钢丝绳索具复合套压制接头应力仿真分析

钢丝绳索具因其强度高、承载能力强、耐磨性好、传动平稳等优点而广泛应用于船舶运输、海洋工程、航空航天、矿山机械等领域。而目前单一的铝合金套、钢套索具难以满足高强度的需求,因此提出采用新型的铝合金套加钢套复合型套管高强度固结索具方式,并探究复合套的长度尺寸变化和排列方式(铝合金套--钢套、钢套--铝合金套)对钢丝绳应力特性的影响规律。基于SolidWorks-ABAQUS平台,建立1X7+IWS-24mm型单股折返式钢丝绳独特的空间螺旋结构三维模型,并结合显示动力学的方法对钢丝绳复合套索具模型进行压制成形FEA仿真分析,采用单因素控制变量法分别改变钢套与铝合金套的长度尺寸和其排列方式,得到了压制成型后钢丝绳的应力分布特性和变化规律。仿真结果表明,采用钢套--铝合金套排列方式且钢套长度L_1所占比值为复合套总长L(80mm)的75%时,即钢套长度L_1为60mm,铝合金套长度L_2为20mm时,经压制成型后其钢丝绳最大应力值最小,为895.9MPa,并且钢丝绳的承载力能够达到最大抗拉强度2160MPa,可以有效改善钢丝绳力学分布特性及其工作性能,更好的满足使用要求。     

波浪冲击下钢丝绳索具应力场与疲劳寿命研究

钢丝绳索具是海洋工程吊装平台起柔性连接的关键部件,常受到不规则波浪的冲击作用,采用流固耦合方法进行应力与疲劳寿命的研究对钢丝绳索具的安全具有重要意义。基于SOLIDWORKS与ANSYS平台,建立钢丝绳索具单向流固耦合分析模型,结合虚拟疲劳寿命分析方法,对波浪冲击下钢丝绳索具的应力与疲劳寿命进行有限元分析,同时对比了静载下钢丝绳索具的应力与疲劳寿命特性,为钢丝绳索具的设计与性能评估提供理论依据。通过分析发现,波浪冲击使钢丝绳索具内部应力成"双峰"型分布,在增大应力同时加剧应力分布的不均匀性,以及降低钢丝绳索具的疲劳寿命。随着波速从(3~6),钢丝绳索具最大应力从140.08增大到307.73,应力变化范围从(112.73~274.52);在预设计疲劳寿命1次情况下,实际使用寿命成"S"型由950000次减小到960次。     

木材抓具抓取力及其抓爪应力的测试分析

为了探索木材抓具抓取力及抓爪应力,我们借助电测技术,采用横椭圆爪形抓爪,抓取速度v=0.16m/s,在抓实楞(工况Ⅰ)和抓格楞(工况Ⅱ)的两种工况下,测试了木材抓具的抓取力和抓爪上应力,并将两种工况下相应的数据进行了比较分析,给出了木材抓具抓取力和抓爪上应力的测试结果和变化规律,同时也给出了两种工况下木材抓具的偏载系数。其抓具的开闭方式采用斜立式油缸。为了测试抓取力及抓爪应力,两侧油缸与抓爪连接处各设置了拉压力传感器。在抓爪外缘从抓爪铰轴至抓爪尖依次五个点粘贴应变片。每种工况下分别进行五组径级原木(4、8、12、16和20cm,材长     

基于ADAMS的某携行具动态仿真分析

为了解决炮弹最后一公里的运载问题,设计一款多功能携行装置.使用SolidWorks软件建立携行具三维建模,使用ADAMS动力学仿真平台建立携行装置多刚体动力学模型,分析携行装置结构方案的可行性,验证了设计的合理性.计算结果表明:通过的障碍越高,装置对人体作用力影响越大,对承载物的动态响应影响较小.     

粉末高速压制成形件密度影响因素分析

成形坯件的密度大小及其均匀性是影响粉末高速压制成品力学性能的重要参数。利用Drucker-Prager Cap模型和瞬态显式动力学有限元方法,得到了压制过程中粉末的密度变化和分布规律;量化分析了边壁摩擦因数、高径比、单位质量能量、初始松装密度对密度大小和均匀性的影响,采用正交试验方法研究了这些因素的敏感性。得到的主要结论包括：密度分布不均主要集中于压坯上下端面边缘处,且其密度差随着压制过程的进行不断增大,压坯越靠近边壁的部分,其密度不均匀性越明显;单位质量能量是影响密度的主要因素,改善边壁润滑条件、高径比和初始松装密度并不能有效提高压坯密度;边壁摩擦因数和单位质量能量对密度均匀性影响最大;密度随着单位质量能量的增大而不断提高,当单位质量能量达到临界值后平均密度不再上升,但是密度均匀性不断改善。     

一种绳索驱动的仿下颌机构设计与分析

针对现有的仿下颌机器人仿生性不足,提出一种绳索驱动的仿下颌机构.首先,基于人体口颌系统冗余驱动特性、肌肉单向拉力的特性以及咀嚼肌附着点位置,进行仿下颌机构设计;该仿下颌机构采用6根绳索仿人体口颌系统的三组主要咀嚼肌(咬肌、颞肌和翼外肌),采用一对点接触高副仿人体口颌系统的颞下颌关节;然后,分析机构和推导运动学方程与雅克比矩阵;接着,为研究绳索的这种单向力特性与位形之间的关系,对该机构进行了力封闭空间分析;最后,在Adams中建立仿真模型,进行下颌功能运动(开闭运动、前后运动、侧方运动)的轨迹规划,分析绳索长度变化与人体咀嚼肌伸缩的相似性.     

一种绳索驱动的仿下颌机构设计与分析

针对现有的仿下颌机器人仿生性不足,提出一种绳索驱动的仿下颌机构.首先,基于人体口颌系统冗余驱动特性、肌肉单向拉力的特性以及咀嚼肌附着点位置,进行仿下颌机构设计;该仿下颌机构采用6根绳索仿人体口颌系统的三组主要咀嚼肌(咬肌、颞肌和翼外肌),采用一对点接触高副仿人体口颌系统的颞下颌关节;然后,分析机构和推导运动学方程与雅克比矩阵;接着,为研究绳索的这种单向力特性与位形之间的关系,对该机构进行了力封闭空间分析;最后,在Adams中建立仿真模型,进行下颌功能运动(开闭运动、前后运动、侧方运动)的轨迹规划,分析绳索长度变化与人体咀嚼肌伸缩的相似性.     

木材抓具抓取安全性的分析研究

面对南方桉树人工林归楞作业所设计的木材抓具在进行木材抓取时,为保证抓具能够安全可靠的抓紧和提升木材,需对其进行木材抓取时的安全性进行分析论证。在进行木材抓取时,木材抓紧阶段木材受力是否封闭和木材提升阶段木材倾覆角是否合理是评价木材抓具抓取安全性的两个最关键指标。在木材抓紧阶段,对于单根木材,用公共摩擦锥证明了单根木材的三点夹持力封闭;对于木材整体,用三维空间夹持力封闭三条件证明了木材整体夹持力封闭。在木材提升阶段,通过对两种不同抓取位置的木材进行受力分析,得出在木材提升阶段木材重心在抓具外为一种危险工况。并根据危险工况下抓具的力学形变、各形变之间满足的几何关系及木材受力平衡等条件对提升阶段进行了力平衡建模。根据所建模型,在理论上分析讨论了各因素对木材倾覆角影响并对理论分析结果进行了实机验证,结果表明:由于没有考虑到木材变形,导致倾覆角实际测量值普遍小于理论计算值,但数值相差不大,结果可以接受,证明所建的木材抓具提升木材模型是可行的。     

深海力感知多指手结构设计与仿真分析

面向水下机器人深海作业需求,研究设计了一种具有力感知功能的水下多指手,多指手共有3个手指,每个手指有3个关节,由一根绳索驱动,为欠驱动模式,手指指尖内置传感器用于指尖力检测。针对水下作业环境和目标特点,阐述了手指的设计依据,介绍了手指运动机理,研究设计了多指手的运动模块和整体结构,对手指进行了抓取静力学分析和动力学仿真,验证了手指结构的合理性与可行性。     

电液驱动绳钩成型过程动态模拟及参数匹配分析

绳钩用于集装箱中内部固定,其加工过程需2次折弯、1次加热及锻压等5个工序;目前绳钩制造仍采用人工方法,生产效率低,工作环境恶劣且劳动强度大。为此,设计了一种高精度电液折弯锻压绳钩加工机床,其折弯、锻压工艺由4个液压缸执行。基于显示动力学方法,考虑不同温度场的影响,研究了绳钩加工过程中不同工位折弯力和锻压力随时间的变化规律,并结合液压泵站工作压力,合理选用不同工位液压缸参数。经优化后的机床单件加工周期缩短至8 s,较传统人工加工方法节省时间90%。对优化绳钩加工机床的工艺节拍和提升机床生产效率具有工程指导意义。     

弯曲钢丝绳股内钢丝张力变化仿真与实验

以1+6型钢丝绳为研究对象,应用有限元方法进行仿真分析,得到绳股内各丝张力随钢丝绳-天轮接触弧长与钢丝绳捻距比值的变化规律,并通过实验对仿真结果进行验证。运用灰色关联度分析法对仿真结果和实验结果进行对比分析,阐述了钢丝张力变化的周期性规律。研究结果表明：当钢丝绳-天轮接触弧长等于钢丝绳捻距一半的奇数倍时,绳股内钢丝弯曲张力差值较大;当钢丝绳-天轮接触弧长等于钢丝绳捻距一半的偶数倍时,绳股内钢丝弯曲张力差值较小。     

多层不旋转钢丝绳失效原因分析

多层不旋转钢丝绳是科技不断进步的产物,但是其仍然存在着一定的缺陷,为了在起重设备的使用过程中使其得到更好更长久的使用,对多层不旋转钢丝绳最常见的失效问题进行了一些浅要的分析,总结了三点多层不旋转钢丝绳失效的主要原因,并根据失效原因提出了应对的几点措施,最终避免了多层不旋转钢丝绳早期失效和延长了其使用寿命.     

基于SIMULINK的直线电机抽油机钢丝绳动力学分析与仿真

对直线电机抽油机上行阶段进行研究,根据直线电机抽油机理想运行状态下的速度-时间图,和直线电机抽油机上行阶段悬点所受最大载荷,建立上行阶段钢丝绳绳端变形量和天轮处钢丝绳张力的微分方程,用MATLAB工具里面的SIMULINK工具对公式其建立仿真模型,得到直线电机抽油机上行过程中钢丝绳的变形规律和张力的变化规律,并针对直线电机抽油机的稳定性对直线电机抽油机上行阶段钢丝绳的变化规律和张力的变化规律作出分析,以便为直线电机抽油机安全性能建立标准。     

钢丝绳选择及提高使用寿命的措施

从钢丝绳直径的选择计算入手,介绍了安全系数选择方法和C系数选择方法;针对钢丝绳报废的不同原因,探讨了钢丝绳型号选择时需要考虑的因素以及提高钢丝绳寿命的措施。     

钢绳环式无级变速器钢绳环轴向偏移分析

针对钢绳环式无级变速器(WR-CVT)在传动比变化过程中钢绳环的轴向偏移限制了CVT速比变化范围和承载能力这一问题,以钢带环轴向偏移为参考,建立了钢绳环轴向偏移量计算模型,计算结果显示最大偏移量为0.6369mm,最大偏移角为0.23°,该最大偏移量、最大偏移角较相同参数及条件下金属带式无级变速器（MB-CVT）钢带环的相应参数分别减小15.8%和0.04°。钢绳环在金属块鞍面圆弧槽内的滚动致使其承载能力优于钢带环。     

基于虚拟样机ADAMS的钢丝绳建模及仿真

在ADAMS中没有针对钢丝绳这一类大变形物体直接建模的工具.重点研究了基于ADAMS创建钢丝绳模型的理论,并分析了用Bushing轴套力和Contact接触力建立模型的方法,为在ADAMS软件中创建钢丝绳模型及仿真分析提供了理论依据.     

钢丝绳套环连接的结构分析及优化设计

基于对钢丝绳套环结构的高可靠性实际工况,通过分段分析,得出了钢丝绳不产生滑动的因素和条件。利用有限元软件对传统套环结构进行仿真分析,仿真结果表明:钢丝绳与套环的脱离处存在应力集中,且钢丝绳压板的螺栓在长期使用中存在松动的可能。以此为优化目标,优化结果表明:结构的最大应力减小了25%;套环最大应力减小了37%,螺栓应变差减小了50%,在长期使用中的松动情况得到了改善。并且,由于套环的压力可以调节,改进后的结构可连接不同类型的钢丝绳,适应性更强。