基于模拟退火算法的液压楔式制动器优化研究

为了解决传统重载车辆鼓式制动器设计余量较大、制造成本较高的问题,以新型液压楔式制动器为研究对象,推导建立楔式制动器制动力矩、制动鼓表面平均温度、最高温度表达式,并以此为优化对象结合模拟退火算法,对液压楔式制动器进行结构优化,最后通过有限元计算与试验验证手段对优化后楔式制动器模型进行验证。分析结果表明,优化后的液压楔式制动器各关键部件应力值均满足材料使用要求,优化后的液压楔式制动器在不同制动压力和制动初速度条件下相对于优化前制动器制动效能稳定性较高。     

工艺参数对多楔轧件接口质量的影响规律

楔横轧多楔成形工艺是生产长轴类零件的先进方法,但生产过程中模具工艺参数对轧件接口质量的影响比较复杂。根据楔横轧多楔模具的工艺特点,建立多楔轧制长轴类零件的三维有限元模型。基于ANSYS/LS-DYNA有限元模拟软件,在不同模具工艺参数下对多楔轧制过程进行了有限元模拟,得到模具工艺参数对轧件接口质量的影响规律。在与模拟工艺参数相同的条件下进行轧制试验,试验结果和模拟结果一致。通过对理论模拟和轧制试验获得结果的分析,得到工艺参数中过渡角对轧件的接口质量影响最大、展宽角对轧件接口质量影响最小的结论。综合考虑各工艺参数的影响,给出保证轧件接口质量良好的过渡角选择范围。研究结果为多楔成形长轴类零件的模具设计提供理论依据和参考。     

利用有限元分析法预测楔横轧件心部缺陷

利用有限元分析预测楔横轧件的心部缺陷，预测时使用了两种积分塑性断裂准则。通过分析圆柱试样在拉伸试验时环形缺口的变化形状得到临界破坏值。试验研究了楔横轧模具的初始压缩量和模具轧制工件成形质量的关系。比较了理论分析与试验结果验证了破坏准则的有效性。最后，叙述了最佳成形工艺条件。     

基于ANSYS Workbench蜗轮蜗杆箱体有限元分析

利用三维设计软件SolidWorks建立某专用机床蜗轮蜗杆分度箱的三维模型,将模型导入有限元分析软件ANSYS Workbench中并对该模型进行有限元分析,经计算得到箱体的应力和变形分析结果,验证设计的合理性,为产品设计和改进提供了依据,对产品的设计工作起到指导作用.     

楔尖圆角对楔横轧4Cr9Si2气门成形影响分析

借助刚塑性有限元软件DEFORM-3D针对4Cr9Si2马氏体耐热钢楔横轧成形过程进行有限元数值模拟,得到楔横轧工艺参数——楔尖圆角对楔横轧4Cr9Si2马氏体耐热钢轧件对称中心的心部缺陷以及轧件表面的表面螺旋痕和对称中心横截面拉细的影响规律：随着楔尖圆角的增大,轧件表面径向力的数值得到减小,从而使横楔轧轧件表面螺旋痕将会明显减小;当楔尖圆角增大后,轧件心部横向应力σy和切应力τxy的持续时间将增加,同时,楔横轧轧件心部第一主应力σ1的方向将会发生改变,使轧件心部金属朝横向y方向流动,从而增加了楔横轧轧件心部缺陷产生的可能性;楔尖圆角增大,轧件轴向力Fz的数值将会减少,从而能够改善对称中心横截面拉细状况。进行4Cr9Si2马氏体钢的楔横轧轧制试验,验证有限元模拟结果的可靠性,并通过增大展宽角获得合格的轧件。     

新型自动楔铁装置

<正>在钻、镗床的切削加工中,常常需要反复更换刀具,更换刀具时主要是使用楔铁、鎯头将主轴莫氏锥度解脱。这种方法的主要缺点是生产效率低,更换刀具较费时、费力,楔铁也容易打飞,很不安全。对此,我们根据机床结构特点,设计了一种新型全自动的楔铁装置,这种新型自动楔铁装置已获得了国家专利(专利号:90218093.2)。     

楔横轧多楔轧制光轴表面光滑程度规律研究

楔横轧多楔成形光轴类零件时,内外楔之间轧件的过渡段形状为由外楔楔入段轧制而成的斜台阶,通过有限元模拟和轧制实验,对不同过渡角下多楔轧制光轴表面光滑程度进行分析,得到过渡角对楔横轧多楔轧制光轴表面光滑程度影响规律。研究结果为楔横轧多楔精密成形长轴类零件提供了理论指导。     

工艺参数对楔横轧接触区表面应力的影响分析

为深入探明楔横轧接触区变形规律，实现零件楔横轧近终成形，采用有限元数值方法模拟楔横轧轧制过程，获得稳定轧制过程中的接触区的面力和位移，进而求出轧制接触区表面应力。在此基础上，较详细地分析了展宽角、成形角和断面收缩率三个主要工艺参数对接触区表面应力的影响规律，并对所建立的有限元计算模型进行了实验验证。研究结果对合理选择楔横轧工艺参数以及实现零件的精确成形具有重要的现实意义和应用价值。     

制动器虚拟检测系统的分析与应用

采用先进的虚拟仪器开发软件LabView,构建新一代的基于PC总线的功能易于扩展的制动器虚拟检测系统,可实现对大力矩制动器的性能检测,还可根据需要设计或组合专用仪器或系统,以得到从传统检测仪器中无法比拟的效果。通过对防风铁楔制动器进行实测和分析,验证了制动器虚拟检测系统及虚拟制动力矩传感器检测方法,是实现间接检测大制动力矩的可行而科学的一种实用检测手段,解决了困扰制动器厂家多年的一个难题。     

基于ansys的直流无刷电机模态分析

运用ansys有限元分析软件对永磁直流无刷电动机进行了模态分析,得到了该电机振动系统的前八阶固有频率和相应的振型,了解了电机的振动特性,分析表明该电机在工作时未出生整机共振现象,电机中未发现薄弱环节,电机整机设计较为合理,同时通过锤击法模态实验验证了ansys有限元分析的准确性,对永磁直流无刷电机的设计和优化有一定的指导意义。     

3 000 t镁合金压铸机合模结构的数字化设计与研究

以3000t镁合金压铸机为对象，采用有限元建模分析等数字化分析手段探索大型镁合金压铸装备的数字化设计模式。报告基于有限元分析得到的关键受力结构件数字化设计与改进方案。 基于有限元方法的数字化设计和分析的应用关键在于解决计算量问题和计算精度问题，其科学本质是计算可靠性问题。将有限元特征建模理论应用于机械结构数字化分析，以解决计算量与计算精度为出发点，提高有限元分析的可靠性。因而采用特征建模方法，通过建立C0型单元与C1型单元的连接模型，采用约束方程处理复杂接触连接，建立起3 000 t镁合金压铸机关键结构件的结构分析方法。 以3000t镁合金压铸机定型座板(Static Moldboard，SM)、动型座板(Dynamic Moldboard，DM)、合模尾板(Clamping Moldboard，CM),以及哥林柱(Drag Link，DL)所组成的关键受力结构件为对象，建立以Solid45、Solid5和Shell63等3类单元为特征的压铸机受力结构有限元分析模型，解析获得其受力特征和疲劳强度特征。通过有限元结构分析，得到量化的工程结论：现有结构在DM和CM铰耳处局部存在较大程度的应力集中，其强度安全系数较小；CM侧板根部工程运行时的裂纹，其原因在于尾板基板在铰耳位置的载荷作用下发生弯曲，使得压铸机的十字头对侧板产生一个约束所引发的侧板根部的应力集中；DL螺纹牙承载不均匀，且螺纹齿根处存在严重的应力集中；在DL锯齿形螺纹段，螺纹副最大Mises等效应力达到590MPa，经疲劳强度分析证实，不满足无限寿命的疲劳强度要求。     

机械增力丝杠增力机构的有限元仿真

对机械增力丝杠增力机构的增力原理进行了分析,并通过有限元仿真指出了楔形块是增力机构中最为薄弱的环节,有限元分析结果表明,合理设计增力机构,首先要考虑楔形块的载荷承受能力,其次要考虑斜块与楔形块接触面的承载能力.     

纵弯复合型直线超声电机振动模态有限元分析

介绍了纵弯复合型直线超声电机的结构和工作原理，运用Ansys7．0有限元分析软件建立了该直线超声电机的有限元计算模型，对于纵向、弯曲振动模态的简并进行了分析，归纳了电机结构参数对驱动振子谐振频率的影响以及实现纵向和弯曲两种振动模态简并的一般规律。有限元计算结果与原型样机实验测试结果的比较表明，在自由边界条件下，有限元分析结果与实测结果完全一致。研究结果为利用有限元方法进行纵弯复合型直线超声电机设计提供了依据。     

柴油机体结构有限元模态分析和模态测试

为了解决某科研项目问题,需要利用有限元分析软件ANSYS对某柴油发动机机体结构建立有限元模型,并进行自由模态分析计算,从而得到该机体结构的低阶振动模态频率与模态振型。在得到有限元模型后需要对该机体结构进行模态试验测试加以对比验证。通过有限元模态分析与模态测试结果的对比,验证了有限元模态分析模型与结果的合理性,为该类型发动机机体结构设计与优化提供了参考依据。     

双面绿篱修剪装置有限元分析与优化设计

建立了该装置的三维几何模型,HyperWorks有限元模型。运用HyperWorks软件对绿篱修剪装置进行多种工况下的有限元静态分析和自由模态下的振动分析,得到位移和应力云图,以及各阶模态下的振幅、频率和振型,验证设计的合理性。根据有限元分析结果,对绿篱修剪装置进行尺寸优化,并对优化后的修剪装置进行验证分析。结果表明:在满足强度、刚度指标且不发生共振的前提下,绿篱修剪装置减重11.6%,实现了轻量化设计。     

大型混匀取料机结构疲劳与模态分析

以QLKH1600．37型混匀取料机为研究对象,借助现代计算力学的有限元分析方法,采用多单元耦合技术,模拟混匀取料机整体结构,并对混匀取料机结构进行疲劳和模态分析,为设计提供理论依据。     

机载雷达框架刚强度分析

针对机载雷达框架的结构形式,运用ANSYS有限元分析软件,采用板壳单元对其进行模态振动、应力场以及变形场分析,验证了产品设计的合理性,同时为产品的开发提供了科学、准确的设计依据。     

基于ANSYS的数控机床7∶24锥度工具系统模态分析

为了分析数控机床7∶24锥度工具系统在高速旋转的振动特性,基于UG-NX5造型软件平台构建了7∶24锥度工具系统三维几何模型,并根据实际工况建立有限元模型,利用ANSYS软件对施加有位移约束的有限元模型进行了前六阶模态分析,得出固有频率和振型,为数控机床7∶24锥度工具系统的动力特性设计和模态实验分析提供了重要的依据.     

基于ANSYS的直齿圆柱行星齿轮系统的模态分析

利用APDL语言建立行星齿轮的参数化模型,通过修改参数文件中的齿轮相关参数,在ANSYS软件中自动建立相应的行星轮系模型。通过ANSYS求解得到行星齿轮系固有频率以及对应的模态振型,为齿轮系统设计提供方便。     

Vibro-acoustic analysis of free piston engine structure using finite element and boundary element methods

This paper presents the results of vibro-acoustic modeling and simulation using the finite element and the boundary element methods for the free piston engine structure. A model of the engine was constructed through the use of finite element software to perform a normal mode analysis of the engine structure. The objective was to determine the mode shapes and the natural frequency that contribute to engine structure vibration. Theoretical development of the engine balance motion and frequency response was also conducted. From the simulation and finite element analysis, the force response pattern of the engine vibration was determined and then compared with its natural frequency. The vibration data were used as the input data for noise analysis using the boundary element method. The integration of the finite element and the boundary element determined the noise-frequency data of the engine structure toward the occurrence of engine noise. The information can be used by designers to analyze engine specifications and structure, especially at the preliminary design stage.