全预紧组合框架液压机的预紧力研究

在现代液压机设计理论中,全预紧组合框架结构是目前液压机本体结构的首选形式。拉杆预紧力的大小直接影响整个压机结构的稳定性。通过应用力学分析和数值模拟,对不考虑压机横梁变形和考虑压机横梁变形两种情况下预应力结构的工作过程进行分析,分别给出预应力机架在预紧过程中和加载后立柱和拉杆变形的理论计算公式;同时推导出加载后机架残余预紧力的理论计算公式,并与有限元计算结果进行对比。为反映压机工作时拉杆预紧程度对立柱残余压力的影响,给出立柱剩余预紧系数的概念及其计算公式并给出取值范围,为预应力结构液压机的设计计算提供新的理论计算方法。     

双柱上传动锻造水压机多根拉杆顺序加载预紧力分析

经典的组合结构压机机架的预紧设计方法以横梁为刚体和拉杆立柱只有轴向变形为假设条件,给出的预紧设计方法与真实情况不相符合。采用ANSYS公司新近推出的协同仿真环境ANSYS Workbench软件对水压机进行了有限元计算,得到不同预紧系数下水压机拉杆的受力情况,从中找出拉杆预紧力依加载顺序而递减规律,对实际设备安装具有一定的指导意义。     

三辊预应力轧机的设计与受力分析

对三辊预应力轧机的技术参数、结构特点及受力分析进行了详细的阐述，提供了确定预紧力的详尽计算方法。     

挤压机预应力框架的加热预紧

阐述了挤压机预应力框架的结构及作用,介绍了一种挤压机框架的预紧方式--过热蒸汽加热预紧法,并通过应用实例给出了拉杆伸长量和预紧力的确定方法.     

考虑结合面法向刚度的拉杆转子轴向振动特性

针对接触刚度解析模型参数确定困难、精度难以保证等问题,提出了根据弹塑性粗糙表面微体单元受力变形的有限元分析结果确定轮盘结合面法向刚度的方法;为准确获取拉杆转子的轴向振动特性,建立了考虑轮盘结合面法向刚度的集中质量动力学模型;运用上述方法和模型计算了某型实验转子轴向振动的固有频率,并将结果与实测数据进行对比,误差低于5%,证明了该方法的有效性;改变拉杆预紧力,进一步研究预紧力对拉杆转子动力学行为的影响,结果表明：拉杆预紧力对转子的作用效果存在一个饱和区域,可为拉杆预紧力数值的确定提供重要的设计依据。     

内外拉杆预紧组合结构预紧力配置规律的研究

结合800MN巨型模锻压机的拉杆结构,对由拉杆组、C形板、十字键和夹紧梁构成的典型垂直串联结构,采用"过盈配合法"建立拉杆预紧力有限元模型,经分析得到合理的预紧力数值及其配置规律,满足结构强度和变形协调的要求.     

预紧力失谐对拉杆转子稳态响应的影响规律研究

为探究预紧力失谐对考虑等效接触层的拉杆转子稳态响应的影响，在预应力模态分析基础上，对多级拉杆转子进行正弦激励力作用下的谐响应分析，并通过各响应输出结果得到在一定激励频率范围内的响应振幅变化规律。研究表明：在200～1220Hz范围内，频率-振幅曲线存在320Hz和1160Hz两个波峰，且随预紧力失谐程度的增加，第一波峰对应峰值在预紧力0%～15%失谐范围内逐渐变大，在预紧力15%～25%失谐范围内逐渐降低；而第二波峰对应峰值在预紧力0%～25%失谐范围内则基本呈现增大趋势。同时，结合预应力模态分析结果及谐响应结果可知，系统固有频率对预紧力失谐的敏感度明显低于系统稳态响应对预紧力失谐的敏感度。     

组合式机架C形板与十字键接触状态研究

对组合板框式巨型模锻压机主机架的关键件C形板进行理论受力分析,得到工作载荷P与夹紧拉杆预紧力F0之间的关系.通过非线性有限元软件MARC建立大型模锻压机C形板结构的三维有限元模型,将理论推导出来的夹紧拉杆预紧力应用到有限元模型中,以理论解为依据,在理论解周围取一系列数值进行分析对比,得出夹紧拉杆预紧力F0的大小对C形板与十字键接触状态的好坏有直接影响.对压机的设计具有重要的参考价值和现实意义.     

800MN压机大拉杆精密预紧方法

机架预紧采用的传统方法是电加热预紧方法,不能迅速直观地反映出预紧力的大小,虽然可以事先进行热变形计算,但在实施预紧过程中影响因素很多,且不易排除,因而往往达不到预紧要求。针对800 MN压机机架结构特点,研究采用了二次加热预紧技术对巨型拉杆进行精密预紧。     

预应力框架大型液压机拉杆预紧力非缓解测量研究

为解决预应力框架大型液压机的预紧状态检验问题,通过力学分析得到在拉杆端部进一步施加拉力的过程中拉杆相对拉力的变化规律,即拉杆相对拉力随拉杆端部所施加拉力的增加近似呈折线变化,并且螺母的连接刚度影响折线转折点附近的过渡曲线形态.据此提出一种拉杆预紧力的非缓解测量原理,同时从理论上证明拉杆预紧力测量精度对应变片贴片方向的不敏感性.基于NI公司的虚拟仪器平台LabVIEW开发了专用测试系统.用物理模型试验对非缓解测量原理和测试系统进行试验检验,试验结果证实测量原理的正确性和测试系统的可行性.研究工作为大型液压机预紧状态的检测提供实现手段,也为大型液压机整体性的故障诊断提供所必需的条件.     

预弯机组合式预紧机架设计

涉及JCOE大直缝埋弧焊管生产行业中的关键设备预弯机机架结构设计。通过对c型整体式受力机架的结构分析,设计了一种组合式的预紧机架。通过对拉力柱受力变形分析,确定了机架预紧力大小的量化。     

液压机组合板机架的整体工作性能分析

本文用有限元混合法和专用计算程序对大型模锻液压机的组合板机架进行了弹性接触分析,求出接触内力及其分布,还应用SAP5结构分析程序做为空间问题对机架的工作载荷和预紧力分布的不均匀性及其对机架的整体工作性能的影响进行了分析计算,合理地确定了预紧力和螺栓的预紧量,保证了机架整体工作的充分条件。文中以大型多向模锻液压机的工作样机-650吨多向模锻液压机为例进行了计算验证,得出了具有实用价值和准确的结果,解决了研制模锻液压机的关键技术。     

考虑端齿预紧的新型中心拉杆-转子-叶片耦合系统动力学特性分析

基于端齿连接结构在预紧力作用下的受力与变形关系,提出了一种考虑端齿预紧的新型中心拉杆-转子-叶片耦合系统动力学分析模型。首先通过铁木辛柯梁理论和哈密顿变分原理,推导了耦合系统的动力学方程;然后采用抗弯刚度修正模型,将端齿预紧的接触界面效应计入到耦合系统动力学模型中,并采用有限元模型结果验证了模型的正确性;在此基础上,分析了预紧力对耦合系统临界转速和不平衡响应的影响规律。研究结果表明在预紧松弛情况下,因为端齿连接结构抗弯刚度的降低,使耦合系统的临界转速大幅降低。而对于不平衡响应而言,耦合系统的响应幅值随预紧力的增加而逐渐减少,当在预紧力达到60 kN时,此时近似等效于无端齿连接结构的整体转子系统。     

弹性夹头在高速切削状态下的性能特性研究

基于ANSYS对高速铣刀的弹性夹头在4种特定转速下性能特性做了分析与研究,找出径向扩张量与预紧力、有效夹持长度与预紧力、有效夹紧长度与速度、夹头径向位移与接触长度间的相互变化规律,给出该型号刀柄的最大转速使用极限,对该类高速铣刀柄的使用提供了一种可靠的研究方法与依据。     

封头无胎冷旋压机机架的有限元分析及优化设计

在对封头无胎冷旋压机机架进行受力分析的基础上,以分析软件ANSYS和建模软件SolidWorks为主要开发工具建立了在静态下的机架受力模型。基于组合机架的结构特点,分析并计算了机架上梁与预紧螺母之间的作用力。对旋压机机架施加载荷和约束,得到加载模型。经过有限元分析,计算了机身的强度和刚度,确定了危险点的位置,并对机架进行了拓扑优化分析。依据优化分析结果给出了具体的改进方案,得到了经优化后的机身结构,为旋压机整机的结构优化设计打下了良好基础。     

飞机结构强度试验中卡板拧紧力矩研究

为了确定飞机结构强度试验中卡板拧紧力矩大小,根据一般卡板加载系统拧紧螺杆连接和装配形式,推导了螺栓拧紧力矩计算公式,并结合试验结果证实其有效性和合理性。基于卡板传力特点,考虑多因素情况下,通过受力分析给出了卡板螺杆预紧力大小选取方法,可作为一般飞机结构强度试验中计算和设定预紧力参考。     

确定法兰螺栓预紧力的EN法与Waters法对比研究

为了验证不同方法计算所得的螺栓预紧力能否满足密封性要求,选取2种不同尺寸和工况的管法兰-螺栓-垫片模型,进行有限元分析.运用ANSYS Workbench有限元软件建立三维模型,施加温度载荷后得到法兰系统的温度场分布.根据EN13445附录G和Waters方法确定了螺栓预紧力,分别作为初始预紧力施加在对应的管法兰系统上...     

双层预紧式多分支六维力传感器及其结构稳定性分析

提出一种双层预紧式多分支六维力传感器结构,并对其结构稳定性及工作有效性进行分析。由于所提出传感器采用单向约束的球面副,为保证结构稳定必须使传感器各测力分支在测量过程中始终受压,因此在使用之前需要对传感器施加一定的预紧力。应用凸分析理论确定出该类型六维力传感器可行的分支数目。通过对传感器静力平衡方程求解,将测力分支所产生的反作用力分为两部分,方程特解部分由六维外力产生,而通解部分只与预紧力有关;通过线性变换减少了通解中待确定参数的个数,并推导出外力在量程范围内时满足所有测力分支受压的预紧力确定方法。给出双层七分支和八分支结构六维力传感器预紧力的确定实例。研制出双层七分支结构六维力传感器样机并进行试验研究,试验结果与理论计算结果一致,从而验证了理论分析的正确性。     

基于ANSYS Workbench水轮发电机螺栓法兰连接有限元分析

根据机械设计理论,分析了只承受预紧力和预紧力与工作载荷同时作用两种情况下螺栓连接的受力情况,并利用ANSYS Workbench对水轮发电机螺栓法兰连接结构进行模拟,创建了有限元模型,施加了相应的约束、预紧载荷与工作载荷,进行了结构静力学分析.有限元分析结果与理论运算结果进行比较,有限元模型的正确性、可靠性得到验证.该模拟分析结果为螺栓的选用与装配提供了依据,提高了产品的可靠性和设计水平.