采掘机械齿轮轮齿断裂过程仿真与断裂强度

本文根据断裂力学基本理论,研究了齿轮齿根裂纹形成和扩展,使用有限元法研究并计算了齿轮齿根应力和齿根应力强度因子、裂纹形成位置和扩展方向。通过齿轮断裂过程有限元仿真,分析了齿根应力强度因子随裂纹深度的变化和轮齿断裂路径,说明了齿轮断裂强度的计算方法和断裂过程仿真的意义。     

基于贝叶斯网的岩体抗剪强度区间概率分析

运用区间理论确定基于地质强度指标GSI的岩体抗剪强度的方法是近年来岩土界研究的新成果,因其合理性与可操作性被广泛应用.该文在此基础上,根据岩块体积Vb、节理表面系数Jc和地质强度指标GSI的定量关系,建立了按区间理论和贝叶斯网联合确定GSI区间概率的方法.根据Hoek-Brown与Mohr-Coulomb准则间的等效关系,采用区间理论确定基于GSI的岩体抗剪强度参数区间,进一步采用贝叶斯网对岩体抗剪强度参数区间分布进行概率分析.研究表明,该方法不仅可以确定出区间的上下限,而且可以得到各小区间的概率分布,为岩体抗剪强度的不确定性分析提供了一条新途径.     

螺栓联接静强度的非概率可靠性设计研究

在分析影响螺栓联接可靠性不确定性因素的基础上,将不确定的载荷、应力等用凸模型中区间变量来描述,提出了螺栓联接静强度的非概率可靠性设计方法。该方法运算简便,对原始数据要求低。通过计算实例表明,该方法是合理和实用的。     

准双曲面齿轮接触疲劳有限元仿真

针对准双曲面齿轮对强度、刚度、疲劳寿命等方面的较高要求,以某准双曲面齿轮为研究对象,建立准双曲面齿轮传动三维装配模型,导入有限元仿真软件ANSYS Workbench中建立准双曲面齿轮接触疲劳仿真模型,对准双曲面齿轮传动系统等效应力、等效弹性应变,准双曲面齿轮啮合齿对接触应力、疲劳寿命等参数进行有限元仿真分析。仿真结果表明:准双曲面齿轮啮合齿对的最大等效应力和等效弹性应变主要分布在大、小准双曲面齿轮弧形接触面部分及接触面附近;最大等效应力和等效弹性应变满足准双曲面齿轮传动系统在静动态实际路况下的传动及强度和刚度的要求;不同准双曲面齿轮接触齿面等效应力大小及其最大值分布存在差异;准双曲面齿轮接触应力最大的部位对应的疲劳寿命最小。该研究为准双曲面齿轮强度、刚度、疲劳寿命的提高提供理论参考。     

切口炮孔断裂判据将探讨及其应用

本文应用断裂力学,对切口炮孔断裂原理进行了探讨,用Westergaard函数推导其应力强度因子的计算公式,并对断裂控制爆破与光面爆破的某些参数作了比较。     

基于APDL参数化建模的万向联轴器法兰叉架的优化设计

针对十字轴万向联轴器的法兰叉架在使用过程中出现断裂的问题,使用ANSYS的参数化设计语言APDL进行实体建模,通过对模型的应力分析,确定发生最大应力的位置。综合考虑该零件的加工工艺、结构、装配关系和成本等问题,确定了设计变量、状态变量和目标函数,并根据确定的变量和函数,使用一阶方法对法兰叉架进行优化设计。使实际工作情况下的最大应力值低于材料的等效应力值。最终的设计结果满足了实际使用要求,扩大了联轴器的使用范围,节约了成本。     

基于正交试验与运动学的滚石防护计算方法

以景鹰高速公路DK27+120里程附近滚石灾害防治为例,采用基于正交试验与运动学的滚石防护计算方法,对滚石运动学参数组合的优选以及防护结构设计控制指标的确定进行研究。将3类防护结构设计控制指标作为试验指标,将5种滚石运动学参数作为试验因素,应用正交试验表安排滚石运动轨迹数值模拟试验,进行3指标5因素正交试验。通过对试验结果的极差分析,找出最优参数组合,以此确定防护结构设计所需的指标值。对比该方法与概率分析2种方法的计算结果表明,在滚石运动学参数取值区间确定的情况下,本文提出的计算方法更直观合理、简便易行。     

巷道顶板承载梁结构强度参数衰减规律研究

煤岩材料破坏后的峰后塑性变形过程中强度参数逐渐衰减,材料结构承载能力下降,导致煤岩工程结构失稳。针对影响煤巷安全和稳定性的层状顶板结构强度和承载能力衰减问题,为了从宏观上揭示承载梁结构承载能力的弱化过程,提出用等效宏观强度参数的衰减规律揭示工程结构承载能力弱化本质关系的方法,建立了结构承载能力衰减模型,并使用FLAC计算软件进行结构承载衰减规律分析。研究结果表明:等效宏观强度参数黏聚力和内摩擦角随塑性剪应变归一化区间变量δ的增加呈三次多项式函数衰减的变化规律。     

从模型到轧机机架的应力强度因子算式转换方法

以轧机机架模型的试验和数值计算数据为基础,研究了模型的应力强度因子计算式向大型构件转换的方法。给出了机架构件以变形能为参数的应力强度因子计算式。利用此式能较方便地计算出带裂纹机架的应力强度因子值。为用断裂力学方法估算机架的疲劳寿命提供了依据。     

用三维模型法分析渐开线齿轮齿根应力

应用Unigraphics NX4.0建立齿轮齿根应力分析模型,直接应用UG仿真加工的方法范成出渐开线齿轮的精确齿形,特别是齿根过渡曲线。根据刀具顶部圆弧的不同,可以仿真加工出各种不同齿根过渡曲线的渐开线齿轮三维模型,应用ANSYS软件对此模型进行齿根应力分析。该方法避免了齿轮有限元分析模型建立时,齿根过渡曲线需要求解超越方程的繁杂计算。通过实例对该方法进行了引证,它为齿轮齿根应力(或应变)的准确计算提供了一种途经,供齿轮强度准确计算与研究时参考。