某重型卡车离合器压盘温度场分布研究

研究某重型卡车Φ430离合器压盘的温度场分布问题.在温度场影响下,重型卡车离合器压盘在使用过程中常常出现热烧蚀、热开裂等问题,会大大降低了离合器总成的使用寿命.为解决上述问题,通过Pro/E软件建立了压盘的三维模型,并建立了离合器接合过程中压盘的热传导物理模型,然后使用Hypermesh软件建立款压盘的有限元模型,最后通过使用ABAQUS软件仿真计算,得到了压盘温度场分布情况,为改进设计提供了参考,同时为今后设计离合器总成延长使用寿命提供了一定的理论参考.     

摩擦提升机的虚拟样机研究

钢丝绳传动特性是摩擦式提升机设计一个重要的考虑因素.为了研究摩擦提升机提升过程中钢丝绳的动力学特性,为安全运行提供保证,通过虚拟样机技术及其支撑软件ANSYS和RecurDyn,利用相对节点法建立了钢丝绳的多体动力学仿真模型,构建了简化后的摩擦式提升机虚拟样机仿真模型.通过对摩擦提升机虚拟样机的仿真分析,获得了仿真模型的运动学、动力学特性数据,得到了与理论分析相吻合的结果.为设计经济、可靠的多绳摩擦提升机系统提供了有力的工具和实现方法,还可以推广应用到其他挠性传动的分析.     

新汶矿业集团公司研发的液粘调速离合器复合过油槽获国家实用新型专利

<正>由山东能源新汶矿业集团公司研发的液粘调速离合器复合过油槽获国家实用新型专利,专利号为ZL201020558618.7。该复合过油槽以牛顿内摩擦定律为基础,利用流体的粘性(或称油分子的剪切力)来传递动力。其传动部分类似一个多片离合器,在主从摩擦片之间充满了有一定压力的工作油,通过液压加压装置控制主从摩擦片间油膜的厚度,利用油膜的内摩擦力拖动从动轴转动,适用于矿山、水泥、港口以及电力等行业连续输送设备的可控软启动,以及风机、水泵、冶金机械设备     

双离合器式自动变速器换档优化控制研究

研究汽车换挡过程中的摩擦问题,降低摩擦损耗。针对双离合器式自动变速器换档过程,压力突变很大,造成车辆的输出转矩发生剧烈波动,硬件摩擦损耗很大的问题,提出一种双离合器式自动变速器换档优化控制策略,通过建立双离合器物理动力学模型和构建换档规律模型,运用优化的压力控制PID算法,控制在汽车换挡过程中的压力变化,使得压力能够达到一个最优的控制状态,减少硬件摩擦。实验结果表明,换档优化控制策略能够大幅降低换挡过程的摩擦消耗,取得了不错的效果。     

基于单片机的摩擦片试验台控制系统设计

磨耗率是摩擦片磨损性能的一个重要指标.作为MST-Ⅱ型摩擦片整片试验台的测量控制部分,本系统的设计基于ATMEGA 168单片机.在一个试验周期内,由单片机依次控制:离合器吸合->电动机启动->离合器分开->电动机停止->施力阀加电->施力阀断电->画线并显示参数等过程.其中,由压力、扭矩传感器输出的模拟信号经由单片机A/D采样和计算,得到计算磨耗率的重要参数--累计摩擦功.并由单片机控制彩色液晶触摸屏显示各试验参数以及绘制每个结合周期内压力、扭矩时间曲线图.     

飞机刹车盘温度场的有限元分析

飞机的刹车装置是利用摩擦产生制动将高速运动的动能转换成热能,产生的高温使摩擦材料的物理、化学性质变化,刹车装置系统的安全性能因此得不到保证,所以对刹车盘瞬态温度场进行计算就非常有必要.针对飞机刹车盘瞬态温度场仿真建立了有限元计算模型,运用迦辽金法推导了各单元方程,在单元内部采用一次函数来近似刹车盘的温度值.有限元网格划分采用四面体结构.重点研究刹车过程的理论分析与计算,并用ANSYS对其进行了仿真计算.仿真计算结果与刹车盘实际温度场基本吻合,所建立的有限元计算模型是合理可行的,可以应用于飞机刹车盘设计过程中的温度场计算.     

膜片弹簧离合器起步规律研究及仿真分析

利用AMT传动系统数学模型,得出了AMT传动系统的运动微分方程.基于长安铃木儿JL47401发动机,对膜片弹簧离合器起步性能的评价指标冲击度和滑磨功进行了计算和分析,采用了发动机局部恒转速接合的控制策略,通过模糊控制算法,对离合器的接合量和接合速度进行了计算,并基于Matlab的Simulink工具对离合器正常起步和急起步两种工况进行了计算机仿真分析.     

汽轮机转子碰摩热弯曲动力特性研究

本文简化了汽轮机转子模型,并根据转子碰摩理论建立了一种简单的求解碰摩截面热分布的计算模型,使得碰摩截面热分布的计算大大简化.依据转子动力学理论推导了本模型的运动方程,并作无量纲化以便于MATLAB数值求解收敛,最终建立了转子系统由摩擦引起的弹性热弯曲——碰摩耦合故障动力模型.利用四阶Runge-Kutta方法求解微分方程组得到了在不平衡力、碰摩力和碰摩热弯矩耦合作用下转子系统的响应,并对低于、接近和高于临界转速下碰摩热弯曲转子的动力学特性进行了数值仿真研究,包括时域、频谱、轴心轨迹以及碰摩力的变化.结果表明,转子在低于和接近临界转速运行发生碰摩,转子的振动由平稳状态逐渐发散,而在高于临界转速发生碰摩时转子的振动会逐渐减小.     

基于三维模型的机车制动盘瞬态温度场仿真

该文运用有限元软件ANSYS7建立了某机车制动盘的三维循环对称有限元模型.讨论了边界条件和各种相关参数的确定方法,尤其是机车整个制动过程中制动盘换热系数的计算方法.同时进行了三维瞬态温度场计算仿真,给出了典型时刻温度场分布云图.仿真结果显示：在制动开始阶段,制动盘迅速升温,高温区集中在制动盘摩擦面表层,最高温度达220OC;制动过程结束后,整个制动盘有一段较长时间的降温过程.仿真结果与实验数据相符,证明了该三维有限元模型及其温度场计算方法的正确性.     

转子通过临界转速时碰摩热效应对振动特性的影响

转子-定子之间的碰撞与摩擦是一个危害性很大的现象,也是十分复杂的物理过程．这一过程消耗的机械能,绝大部分生成热能．尽管每次碰撞与摩擦的热效应对转子影响很小,但是由于热量的散失相对于转子的振动来说是一个较慢的过程,一旦出现较频繁的碰摩,热载荷的累积效应是不容忽视的．转子通过临界转速时,如果振动幅度过大就会导致碰摩．碰撞引起转子振动相位的变化,而碰摩产生的热挠曲将会延长碰摩过程．在建立了转子与定子之间的弹性碰撞接触、摩擦和热传导的简化模型的基础上,应用数值方法分析了转子通过临界转速时上述碰摩过程的一个简单例子．     

Friction-Induced Lines of Attraction and Repulsion for Parts Sliding on an Oscillated Plate

We show that the frictional forces arising from simultaneous small amplitude periodic translation and rotation of a rigid plate cause parts on the plate to converge to or diverge from a line coinciding with the rotation axis. The relative phase between the translation and rotation determines whether the parts are attracted to or repelled from the rotation axis. Assuming that both the translational and rotational accelerations of the plate are ldquobang-bangrdquo and have identical frequencies, we derive the resultant velocity fields for point parts on the plate. For many choices of phase the speed of the part is approximately proportional to its distance from the rotation axis. The strength of the velocity field can be controlled by modulating the amplitude of the translational acceleration, or modulating the relative phase between the translational and rotational acceleration profiles. We also determine the phases that maximize part speed towards and away from the rotation axis. These optimal phases not only maximize part speed but also generate velocity fields that are nearly independent of the coefficient of friction.     

螺旋滚筒截割顶板工况的数值模拟

根据截齿截割机理和有限元理论,利用ANSYS/LS-DYNA软件建立了螺旋滚筒截割顶板的煤岩耦合模型,得到截割过程中螺旋滚筒受到的冲击载荷,并验证其载荷的可靠性;通过对螺旋滚筒的动力学分析,找出其在工作过程中的应力分布规律。研究表明:螺旋滚筒的最大应力主要集中在合金头的齿尖局部接触区域、齿柄头部的轴肩处以及截齿齿座根部,当滚筒转速相同时,煤岩受到的应力增加幅度随牵引速度的增加先增大随后逐渐减小;若牵引速度不变时,煤岩受到的应力减小幅度随滚筒转速增大而逐渐变小。分析结果为薄煤层采煤机螺旋滚筒的结构设计及其截割性能的提高提供了重要参考。     

离散元方法在滚筒采煤机装煤仿真中的应用

针对我国薄煤层工作面低,滚筒直径受限,出煤口面积小,严重影响装煤效果的问题,采用离散元方法分析采煤机滚筒的装煤过程.依据滚筒设计理论,在UG中建立滚筒模型.结合采煤机在实际生产中装煤的具体工况,确定颗粒本构模型以及综采工作面采煤机、刮板输送机配套方案;利用三维离散元软件PFC3D,运用Fish语言和PFC命令编写程序,建立滚筒、煤壁、刮板输送机中部槽联合仿真模型.设置滚筒牵引速度为2.5 m/min,转速分别为40,45,50,55和60 r/min,得出滚筒逆转情况下不同转速的装煤效率,提出滚筒转速的最佳取值范围.     

Numerical analysis of coupled thermomechanical frictional contact problems. Computational model and applications

Summary In this paper a numerical model for the analysis of coupled thermomechanical multi-body frictional contact problems at finite deformations is presented. The multi-body frictional contact formulation is fully developed on the continuum setting and then a spatial (Galerkin projection) and temporal (time-stepping algorithm) discretization is applied. A contact pressure and temperature dependent thermal contact model has been used. A fractional step method arising from an operator split of the governing equations has been used to solve the coupled nonlinear system of equations, leading to a staggered solution algorithm. The numerical model has been implemented into an enhanced version of the computational finite element program FEAP. Numerical examples and simulation of industrial metal forming processes show the performance of the numerical model in the analysis of coupled thermomechanical frictional contact problems.     

基于多体系统动力学和有限元法的联合仿真在车桥耦合振动研究中的应用*

为了实现车桥耦合振动精细化仿真研究,利用多体系统动力学软件SIMPACK建立完整的车辆空间模型,采用空间杆系和板壳混合单元有限元方法建立桥梁的动力分析模型;然后将车辆和桥梁两个子系统在轮轨接触面离散的信息点上进行数据交换,实现车桥耦合振动联合仿真分析。以高速铁路上的简支梁桥为研究对象,采用基于多体系统动力学和有限元法结合的联合仿真技术,计算了弹性轮轨接触时动车组列车以不同车速通过桥梁的空间耦合振动响应,证明了该研究方法的可行性。     

Modelling a telescopic boom – the 3D case: Part II

In this paper, we shall extend an idea of the modelling flexible telescopic boom using a non-linear finite element method to the three-dimensional case. The boom is assembled by Reissner’s geometrically exact beam elements. The sliding boom parts are coupled together by the element, where a slide-spring is coupled to beam with the aid of a master–slave technique. A special element with a revolute joint and an element with offset are developed. Telescopic movement is achieved by the element with varying length and the connector expressing the chains. This technique yields system equations without algebraic constraints.     

模拟板金冲压成形的计算机软件系统

ＳＭＦＳＳ１由模具设计的ＣＡＤ模块、前处理模块、成形过程仿真模块和后处理模块及接口组成。仿真模块使用有限元方法对成形过程中的接触问题采用了接触搜寻法确定接触对，并使用罚参数法快速准确地求出接触力。前后处理模块使ＣＡＤ系统与仿真模块构成统一的应用系统，应用效率与方便性良好。通过应用实例说明软件的实用性及可应用性。     

有限单元法在塑料注射充模流动模拟中的应用

对塑料熔体注射成型充模流动过程的流变方程进行了熔体充模过程流变方程参数基于3维有限单元法的数值求解研究,得到基于形函数的压力刚度矩阵、温度刚度矩阵的方程式,进而得出压力场、速度场、温度场数值解的方程式。据此完成了注射熔体流动充模过程由M atlab编程实现的有限元分析本体程序。用具体的注射成型塑料制品作为检验实例,用2种不同的塑料进行注射成型模拟,其结果与国际著名的M old flow商品化软件和文献数据进行比较,表明本研究的设计软件算法正确、程序运行速度快。     

复杂煤层条件下采煤机破煤过程的可靠性研究

以有限元理论与刚柔耦合多体动力学为基础,利用ANSYS/LS-DYNA软件建立了复杂煤层条件下螺旋滚筒的煤岩耦合模型,得到了不同工况下螺旋滚筒受到的冲击载荷以及煤岩的塑性变形分布规律;并找出了截齿在工作过程中的应力分布规律。基于LS-DYNA提取的滚筒载荷文本,通过ADAMS软件对采煤机整机刚柔耦合虚拟样机模型进行动力学仿真分析,发现了采煤机壳体与行星架的应力分布。结合神经网络技术,以不同工况下采煤机关键零件的等效应力值作为神经网络训练样本,获得在关键零件应力值最小时的采煤机牵引速度的最优值。分析结果为采煤机螺旋滚筒的结构设计及其截割性能的提高提供了重要参考。     

小内径管道检测用振动驱动机器人的设计与试验

针对目前胶囊机器人普遍存在爬行速度慢、远程操控过程复杂的问题,开发了用于小内径管道检测的振动驱动机器人.基于非光滑多体动力学,建立了样机动力学特性的数学模型,在建模中考虑了摩擦和冲击两种非光滑非线性,数值分析了机器人的运动行为及参数影响.进行了机器人样机的研制,包含微控制器、无线控制模块等,并在透明亚克力管道中进行测试.机器人长50mm,直径28mm,可以达到7.5mm/s的最大前进速度和-3.5mm/s的最大后退速度.研究证明了该型振动驱动机器人进行小内径管道检测的可行性.