CAXA实体有限元分析在压力机上的应用

机身的角刚度是开式曲柄压力机性能的一项主要技术指标,它直接影响到整机的性能和精度。我公司1600kN开式曲柄压力机在进行机身角刚度性能测试时,机身左、右两侧角刚度不一致,机身左侧角变形为4．58’,右侧角变形为3．95’。针对上述问题,应用CAXA实体设计,建立压力机的机身实体模型,应用ALGOR有限元分析进行分析,     

基于ANSYS的单臂液压机有限元分析

本文针对单臂液压机机身刚性较差,容易产生角变形的问题,采用ANSYS Workbench有限元分析软件对单臂液压机机身进行静力学分析,并且校核了机身的刚度和强度。在此基础上,对机身进行结构上的调整和优化,降低了制造成本,达到了满意的效果。     

采煤机截割高度测量模型与测量误差分析

采煤机截割高度的测量及其误差分析是实现综采工作面自动化的一项重要研究内容。本文针对机身姿态传感器和摇臂摆角传感器测量方案、机身姿态传感器和调高油缸位移传感器测量方案,分别建立了采煤机截割高度测量模型。利用函数误差公式,推导了测量误差模型。以MG1000/2660-WD型采煤机为例,分析了截割高度测量误差分别随俯仰角、摇臂摆角和调高油缸位移的变化规律,得到了两种测量方案截割高度测量误差的最大值的位置。根据算例分析的结果可知,摇臂摆角传感器和调高油缸位移传感器的精度对测量误差的影响较小,机身姿态传感器的精度将决定截割高度测量误差的大小。最后,以采煤机截割高度测量误差小于5 cm为例进行分析,得出两种测量方案下各传感器的精度要求:摇臂摆角传感器精度为0.022°和机身姿态传感器的俯仰角最大动态误差小于0.16°(1 h内),调高油缸位移传感器精度为1 mm和机身姿态传感器的俯仰角最大动态误差小于0.14°(1 h内)。     

含货舱门的大型民机机身段垂直坠撞仿真分析

建立了含货舱门的大型民机机身框段结构适坠性分析的全尺寸非线性有限元模型,模型中考虑了机身框、长桁、蒙皮、货舱及行李、客舱地板、客舱吊柜和座椅。利用该模型对机身框段进行了垂直坠撞仿真分析,坠撞速度为9.14 m/s,采用动力学软件MSC.Dytran进行求解,计算得到机身框段结构的变形和试验中各测量点处的加速度响应。计算结果与试验结果的吻合验证了所建模型的有效性。在该模型的基础上,对机身框段在不同滚转角垂直坠撞工况下的适坠性进行了分析。结果表明:在所计算的工况中,当飞机左滚12°和右滚8°坠撞时,机身结构破坏最严重,乘员承受的过载最大。货舱门结构增加了舱门侧的机身结构刚度,使机身结构左右变形不对称,含舱门侧的机身变形较小,含舱门侧的乘员承受过载较大。     

高体积分数SiC/Al焊接结构应用于空间相机的稳定性研究

针对焊接工艺应用于高体积分数SiC/Al复合材料的不成熟性研究了焊接工艺应用于航天遥感器机身结构的的稳定性。根据光学设计公差分析结果和机身的结构形式,提出了通过运用经纬仪和三坐标测量机测量角量和线量的验证原理,论证了胶接工艺的可行性。对机身进行了热循环试验,标定了实验前后各测点的角度以及距离,对实验前后的数据进行了比较。结果表明,机身最大转角俯仰方向为2.1″,方位方向为2.3″,机身三个方向的最大距离变化分别为0.034mm,0.044mm,0.034mm,焊接工艺应用于高体积分数SiC/Al复合材料,能够满足设计指标为转角小于5″,距离公差±0.05mm的设计要求。     

机身壁板剪切试验方法研究

机身壁板剪切试验方法研究是飞机结构强度研究的重要内容,基于机身壁板剪切载荷的承力特性,给出了一种新的剪切试验方法。该方法采用"D"夹具和弓形角盒模拟机身圆筒结构,用合页连接"D"夹具和机身壁板组成单闭室盒段,以扭转单闭室盒段的方式施加剪切载荷。设计加工了机身壁板试验件和试验装置,并完成验证试验。验证试验实测应力分布较为合理,且与理论解基本相符,证明该试验方法是正确的和工程可行的。该方法避免设置与机身壁板尺寸相近的过渡段和加载段,减少装配工作量,节约研究成本,并已应用于民用飞机机身壁板剪切稳定性试验。     

并联六轮腿机器人机身平稳性控制方法研究

轮腿式机器人在非结构化路面运动时,机身平稳性控制对于提高运动平稳性、降低系统能耗、提高定位与建图精度等具有重要意义。针对并联式六轮腿机器人在通过不规则地形时足端悬空、姿态倾斜、机身晃动等问题,提出一种融合足端力控制器、姿态控制器及重心高度控制器的机身平稳性控制框架。其中,足端力控制器通过阻抗控制算法抑制机器人足端受力因地形变化带来的突变扰动;机身姿态控制器对机身倾斜角进行解耦,并控制各腿的长度补偿机身的偏移量;重心高度控制器根据各腿的伸长量自适应地调节机身高度,保证腿部执行机构具有足够的运动空间。针对三种控制器相互耦合、对外部扰动抑制效果不佳等问题,利用串级控制的思想将三种控制目标统一为力跟踪控制,降低机身振荡的风险。在并联式六轮腿机器人上进行了实验验证,结果表明所提出的控制算法框架能有效抑制外部地形扰动,当机器人以大约0.6 m/s的速度前进时,机身的俯仰角及横滚角保持在-0.7°~0.7°范围内,足端接触力维持在期望力附近,且机身重心高度随地面起伏自适应地调整,确保了机器人的运动平稳性。     

基于多维度空间耦合的六足机器人步态规划

针对现有机身工作空间求解算法不适用于非平坦地形下六足机器人步态规划的问题,提出一种基于多维度空间耦合算法的机身工作空间求解方法,并将其应用于机器人在非平坦地面运动的步态规划中。将机身工作空间分为三个子空间,解析三个子空间边界方程,耦合得出机身工作空间,在此基础上,解析机身位姿与站立腿关节转角之间的映射关系,完成机身运动规划。仿真和样机实验结果对比表明：与采用传统机身运动规划算法的步态相比,所提方法能够减小摆动腿足端偏移量和机身姿态角变化幅度,并且能够保证机器人具有更高的步态稳定裕度,使机器人获得更好的步态稳定性。     

开式压力机角变形的计算与测试比较

分析压力机在承受负载时机身产生弹性变形的基础上，分别利用简化计算，有限元分析计算和测试获得角变形量并进行对照比较，提出3种方法存在的差异。     

不同冲击条件对机身结构适坠性的影响

针对某型飞机FS380到FS500确定机身段,研究了不同冲击条件对机身结构动态响应特性的影响。建立了机身试验段的等比简化有限元模型。分析了0滚转角、带有10°左滚转角以及带有纵向加速度的情况下,垂直坠撞速度v=9.133 m/s时的冲击特性。对比分析了各种情况下机身框段的变形情况和座椅位置处的加速度-时间历程曲线。结果表明:冲击条件的改变会对机身结构的变形以及座椅处加速度的变化产生影响:左滚转角的出现会改变机身的变形量以及峰值加速度的出现时间,纵向冲击的加入会增加地板的变形量但会有限地减小座椅处的峰值加速度,采用合适的应急着陆方式能提高飞机的耐坠毁性能。     

某车架结构基于灵敏度分析的优化设计

建立了某自卸车车架有限元模型,通过模态试验和模态有限元分析得出了车架固有频率,并且验证了该模型的准确性和合理性。依据车架结构的灵敏度分析结果来选择设计变量,在保证车架低阶模态频率和强度的前提下,以车架轻量化为目标优化车架构件厚度,实现了车架质量8.0%的降低幅度;在控制车架质量和强度的条件下,以提高车架低阶模态频率为目标,实现了车架结构的低阶模态频率和动态性能的提高。     

基于单经纬仪的视觉测量三维数据拼接方法

本文针对大型自由曲面三维视觉测量中的数据拼接问题，建立了经纬仪透视投影模型，提出了以平面靶标为中介坐标系，以经纬仪坐标系为全局坐标系的三维数据拼接方法。在大型自由曲面的若干测量子区域附近放置一个平面靶标，通过视觉传感器拍摄平面靶标上的特征点，求得视觉传感器坐标系到靶标坐标系的变换矩阵；通过经纬仪观测靶标上的特征点，求得靶标坐标系到经纬仪坐标系的变换矩阵。因此，可求得视觉传感器坐标系到经纬仪坐标系的变换矩阵。将视觉传感器所测得的各子区域的三维数据统一到了经纬仪坐标系下，即完成了大型自由曲面的全局测量。经实验验证，数据拼接的RMS误差小于0．487mm。     

基于CATIA的装配型架骨架快速设计技术研究与实现

骨架设计对飞机装配型架的总体性能和研制进度具有重要影响。在深入分析骨架形状及其设计特点的基础上,提出了主元线框的概念,并建立了可扩充可修改的骨架线框库。在CATIA平台上建立了骨架设计的流程向导,大大提高了骨架设计的效率,取得了良好的效果。     

基于ANSYS的螺簧车架静态强度分析

以江铃陆风车系2801000fn型螺簧车架为例,对汽车车架结构进行了建模并确定了车架载荷及约束的处理条件,然后根据该模型采用ANSYS软件对车架在弯曲、扭转、紧急制动和急转弯等四种典型工况进行静态强度分析,从而得到了车架上较大应力的区域,为车架的设计、改进提供了依据.     

基于ANSYS的螺簧车架静态强度分析

本文以江铃陆风车系2801000fn型螺簧车架为例,对汽车车架结构进行了建模并确定了车架载荷及约束的处理条件,然后根据该模型采用ANSYS软件对车架在弯曲、扭转、紧急制动和急转弯等四种典型工况进行静态强度分析,从而得到了车架上较大应力的区域,为车架的设计、改进提供了依据。     

阶梯式半挂车车架疲劳寿命预测

根据某阶梯式半挂车车架的结构特点,建立了其有限元模型,通过分析得到车架静态应力分布;基于半挂车多体动力学模型,以H级路面的路面载荷作为边界条件进行动力学分析得到车架载荷谱。以上述分析数据为依据,综合考虑影响半挂车车架疲劳特性的主要因素,采用多轴临界面法Brown-Miller疲劳损伤平均应力修正模型预测了半挂车车架的多轴疲劳寿命,得到其疲劳薄弱部分,为结构和工艺优化提供参考。     

汽车全塑前端模块支架刚度的研究

传统的汽车前端是非模块化设计的,一般由10～ 20个钢制冲压零件焊接成一个框架,然后将散热器、车灯和锁等零/部件分别安装在钢制框架上.此钢制框架属于车身的一部分,重量重、焊接组装复杂,成本高.因此,提出采用一种玻纤增强的复合材料整体注塑成型的全塑料框架,替代传统的钢制框架,集成汽车前端各种零件,形成一个大的模块组件,然后整体装在车身上.与传统的汽车前端相比,不但安装与拆卸方便,且使车身前端重量减轻,成本降低,是未来汽车行业发展的趋势所在.重点对其刚度进行了详细的研究.     

半挂车车架强度分析

存应用UG软件建立车架的二维模型的基础之上,根据有限元原理使用NXNASTRAN软件对半挂车车架进行强度分析。通过对车架的静态分析,得出静载荷作用下车架的应力和应变集中区,车架的静强度和刚度均满足使用要求。对车架进行模态分析得出车架的各阶固有频率及振型,比较车架受到的外部激振频率,避免产生共振,造成车架被损坏的危险。     

某自卸车下兜梁分析及改进

针对实际中某型自卸车兜梁故障率比较高的情况,将兜梁放入到整车环境中进行弯扭工况的有限元分析,并对兜梁结构进行改进设计。对比改进前后的分析结果可知,改进后的兜梁明显优于原兜梁,改进方案是合理有效的。     

汽车车架焊接及质量控制

大部分皮卡为非承载式车身,非承载式车身的车架被用作汽车各总成(包括发动机、传动系统、悬架、转向、驾驶室、货箱和有关操纵机构)的安装基体。为了保证车架的焊接质量,提出车架的焊接方法、工艺参数、焊接变形及质量控制方法。其中车架多采用CO2保护焊,然而焊接变形在很大程度上影响车架精度,因此,车架质量控制是一个极为重要的目标。