基于Abaqus二次开发插件的汽油机气门座圈和导管变形分析

应用Abaqus对某汽油机气门座圈及导管变形进行温度场分布计算,在此基础上计算气门座圈和导管在冷装配及热装配工况下的变形情况.采用傅里叶展开法通过Abaqus柱面零件变形分析插件得到气门座圈和导管各阶次变形;通过阶次变形评价气门座圈和导管变形,并将计算结果与试验结果进行对比.     

发动机部件强度和刚度评价及疲劳分析

某汽油机开发阶段须对发动机各主要部件结构强度和刚度做全面评价,并且须考核缸盖缸体的高周疲劳性能.基于STAR-CCM+计算出水套内部气体温度和对流换热系数,将其映射到水套有限元网格表面上作为温度边界条件.得到整个机体的温度场分布以后,在考虑各部件接触非线性的基础上,得到机体各部件的应力和变形等结果并进行评价.在有限元分析结果的基础上考虑材料温度非线性,考察缸体缸盖疲劳安全因数.结果表明,缸盖局部应力偏大,下缸体与油底壳接触面局部间隙过大,缸体缸盖疲劳安全性能满足要求.     

车用发动机气缸盖与气缸套温度场测试系统设计

发动机工作时燃烧室内的温度很高,其缸盖和缸体内有循环水为其降温,水腔的设计直接决定发动机缸盖和缸套的降温效果,如果能够测试到燃烧室内壁温度,将对发动机缸盖、缸套水腔设计的降温效果提供有力数据。介绍了为得到某发动机气缸盖和气缸套的温度场分布规律而设计的基于存储测试技术的温度场测试系统。该测试系统获取了多种工况下气缸盖和气缸套上多个测点的温度变化规律。列出了部分通过实验得到的发动机不同转速和功率下的温度数据,并进行了简单分析。该测试系统测试通道多、同步性好,测试结果准确可靠。     

发动机排气管流-固-热强耦合分析

为研究发动机排气管在流-固-热强耦合作用下的复杂工况,用INTESIM软件中流-固-热强耦合的方法计算某型发动机排气管在工作过程中流场、温度场、热变形和热应力的分布情况.结果表明,与传统的分析方法相比,INTESIM的强耦合方法收敛性更好,并且可以在同一软件平台下对模型耦合矩阵方程直接求解得到结构应力场、位移场、流场和温度场的所有结果.     

210 t转炉连接装置的有限元分析及强度校核

利用ANSYS Workbench对某210 t转炉整体模型的三种极限工况进行有限元分析,得到转炉系统的应力分布和总变形,同时得到连接装置各个零部件的应力分布,找出零部件的最大应力值及所处位置,并结合有限元计算结果对各个零部件进行强度校核.结果表明连接装置的强度满足要求。     

基于Abaqus的汽车燃油系统结构强度分析

以Abaqus的静力学分析为基础,采用非线性接触和变形分析方法,对不同工况下的汽车燃油系统进行结构强度分析,分别得到燃油箱和绑带在普通工况与极限工况下的应力应变状态以及变形量.计算结果基本符合客户的设计规范要求.结果表明:通过Abaqus的静力分析模块进行的结构强度分析,可以为燃油系统的设计和性能评估提供重要参考和依据.     

滚动轮胎有限元建模及温度场仿真分析

研究滚动轮胎温度场分布的问题,为了解决温度场试验较难获得轮胎内部温度,重复性差等缺点,以实体轮胎为建模对象,建立了胎体帘线模型与轮胎橡胶材料模型,并将模型在充气压力下的自由模态各阶频率值与试验值相比较,在验证了可行性和正确性的条件下,嵌入了轮胎生热、传热模型以及试验测得的热边界条件,对轮胎稳态温度场进行了仿真,明确了稳态温度场分布图和轮胎内部最高温度与车速间的函数关系及二次拟合公式,并简单分析了轮胎温度分布规律.仿真结果表明,利用有限元法建立的模型及温度场计算是正确的,可为轮胎的结构和配方设计等方面提供了依据.     

航空发动机试验舱应力分析和强度设计

针对航空发动机试验舱结构和载荷复杂、常规计算很难做到精确的强度设计和进行疲劳分析的问题,对某航空发动机大型试验舱进行有限元数值模拟,分析不同工况下的应力大小和分布,并依据压力容器设计标准进行强度评定。为保证试验舱的密封性和结构完整性,研究试验舱变形和外压失稳,并对结构薄弱位置进行改造。结果表明,在不同工况下,改造后航空发动机试验舱的强度、变形和稳定性均满足要求。     

星载大型可展开桁架天线热变形分析

为保证某星载大型可展桁架天线在轨运行时能可靠工作,对其进行建模并用有限元法分析该模型;用I-deas计算天线在不同轨道位置的温度场分布;以计算得到的温度作为结构分析的载荷,计算天线反射面在各轨道位置上的均方根误差,实现天线在空间环境下的温度场和热变形分析.该方法对星载天线的结构设计和热控制起到一定的参考作用.     

一种单自由度液浮陀螺浮子组件的温度场分析

本文在对单自由度液浮陀螺浮子组件进行传热过程分析的基础上，应用有限元软件ANSYS Workbench进行了仿真和计算，得到两种工况下浮子组件三维稳态温度场分布。     

某柴油机缸盖强度计算

以某4缸轿车用柴油机铝合金缸盖为研究对象,用某CFD软件计算得到水套表面的温度和对流换热系数,用Abaqus计算缸盖稳态温度场、装配载荷下冷机的应力分布、装配状态下的热机应力分布和各缸爆发时刻缸盖的应力分布,结果表明缸盖强度低于材料屈服极限.基于应力结果计算缸盖的高周疲劳安全因数和低周循环次数,结果表明缸盖疲劳安全因数满足使用要求.     

不同载荷工况下机床主轴预紧力选取的数值分析方法

为研究预紧力对机床主轴的影响,提出在不同载荷工况下机床主轴预紧力选取的数值分析方法.计算得到预紧力与轴承刚度的关系,在轴系结构有限元模型中设置不同预紧力下的轴承刚度值,通过静力学分析求解轴系变形和刚度;计算得到预紧力与轴承发热量的关系,在轴系热分析有限元模型中设置轴承热源,通过传热分析求解主轴温升.计算结果表明,该方法...     

某缸盖高周疲劳分析

基于有限元法和应力疲劳理论,通过Abaqus和FEMFAT软件对某发动机缸盖进行温度场和结构耐久性计算分析.计算结果表明:在当前的载荷下,从温度分布和高周疲劳角度考虑,此缸盖可以满足安全运转需求,但是对于进一步提升发动机性能,其潜在承受能力较小.     

高低温和水平突风条件下舱门变形适航仿真验证方法研究

解析与舱门及其密封件形变相关的适航规章和条款,研究确定与形变相关的主要适航要求。构建基于SolidWorks的舱门及其密封件形变分析模型,开展极高低温、水平突风及其组合条件下舱门及其密封件形变的详细分析,提出基于仿真的舱门及其密封件形变适航符合性验证流程。开展基于虚力原理的舱门挡块部位的形变分析,并与仿真进行了比较研究。结果表明,讨论的舱门及其密封件形变仿真方法和适航符合性验证流程是合理可行的。     

A new method for calculating time-varying torsional stiffness of RV reducers with variable loads and tooth modifications

Rotate vector (RV) reducers have advantages of high torque ratio, and extremely reliable functioning under dynamic load conditions, and so forth, and they are extensively used in precision transmissions, such as industrial robots. The torsional stiffness of RV reducers is a main parameter affecting the meshing vibration and transmission performance. In addition, the variable loads and tooth modifications have significant influence on the torsional stiffness of RV reducers. In this paper, a new method of calculating torsional stiffness for RV reducers considering variable loads and tooth modifications is presented. The dynamic stress and deformation of meshing teeth are calculated based on Hertz formulation, and the number of meshing teeth is determined by analyzing the dynamic stress of meshing teeth. Then, the torsional stiffness of RV reducers is obtained. Finite element method is applied to calculate the deformation of cycloidal-pin gear in the maximum force position δ_max. The influence of variable applied loads and different tooth modifications of cycloidal-pin gear transmission on torsional stiffness are also studied. The results show that variable applied loads and different tooth modifications influence the torsional stiffness of RV reducers by changing teeth deformation and clearance, respectively.     

动臂梁焊接顺序优化减小焊接变形模拟预测

利用热弹塑性有限元法对装载机动臂梁结构的焊接变形进行热 力耦合数值模拟.建立分析模型,定量对比在同一约束条件下动臂板与动臂圆筒、摇臂板与动臂圆筒的焊接顺序对整体结构焊接变形的影响,按照对称组焊的原则优化焊接顺序.结果表明,对称结构的动臂梁采用交替焊接顺序与沿一个方向顺次焊接顺序相比,动臂板与摇臂板变形量都减小,先焊动臂板比先焊摇臂板 动臂板角变形小.得出整体结构的最佳焊接顺序方案,并将预测的在最佳焊接顺序下的变形模拟值和试验值进行对比,二者吻合良好.     

高压气瓶非接触压力测量系统设计

常规状态下气瓶压力测量,在气瓶出口管路上开口进行引压测量,对于高压气瓶在长期贮存的情况下,开口引压存在开口部位压力泄漏的隐患。为克服气瓶开口引压泄漏问题,对气瓶非接触压力测量系统进行分析研究,基于气瓶壁在压力下产生形变的情况,通过对气瓶壁进行应变测量关键技术,建立气瓶壁的应变量与内部压力之间的关系计算模型,经多次实验验证,积累不同温度及压力下的相关数据参数,通过数据模型拟合具有温度补偿的压力计算公式,通过编程写进便携式测试仪,实现对高压气瓶在不接触介质的情况下非接触压力测量的目的,并满足了气瓶在高压下进行长期贮存时随机测量的应用需求。     

变截面舵面结构全场瞬态变形测量及振动特性分析

搭建了一套全场非接触应变测量系统,对变截面舵面结构受随机载荷激励作用下的变形及振动特性进行实验研究。实验以2A12铝合金材料制成的变截面舵面结构为试验对象,采用高分辨率的相机记录舵面结构全场清晰的散斑图像,然后利用三维数字图像相关方法对其结构表面的连续变形进行直接测量,同时利用傅里叶变换对采集到的散斑图像进行振动特性分析,获得变截面舵面结构的模态频率和模态振型。为验证非接触测量得到的振动特性结果的准确性,用小质量加速度传感器得到的振动响应信号进行对比。试验结果表明,在0~500Hz的测试频段内,三维数字图像相关方法辨识变截面舵面结构前三阶模态参数与加速度传感器测量结果非常吻合,前三阶固有频率误差在2%以内,阻尼比误差在6%以内,前二阶模态振型均为弯曲模式,第三阶模态振型为弯曲扭转耦合模式,验证了三维数字图像相关的全场振动测量技术的有效性,为高温环境及非线性变截面舵面结构非接触振动测试提供依据。