KCM130型可控油击矛拨转轴断裂原因分析与优化设计

拨转轴是KCM130型可控冲击矛矛头控向机构中的关键零件.在样机室外试验过程中曾出现因拨转轴断裂而导致矛头控向机构失效的情况.针对拨转轴断裂失效问题,分析了矛头处于两种不同工作姿态时拨转轴的受力状态,确定施工曲线轨迹钻孔时拨转轴的承载状态为其危险工况.运用有限元软件对拨转轴内部应力场分布规律进行了数值模拟,分析结果显示拨转轴内部存在高应力危险截面,结合拨转轴断口的宏观形貌特征分析得出拨转轴断裂失效的主要原因是应力集中和疲劳.提出了旨在降低拨转轴内部应力集中程度和应力水平的两种优化设计方案,并与原模型进行有限元对比分析,结果表明改进设计是合理的和可行的.     

KCM130型可控冲击矛矛头结构优化

针对KCM130型可控冲击矛样机在室外试验中发生控向机构中的拨转轴断裂失效问题，分别对矛头在直线和曲线两种钻进情况下的受力进行分析。通过分析得知在曲线钻进中，由于矛头将所受的偏转力矩传递给拨转轴，造成退刀槽处应力集中，导致其断裂破坏。提出将矛头偏转力矩通过控向机构传递给矛体的优化方案。利用COSMOSworks对优化后的矛头控向机构进行有限元内部应力场数值模拟，并与原设计进行分析对比，结果表明：改进后控向机构所受的应力、应变、位移都明显下降，在曲线钻进时拨转轴的受力得到很大改善，改进方案有效可行。     

KCM130型可控冲击矛矛头结构优化

针对KCM130型可控冲击矛样机在室外试验中发生控向机构中的拨转轴断裂失效问题,分别对矛头在直线和曲线两种钻进情况下的受力进行分析。通过分析得知在曲线钻进中,由于矛头将所受的偏转力矩传递给拨转轴,造成退刀槽处应力集中,导致其断裂破坏。提出将矛头偏转力矩通过控向机构传递给矛体的优化方案。利用COSMOSWorks对优化后的矛头控向机构进行有限元内部应力场数值模拟,并与原设计进行分析对比,结果表明:改进后控向机构所受的应力、应变、位移都明显下降,在曲线钻进时拨转轴的受力得到很大改善,改进方案有效可行。     

KCM130型可控气动冲击矛结构优化设计

在分析断裂原因基础上对KCM130型可控气动冲击矛进行拨转轴及辅助承载机构的结构改进和优化,尽量避免其结构上存在形状和尺寸突变,从而消除或降低应力集中。为了验证优化的结果,利用ANSYS软件对改进优化后的拨转轴及辅助承载机构进行了有限元分析,并与原模型作了比较,分析表明这种改进和优化是可行的。     

KCM130型可控气动冲击矛结构优化设计

在分析断裂原因基础上对KCM130型可控气动冲击矛进行拨转轴及辅助承载机构的结构改进和优化,尽量避免其结构上存在形状和尺寸突变,从而消除或降低应力集中.为了验证优化的结果,利用ANSYS软件对改进优化后的拨转轴及辅助承载机构进行了有限元分析,并与原模型作了比较,分析表明这种改进和优化是可行的.     

基于ANSYS的液压挖掘机动臂失效分析与改进

针对液压挖掘机动臂前支座开裂故障，运用ANSYS疲劳分析模块对失效件进行有限元分析与结构优化。通过强度校核分析结果发现，挖掘机动臂油缸支承端头处存在应力集中，属于疲劳断裂危险区域。通过制定优化方案，结合焊接工艺验证、有限元静强度综合分析，选取最优方案，对动臂失效部分实施优化改进。     

钢管焊接节点的有限元对比分析

结合某钢结构工程，对多根杆件相交的采用焊接连接的钢管节点进行了有限元分析。由于该节点尺寸较小，节点处应力集中，处于多向受力的复杂应力状态，于是应用ANSYS有限元分析程序，对该节点的两种连接方式的受力和破坏形式进行了计算分析，所得结果可供工程设计参考。     

某型飞机轮毂环形划伤失效研究

针对某型飞机轮毂内部存在划伤问题，对划伤产生原因及其对轮毂可靠性影响进行研究。分析轮毂在起飞着陆过程中的受力情况，模拟轮毂在极限工况与正常工作状态受径向冲击力的过程，对比有无划伤轮毂模型应力分布。结果表明，划伤深2.5 mm、宽3 mm时，径向冲击力将导致轮毂断裂失效。为探究修理容限，分析不同划伤深度对轮毂可靠性的影响，结果表明，划伤深度越大，造成的局部应力集中越大，环形划伤深度小于1 mm时，允许修理后继续使用。     

广东开平市塔山滑坡稳定性的有限元分析

采用有限元分析方法,基于ANSYS有限元分析软件分析了广东省开平市塔山滑坡在天然状态、强降雨状态两种工况下的稳定性及滑坡体的内部应力应变发展趋势;根据计算结果对两种工况下滑坡体的稳定性进行了分析,为滑坡的治理提供了计算依据。     

十字形板-焊接空心球节点热点应力集中的有限元分析及试验研究

十字形板-焊接空心球节点作为网架结构设置悬挂吊车常见的吊点形式之一,其节点的热点应力集中程度直接关系到其疲劳性能。基于ANSYS有限元分析和节点静力试验,重点针对该类节点中热点位置和应力状态进行分析;采用多因素分析法对以5种因素匹配而成的21个节点模型进行模拟。静力试验和有限元分析结果表明:节点板肋端部焊缝焊趾球面处为最不利位置,即节点热点;节点热点处径向应力远大于环向应力,两者相差1.5~3.3倍;焊接空心球直径、十字形板厚与节点热点应力正线性相关,其余3种因素与其热点应力负线性相关;基于上述5种因素,初步建立了该类节点热点应力集中系数的计算式。