、要求抗疲劳强等问题,以某型采煤机为研究对象,分析其组成及装载部动力传递,运用有限元仿真软件EMSworks建立采煤机电磁离合器磁场有限元仿真模型;分析了采煤机电磁离合器磁通密度、磁场分布及磁感应强度等主要磁场参数的分布规律。仿真结果表明,采煤机电磁离合器线圈产生的磁通密度主要分布在圆环U形铁芯U形中心位置,磁场中的圆环U形铁芯产生均匀的电磁力挤压离合器主动盘使其与离合器从动盘接触作用实现对动力的传输;电磁离合器组成部件及其结构决定电磁离合器磁场强度分布及大小。该研究为采煤机电磁离合器结构及磁路优化提供理论依据。     

CST超长距离带式输送机软启动优化分析

基于AltasSand 26.3 km超长距离带式输送机设计项目,对可控启动传输装置(CST)控制超长距离带式输送机软启动方案进行了研究。根据Kelvin-Voigt动力学模型,对带式输送机进行有限元动力学分析,并分析了CST离合器产热和油路系统的散热。提出了有限元动力学与热分析结合的计算方法,得到了缓速启动过程中输送带带速、驱动载荷以及CST温度的变化。结果表明,这种方法能够有效地模拟超长距离带式输送机的运动状态和CST的温度变化,并且为优化启动时间提供了理论支持,从而可以在CST可接受的温度条件下合理地延长启动时间,降低带强需求,提高启动稳定性。     

基于用户子程序的橡胶类材料接触分析

基于大型非线性有限元软件MSC.Marc。并利用MSC.Marc提供的二次开发平台,通过编写用户子程序,对刚性楔体和橡胶缺口的接触问题进行了非线性有限元分析。结果表明橡胶缺口的尖端场分为扩张区和收缩区,变形前扩张区十分狭窄,变形后则变得十分宽阔,而收缩区,变形前十分宽阔,而变形后则变得非常狭窄。同时将有限元计算结果与理论解进行比较,结果吻合很好。     

基于MSC.Marc引绳锥套装置的接触分析

运用非线性有限元软件MSC.Marc及其接触分析技术,建立了引绳锥套装置的有限元模型,利用直接约束法定义了刚体及变形体,并对引绳锥套装置的接触问题进行了有限元模拟。通过分析得到了锥套变形过程的应力场和应变场,研究结果表明,建立的引绳锥套装置的有限元模型合理,有限元模拟结果与实验所得到结果相符,分析结果能够为引绳锥套装置的设计与研究提供理论上的参考。     

煤矿水砂膏体充填材料流变性质研究

为探究水砂膏体充填材料与时间相关的力学特性和行为，开展膏体材料单轴单级加载及三轴多级加载流变力学特性试验，获得了单轴五级荷载下及三轴三组围压四级荷载下应变-时间曲线。试验结果表明，荷载水平增加，试样流变变形量增加；在稳态流变状态，变形随时间增长缓慢；在恒定的轴向应力下，围压增加，流变变形量减小。结果为充填体非线性流变本构模型建立及流变参数模型辨识提供依据。     

斜向滚筒式智能加球机复合载荷建模与仿真分析

BIBF-I型加球机采用斜向滚筒型执行机构实现对球磨机的智能加球,工作过程中由于钢球的滚动、跌落等现象产生对主轴的运动载荷,同时由于钢球、滚筒的自身质量产生弯矩、扭矩。针对BIBF-I型智能加球机的执行机构建立几何模型,针对机构运动中产生的碰撞接触,依据接触碰撞理论在MATLAB中将模型进行离散化,将实体由嵌入到实体中的曲线代替,并运用ADAMS/View软件对模型进行动力学仿真,对关键部件进行动力学分析,通过在有限元模型的载荷作用点设置坐标标记的方法,获得关键位置的载荷值,并以有限元软件相应的格式输出载荷,供进一步有限元分析使用。     

基于ANSYS的双列圆锥滚子轴承预紧力有限元分析

应用赫兹弹性接触理论,首先分析双列圆锥滚子轴承的结构参数、预紧原理及其预紧受力,再运用SolidWorks建立了双列圆锥滚子轴承的三维模型,最后通过ANSYS进行有限元分析计算,得出在不同的预紧载荷下的接触应力和变形,为轴承预紧力分析提供了新的研究方法。     

带式输送机驱动滚筒的有限元分析

通过分析输送机驱动滚筒的受力特性,建立其沿轴线方向的力学模型,并求其变形方程。利用大型有限元软件,建立输送带和滚筒摩擦接触的三维模型并分析其变形与受力规律。研究结果表明:模拟结果与理论分析较符合,滚筒沿轴线方向的径向变形与两端固定梁理论变形结果一致,在筒壳中央径向变形最大,并向两端逐渐减小;滚筒沿周向的径向变形从输送带趋入点开始快速增大到最大值,随后减小,并在奔离端达到最小值;滚筒的环向变形从输送带趋入点开始逐渐增大,到奔离点达到最大值。     

采煤机行走部齿轮接触强度的分析

使用Pro/E软件对采煤机行走部齿轮进行三维实体建模,在其本身自带的Pro/M模块中对齿轮进行接触强度分析,比较了2种啮合状况下的齿轮接触应力,通过与赫兹接触公式的比较,证明了分析的准确性,同时也对设计是否合理做出了评估。通过接触强度分析,体现了高阶单元在有限元分析中的优势。     

面向煤矿斜井跑车防护的柔性缓冲动力学仿真分析与实践

煤矿跑车现象是斜井运输中常见的事故类型,跑车防护效果关系到斜井运输安全和防护装置重复使用效率。针对斜井车辆失控时撞击能量大、巷道环境复杂的情况,面向2~8节矿车的应用场景,设计了跑车防护柔性缓冲器,建立了煤矿斜井跑车碰撞的数学模型,分析了斜井跑车高能碰撞柔性缓冲器在矿车失控时的受力状态,得出进行动力学和有限元分析的数据。采用有限元分析方法对柔性缓冲器的模型进行动力学仿真分析,当矿车为满载时,沿着轨道向下运动,其撞击挡车栏瞬间为最大撞击力,用动力学分析出的最大撞击力,对挡车栏进行了有限元分析,得出挡车栏在撞击的一瞬间的形变为1.4 mm,变形率为0.12%,金属一般会产生回弹,对挡车栏后续工作的影响不大,因此可以反复多次使用。研究对于提升煤矿斜井安全水平和减少跑车防护设施维护强度具有重要意义。     

冲击锤钻凿系统纵向冲击数值模拟

冲击锤的钻进过程是一个高度非线性、大变形、破坏的过程。利用非线性有限元程序LS-DYNA3D 研究了冲击锤钻凿系统的纵向冲击混凝土过程,分析了冲锤不同冲击速度下混凝土的变形及破碎机理,钻凿系统的冲击力,侵入混凝土的位移及冲击力-侵入深度曲线等。结果表明,由于砧子及钎头的反弹,导致冲击锤钻凿系统发生多次冲击现象。在整个冲击侵入过程中,最大冲击力峰值点并不出现在最大侵入深度处。混凝土在气动冲击锤冲击作用下的破碎过程经历4个阶段：弹塑性变形阶段,脆性崩裂阶段,挤凿破碎阶段及卸载阶段。通过LS-DYNA3D数值模拟计算,形象地再现了冲击锤冲击作用下混凝土发生侵入破坏的物理过程,为研究冲击锤与脆性材料的作用过程及冲击锤的优化设计提供了一种有效的分析方法。     

基于ANSYS的太阳轮-行星轮三维接触分析

建立太阳轮-行星轮的有限元模型。基于ANSYS仿真平台,分析行星架变形对太阳轮-行星轮啮合应力的影响,求得3种不同行星架变形量条件下的太阳轮-行星轮啮合的最大啮合应力。结果表明,行星架两孔的相对变形量与齿轮啮合面的接触应力基本成线性关系。     

JD-5.5型调度绞车安全制动装置主要部件有限元分析

安全制动装置是调度绞车的重要部件,工作时受到的工作载荷和冲击力较大,其主要部件强度对安全制动性能的可靠性有很大影响。通过SolidWorks对JD-5.5型调度绞车安全制动装置主要部件进行力学分析和有限元分析,得出其应力、变形图。结果表明,主要部件在工作过程中应力分布总体较为均匀,但在局部应力存在应力集中,为其改进设计提供指导。     

PLK3000．50型排土机上部回转结构有限元仿真分析

介绍了在 ＳＧＩ工作站上运用 Ｉ－ＤＥＡＳ软件对排上机上部回转结构进行的有限元仿真分析,通过建模、加载、约束及分析计算,得出了结构在不同工况下的变形及应力情况,在此基础上,对其进行了认真分析总结,以充分消化吸收国外先进的设计技术,为提高我国人型钢结构件总体方案设计水平作了有益的工作。     

救生舱设备舱壳体有限元分析

通过对矿用救生舱的深入研究,提出采用有限元的方案来对矿用救生舱的设备舱壳体的2种工况进行受力分析和研究,通过分析和研究得出在三面受力和单侧受力作用下,均有相当数量的骨架杆件进入塑性区域,单侧受力作用下,塑性变形区域有所缩小。     

刀尖圆半径对718镍基合金热加工过程影响的有限元仿真

本文采用有限元模拟方法，研究了718镍基合金热车削过程中刀尖圆半径对切削力、切削温度以及切削区域应力的变化规律的影响。取刀尖半径的三个值(0.4、0.8和1.2 mm)。在室温和加热条件下，使用商用有限元软件Deform分析了不同刀尖圆半径下的切削力、切身抗力、切削区域应力以及温度分布情况。结果表面，无论是在室温还是在较高温度的加工条件下，随着刀尖圆半径的增大，切削力和切深抗力都增大，同时研究了切削温度、切屑厚度和切屑-刀具接触长度。为了验证仿真结果，进行了实验分析，并观察到它们之间的良好的一致性。