基于MASTA的汽车变速器自主开发设计

针对传统汽车变速器自主开发设计存在的问题,引入汽车变速箱设计系统模拟分析专业软件MASTA,以某五档横置汽车变速器为例,首先阐述了利用MASTA的系统变形分析原理,实现汽车变速器总成的设计与优化,对比分析了利用MASTA软件分析齿轮强度和进行修形设计的精确性,模拟变速箱实际使用工况得出了轴和轴承的选择和校核依据。另外,在充分考虑系统整体结构变形即结构柔性因素的基础上,考查了箱体和异型轴的实际刚度对内部传动系统的影响,并给出了此时齿轮的强度分析结果。实验结果证明,MASTA软件的应用,提出了一种新的变速箱设计理念,大大提高了汽车变速器的设计水平,减少了试验的次数,并缩短了产品的研发周期。     

船式耕作机变速器箱体结构轻量化优化设计

为减轻船式耕作机变速器的重量,对变速器箱体结构进行优化。基于Romax软件分析不同工况下的箱体载荷,对箱体进行建模和变密度法的拓扑优化设计,通过对箱体顶部箱壁和箱体后方的箱壁选择不同去除量进行拓扑优化,选取最优方案。在满足箱体应力应变条件下,质量减少了5%,实现了变速器箱体的轻量化。     

变速器箱体网格划分策略的研究

作为多特征复杂结构的变速器箱体,其网格划分具有很大的难度.而网格划分质量的优劣,对箱体仿真分析的精确度和有效性等方面有着至关重要的影响.文中以箱体的模态分析过程和结果作为评价指标,对比同一几何模型,在不同网格条件下仿真分析的差异,进而阐明变速器箱体网格划分的方法和技巧,为同类型结构的网格划分提供参考.     

齿轮箱全耦合系统动力学建模与箱体影响分析

为了获得准确的齿轮传动系统动态响应,分别采用直接法和静态子结构法提取箱体动力学参数,采用广义有限元法建立了齿轮箱动力学模型,即齿轮-轴-轴承-箱体全耦合动力学模型。以单级直齿减速器为研究对象,对比了直接法和静态子结构法耦合箱体后系统动态特性的差别,计算了耦合箱体前后系统的固有频率、动态啮合力和轴承支反力,分析箱体柔性对齿轮传动系统动态特性的影响。结果表明:计算多自由度系统时,静态子结构法速度快于直接法;耦合箱体引入了箱体柔性,降低了系统固有频率;且在全转速下箱体柔性对轴承支反力的影响比对齿轮啮合力更大。     

轻质多材料动力电池包箱体选材与优化

通过多种材料并用与结构合理设计的途径实现了动力电池包箱体的结构轻量化。首先,建立了系统多材料选材与优化流程方法,基于水平分析的试验设计并利用极差与方差分析选择多材料;然后,采用RBF近似模型拟合,MIGA遗传算法优化系统结构。最后对某实例车型动力电池包箱体改进设计。结果表明:多材料箱体刚度、模态提升显著,并减重8.72 kg,相比原结构减重率达47.3%,验证了系统多材料选材与优化方法的有效性,可为提升电池包箱体结构可靠性与轻量化水平提供参考。     

地平式望远镜像旋问题研究及消旋K镜设计

针对2m地平式望远镜系统的视场旋转问题,设计了K镜消旋方案。首先,通过对地平式望远镜物方视场旋转及像方视场旋转的分析,给出了K镜组件的消旋速度。其次,对K镜结构进行了详细方案设计,K镜子反射镜采用三点柔性支撑方式,避免在K镜装调过程中对反射镜面形精度产生影响。最后,通过仿真分析,K镜支撑结构具有较好的动态刚度,仿真实验中将柔性支撑与非柔性支撑结构进行对比,结果表明柔性支撑结构可以明显降低温度变化对K镜子反射镜面形精度的影响。     

飞机座舱减振降噪优化设计方法

基于变密度拓扑优化方法和声-结构耦合系统有限元模型,对四角固支箱体模拟的飞机座舱进行了减振降噪分析.通过数值模拟,对结构质量和刚度特性优化配置使结构的固有频率避开激振频率,从而避免共振.通过比较优化前后结构固有频率的变化和对声压的影响,验证了拓扑优化在结构减振降噪方面的可行性和有效性.这种方法对飞机座舱减振降噪设计具有一定的参考价值.     

基于Optistruct的电池包箱体上盖优化设计

采用ANSYS Workbench平台对电池包箱体进行静、动态有限元分析,得到箱体结构的薄弱位置,并在上盖表面设置凸包结构进行局部加强。 基于Optistruct软件运用形貌优化技术, 优化上盖的局部刚度,获得了最终凸包结构的几何参数和平面布局,建立了优化后箱体上盖的三维模型。经验证,优化后上盖最大变形量较优化前降低了72%,其一阶固有频率为28.55Hz, 可避免共振情况发生,最大等效应力为101MPa。优化后上盖的刚度、强度得到显著提升,此研究为进一步分析实际电池包箱体结构奠定基础。     

微定位器中柔性铰链结构的有限元分析及改进

微定位器是微机械系统精密加工、纳米技术的重要组成部分，柔性铰链结构则是微定位器的核心部件。利用有限元分析软件ANSYS，对两种常见铰链进行了分析，研究了其几何参数对结构的刚度、运动方向精度的影响；证明了在微动范围内，柔性铰链结构的刚度不随输出点的线位移的大小变化而变化，是常数，且刚度与结构的运动方向精度不成简单的线性关系。在此基础上，提出一种改进型柔性铰链结构，各项性能指标得到了改善。     

齿轮减速箱体的结构力学分析

运用有限元三维实体元素与平板壳元素组合，建立了齿轮减速箱体的结构力学分析模型，并对铸铝合金（ＺＬ１０５）齿轮减速箱体进行了结构强度和刚度分析。     

转炉炉壳热弹塑性有限元分析

利用ANSYS有限元分析程序,考虑炉衬和炉壳材料力学性能依赖于温度变化,对复合结构的转炉炉壳进行热弹塑性有限元分析.按照实际结构,炉衬和炉壳之间采用接触单元模拟.计算方法拓宽了转炉炉壳的强度分析内容.     

除尘器壳体纵梁承载性能的非线性分析

大型电除尘器钢结构为空间杆系与壳体混合结构体系,杆件种类多,受力状态复杂。传统的设计方法不能明确结构体系的承载性能,需进一步分析其非线性承载性能,并优化结构体系和构件截面。运用有限元软件ANSYS,对某大型电厂300MW机组电除尘器壳体钢结构纵向大梁(仅有弯矩作用下及较大轴力、弯矩共同作用下)建立有限元模型,对整体结构进行静力分析、特征值屈曲分析及极限承载力分析。以分析结果为依据对仅有弯矩作用下的纵梁提出优化方案建议。计算结果表明,两类梁模型均满足设计荷载下的承载能力要求。     

某大型客车变速器壳体动态特性与强度分析

变速器壳体是汽车动力传动系统的主要噪声辐射件之一,其动态特性影响到变速器的结构振动,并产生噪声.对壳体进行模态分析有利于改进结构,而结构强度分析可以进一步验证壳体结构设计的合理性.文章以某大型客车变速器壳体为研究对象,通过建立壳体三维模型,运用有限元软件完成壳体的模态分析与其特定工况的强度分析,分析结果表明：该变速器壳体的结构设计具有良好的动态特性,同时在特定工况下能够满足设计强度的要求.     

网壳结构火灾反应非线性有限元分析

采用欧洲钢结构协会推荐的钢材高温材料模型确定了钢材的弹性模量和极限强度。通过对导热微分方程进行数值求解,确定了结构钢构件内部的温度场。在此基础上,采用非线性有限元方法分析了空间网壳结构的火灾反应。结果表明,在火灾作用下,网壳结构的承载力迅速降低并最终导致结构的倒塌。     

湿法烟气脱硫吸收塔结构设计方法

通过自身的工程实践和国内外经验的借鉴,总结出湿法烟气脱硫吸收塔钢结构的设计步骤和设计方法.本文用MIDAS作为结构分析工具,用板单元模拟吸收塔壳体、用梁单元模拟喷凝层、除雾器层等的支撑结构,采用梁板单元混合建模的方法进行塔体结构的整体分析;按照强度、整体稳定和局部稳定来控制吸收塔壳体的承载能力,并提取其他设计规范中概念相当的承载力计算公式和设计参数进行比较分析,用于吸收塔的设计计算;详细讲述了从建模到承载力验算过程中遇到的荷载输入、计算参数设置、结果输出技巧以及对计算结果的判断和取舍等问题.最后,以具体的工程实例,总结了以上的设计步骤、设计方法和应该注意的问题.     

火电厂冷却塔的可靠性分析与鉴定

双曲线型冷却塔是电力工业中的重要构筑物，它的可靠程度关系到电力生产的稳定与安全，结合某火电厂曲线型冷却塔的可靠性鉴定，根据双曲线型冷却塔的结构特占，建立了由梁元和壳元组成的结构模，采用有限元方法时双曲线型冷却塔在各种荷载组合作用下的受力进行了分析计算，提出了这类工业构筑物的可靠性分析与鉴定方法，分析计算结果表明，这种方法系统，全面，符合结构实际，同时可以考虑结构损伤对结构受力性能的影响，并已应用于工程实际。     

双层柱面网壳整体稳定性分析

利用有限元方法,对双层柱面网壳的稳定性进行了几何和材料双重非线性分析,通过荷载一位移曲线将结构的强度、稳定性以及刚度的变化历程表现出来,以确定矢跨比、非对称荷载和初始缺陷等不同因素对结构临界荷载的影响,得出对工程设计有指导意义的结论．     

同时考虑结构系统强度和疲劳的可靠性分析

在以往的结构可靠性分析过程中,结构系统的静载和疲劳载荷失效情况大多是分别考虑的,这与许多实际工程结构(如船舶等结构)是不相符的.根据疲劳载荷造成的疲劳累积损伤对结构极限承载力的影响情况,研究了结构承载能力的可靠度计算方法.以结构累积损伤和结构初始抗力的形式给出了一个综合结构抗力变化历程的等效抗力,讨论了结构系统在静载和疲劳载荷作用下的两种失效模式,并考虑了二者之间的相关性对结构系统可靠性的影响;用改进的分枝限界法寻找主要失效模式,并用二阶矩方法计算各失效模式的可靠性指标;然后用PNET法计算结构系统可靠性.算例表明,虽然分别考虑静载或疲劳载荷作用下的结构系统可靠性较高,但综合考虑两种失效状态时,结构系统可靠性却较低.即疲劳累积损伤会降低结构的极限承载能力可靠性.因此,对结构系统同时考虑强度和疲劳的可靠性分析是必要,是符合工程实际的.     

反相微乳液法制备CdTe@SiO2荧光微球及其荧光性能研究

利用巯基丙酸(MPA)为稳定剂,水相合成高质量的CdTe纳米晶,然后通过反相微乳液方法制备得到了具有明显核壳结构并单分散的CdTe@SiO2荧光复合纳米粒子;利用透射电子显微镜(TEM)、荧光分光光度计以及紫外可见光分光光度计对制备的纳米粒子进行表征;研究了未包裹的CdTe量子点与核壳型CdTe@SiO2纳米复合粒子分别对pH及离子强度的耐受性.研究发现:由于SiO2壳层的存在使得CdTe@SiO2能够在很高的离子强度及很广泛的pH范围下仍具有较强的荧光.由于这些优点,使其在生物标记、细胞成像等生物领域具有广泛应用.     

钛合金深潜器耐压球壳极限强度的切线模量因子算法

耐压壳的承载能力是设计深海载人潜水器的重要技术之一.通过引入强度稳定综合理论的切线模量因子方法,在材料本构关系的基础上,拟合出反映结构平衡关系的切线模量因子曲线,并用一个解析化的四参数函数表示.将该解析表达式运用在大深度钛合金承压球壳极限承载力的计算上,并将得出的计算值与泰勒水池公式法、有限元法计算值进行比较.结果表明,切线模量因子方法简便而有效,能达到工程的使用要求,可以在球壳的初步设计和实验数据的整理分析时使用.