滚滑轴承螺旋弹性圆柱滚子承载性能分析

为了降低轴承部件接触产生的应力,通过ABAQUS建立有限元分析模型,分析滚滑轴承的结构与受力情况。对比了普通圆柱滚子、空心圆柱滚子和5种螺旋弹性圆柱滚子与轴承内圈接触产生的接触应力和Von Mises应力。结果表明:滚滑轴承采用螺旋弹性圆柱滚子能获得更好的承载性能;并得出了该滚子的接触应力和Von Mises应力随其螺旋圈之间间隙或螺距的增大而增大的结论。     

轧机四列圆锥滚子轴承当量动载荷的研究

轴承的当量动载荷是轧机重载轴承疲劳寿命计算的一个重要影响因素。采用弹性力学有限元法对它进行研究得出结果表明,它的取值大小应随轴承工况条件的改变而改变,当轴承工作时的轧制宽度B和轧制力位置l发生变化时,轴承内各列滚子所受载荷不同,此时应在采用力矩载荷系数对当量动载荷进行修正。     

纤维织物增强复合材料等效弹性常数的有限元预测

用三维有限元计算并结合一种面积应力平均方法,提出了一种对纤维织物增强复合材料也适用的等效弹性常数的预测方法     

基于环模型的轮胎滚动接触有限元分析

以弹性环模型理论为基础,建立了轮胎面内力学特性的有限元模型.通过不同载荷和速度下的轮胎在转毂上通过障碍物的仿真,分析了载荷与速度对轮胎轴荷响应的影响.计算结果与试验结果的对比验证了有限元模型在轴荷响应预测上的精度.该模型对于汽车的振动噪声分析以及耐久性分析具有重要的意义.     

GFRP-RPC组合双层交通梁桥的弹性性能试验研究与有限元分析

设计了一种面向双层交通的GFRP-RPC组合梁桥,该梁桥由GFRP材质的两榀桁架及带肋平板通过胶栓混合连接而成,通过浇筑自密实RPC混凝土形成组合梁桥整体。对组合梁桥缩尺模型（1:8）进行多工况的拟静力加载试验和有限元分析,并对其弹性工作性能进行研究。结果表明：浇筑RPC后,梁桥的刚度约提高2.6倍,表明此类GFRP、混凝土组合形式有利于结构合理受力,下部加载时,梁桥变形约增大10%,对结构较不利;弦杆受力符合平截面假定,组合结构受力合理;上、下弦杆分别为压弯、拉弯受力状态,上、下部加载时,下弦杆拉应力分别约为上弦杆的1.5倍和2.5倍,下弦杆为薄弱弦杆;斜腹杆受拉,直腹杆基本呈受压状态,上、下加载方式影响直腹杆的受力形式,下部承载设计时需考虑局部拉、压应力较大的情况;顶板侧面混凝土受压,底板侧面混凝土受拉,腹杆设置有利于板面混凝土均匀受力。     

Effects of thickness and elastic modulus on stress condition of fatigue-resistant coating under rolling contact

The distribution and magnitude of surface and subsurface stresses of the single-layer sprayed-coatings on monolithic substrates were investigated by finite element method (FEM). The models of coating configurations with different thicknesses and elastic modulus ratios of coating to substrate were introduced, and the effects of thickness and elastic modulus ratio on the stresses were addressed. The calculation results show that the coating/substrate interface shear stress obviously decreases with increasing coating thickness, due to the location of the maximum shear stress moving away from the coating/substrate interface. At the same time, the magnitude of von Mises stress also declines in the case of thicker coatings. However, the high elastic modulus ratio results in extremely high maximum shear stress and the severe discontinuity of the von Mises stress curves, which leads to the intensive stress concentration on the coating/substrate interface. So the coating configurations with the larger coating thickness and lower difference of elastic modulus between coating and substrate exhibit excellent resistant performance of rolling contact fatigue (RCF).     

低速重载轴承的有限元分析及研究

以某炼钢厂转炉的耳轴轴承这类低速重载轴承为研究对象,针对低速重载轴承中各零件间接触问题进行分析,确定了合适的接触形式和算法,并建立其三维实体模型。采用有限元方法,计算出轴承各元件的应力和应变。将进一步修正得到耳轴轴承计算项隙,与实测轴承顶隙进行比较,其结果令人满意。     

AKD钢材打捆机压线辊压紧力的有限元分析

AKD钢材打捆机的压线辊机构是用来压紧钢线并使钢线完成送线和捆扎等动作要求的结构。对其进行分析时引用了“轧辊”轧制的原理,将压线辊看作“轧辊”,捆绑用钢线看作“轧件”,同时利用ANSYS/LS-DYNA有限元分析软件,对这一过程进行仿真模拟。通过分析求解压线辊对钢线的压紧力,其结果与实际设备相关性能测试的结果相符合,证明了分析的合理性和有效性。     

A finite element analysis of a large thrust elastic metal-plastics bearing bush for a hydraulic turbine

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利用有限元法对斜齿轮弯曲疲劳强度进行研究的可行性分析

我国的斜齿轮研究如果仍采用国家标准所提供的数据,存在一定的风险,所以对国产斜齿轮进行疲劳强度研究是非常必要的.结合齿轮弯曲疲劳的试验,利用MATLAB和MSC软件对斜齿轮的弯曲疲劳强度的研究是可行的.     

简支深肋组合扁梁抗弯刚度

通过试验和ANSYS有限元数值模拟的方法研究了简支深肋组合扁梁的受力性能和受力过程中截面的应力、应变的分布规律,并通过材料力学理论和结合试验量测结果对梁截面的抗弯刚度及简支梁的平均刚度进行了分析。验证了简支深肋组合扁梁的弹性受力分析中采用的平截面假定的合理性,并提出了简支梁深肋组合扁梁抗弯刚度的计算方法。     

弹性地基中变厚度圆柱壳的轴对称弯曲

圆柱壳是工程中常用的一种壳体结构(构件),但对于弹性地基中变厚度圆柱壳的研究却较少.在等截面圆柱壳初参数解的基础上,利用阶梯折算法和传递矩阵法,研究了弹性地基中沿轴向任意变厚度圆柱壳的轴对称弯曲问题,所得公式具有简捷、统一的特点,适合计算机编程.文末给出了算例.结果表明利用传递矩阵法分析变厚度圆柱壳是非常有效的.对沿轴向任意变厚度圆柱壳,可得到满意的计算结果;对阶梯型圆柱壳,可得到准确计算结果.这种分析方法还可以进一步推广到环向加肋的圆柱壳和变基床系数的弹性地基中圆柱壳的轴对称弯曲分析.     

弹性地基板单元在ABAQUS中的开发与应用

考虑横向剪切变形的任意四边形八结点弹性地基板单元是将Mindlin中厚板理论和Winkler假定相结合,并考虑地层与结构相互作用提出的。利用通用有限元软件ABAQUS所提供的用户自定义单元（UEL）接口,编制相应的接口程序,将此弹性地基板单元引入ABAQUS中,供其主分析模块调用计算。通过算例对所开发单元进行了验证,结果表明,本文所开发的弹性地基板单元是正确的、可靠的,具有较高的计算精度。同时,所提出的二次开发研究思路具有普遍性,对自定义单元的程序研制具有一定的参考价值。     

路堤下复合地基桩土应力比的有限元分析

把路堤假设为一个柔性荷载和一个具有较小刚度的垫层,运用有限元的分析方法,选择一个工程实例,对水泥土搅拌桩复合地基的桩土应力比进行了分析研究;探讨了路堤高度、路堤刚度、桩土刚度比及荷载等因素对复合地基桩土应力比的影响。结果表明:路堤下复合地基桩土应力比与刚性基础复合地基桩土应力比有较大差异。     

Coupling dynamic equations of motor-driven elastic linkage mechanism with links fabricated from three-dimensional braided composite materials

A motor-driven linkage system with links fabricated from 3-dimensional braided composite materials was studied. A group of coupling dynamic equations of the system, including composite materials parameters, electromagnetism parameters of the motor and structural parameters of the link mechanism, were established by finite element method. Based on the air-gap field of non-uniform airspace of three-phase alternating current motor caused by the vibration eccentricity of rotor, the relation of electromechanical coupling at the actual running state was analyzed. And the motor element, which defines the transverse vibration and torsional vibration of the motor as its nodal displacement, was established. Then, based on the damping element model and the expression of energy dissipation of the 3-dimentional braided composite materials, the damping matrix of the system was established by calculating each order modal damping of the mechanism.     

Finite element analysis of rolling process for variable cross-section blade

Due to the variation ofthe blade cross-section, the deformation stress and strain of the workpiece keep changing during the rolling process and the conventional rolling theory is no longer valid. The complexity and diversity of the blade cross-section determine it impossible to establish an universal theoretical model for the rolling process. Finite element analysis （FEA） provides a perspective solution to the prediction. The FEA software DEFORM was applied to discovering the deformation, stress, strain and velocity field of the variable cross-section workpiece, and the effects of friction coefficient and rolling speed during the rolling process, which indicates that the average rolling force at friction coefficient of 0.4 is 6.5% higher than that at 0.12, and the rolling velocity has less effect on the equivalent stress and strain distribution, which would confer instructive significance on the theoretical study as well as the engineering practice.     

内翻U形外包钢组合梁正截面抗弯承载力分析

为研究新型内翻U形外包钢混凝土组合梁正截面抗弯承载力及其构造要求,以已有内翻U型外包钢混凝土组合连续试验梁为参照,建立该组合连续梁非线性有限元模型,模拟组合连续梁有限元模型的荷载跨中挠度曲线,并与相关试验结果对比,验证了该组合梁有限元模型的建模方法和参数选取的合理性与有效性。应用建立的组合连续梁有限元模型,分析了内翻外包钢混凝土组合梁正截面抗弯承载力的主要影响参数。综合内翻U型外包钢混凝土组合连续梁正截面抗弯承载力试验和模拟结果,提出采用简化塑性理论计算组合梁正截面抗弯承载力计算时,组合梁正截面抗弯承载力塑性理论计算值应乘0.96的修正系数。0.96倍组合梁正截面抗弯承载力塑性理论计算值与组合梁有限元模型模拟计算值相比较,发现二者十分接近,偏于安全,提出的组合梁正截面抗弯承载力修正简化塑性理论计算值具有足够的准确性和可靠性。     

滚动轴承工作表面失效分析

滚动轴承在工作状态下，滚道表面长期受交变载荷的作用，由于化学及物理方面的因素，导致滚动轴承工作表面产生点腐蚀及疲劳效应，造成轴承早期失效。针对轴承早期失效——点腐蚀及疲劳，从材料本身的质量及轴承的工作条件，分析了轴承点腐蚀及疲劳失效发生及发展的原理。阐述了影响表面点腐蚀及疲劳失效的因素：材料的冶炼质量、热处理状态、表面加工精度、表面残余应力、润滑油、接触表面塑性变形等，提出了相应的改进措施，以减少点腐蚀及疲劳失效现象的发生，提高轴承的使用寿命。