基于ANSYS某自动化机械手大跨距支撑横梁的结构分析

针对超高运行的自动化机械手可靠性及安全性问题,对其超大跨距第七轴机械手支撑横梁的设计进行验证分析。主要基于ANSYS仿真对某型汽车拆解线的大跨距横梁进行有限元结构静力分析,研究其变形及应力应变情况,并确定机械手行走稳定性影响。分析结果可以对横梁的设计提供参考,对大型自动化工程具有通用性和参考意义。     

管线钢预弯弹塑性影响因素仿真分析

借助有限元软件对X80级管线钢板材预弯状态的弹塑性特征进行了仿真分析,对其影响因素进行了研究。通过建立有限元模型,采用固定变量法讨论了三种因素载荷、跨距以及下压半径对预弯变形的影响。抽取板材下边缘塑性应变、应变比重、等效应力以及跨距间下边缘轨迹线的应力应变结果,得到载荷、跨距与应变呈正比关系,曲线呈陡峭变化趋势,且载荷的影响因子大于跨距的;下压半径与应变不是纯粹反比关系,呈现出波浪式下降趋势;每一种影响因素不仅影响板材变形值,对其变形范围也有一定影响。     

重载大跨距横梁弯曲变形分析与补偿

针对重载大跨距横梁的弯曲变形问题,将有限元数值计算和BP神经网络相结合,提出横梁弯曲变形预测方法,通过预制补偿曲线辅助进行横梁弯曲补偿,提高横梁几何精度。首先,利用ANSYS分析软件获得溜板位于横梁一系列工作位置的变形量,作为神经网络的训练样本;其次,通过在Matlab中编程调整网络参数,建立了满足误差要求的BP神经网络模型,并进行训练,利用训练后的神经网络预测横梁变形曲形;最后,对预制补偿曲线的横梁进行弯曲变形测量,实验表明神经网络预测值与实验数据较吻合,相对误差<15%,并且运行时间只需0.27 s。研究结果表明,该方法能够较为准确地预测横梁弯曲变形并进行补偿,为重载大跨距横梁结构设计与预制补偿曲线提供了新的思路和技术支持。     

卧式加工中心床身阶梯导轨优化分析

以某智能工厂新研制应用的高精密卧式加工中心床身阶梯导轨为研究对象,建立床身有限元模型,利用Ansys软件对该床身进行静力分析和模态分析,分析床身阶梯导轨在文中跨距和高度差时的最大变形,找出床身薄弱环节,对卧加床身的结构与尺寸优化提供理论依据,为后续分析不同导轨跨距对卧加床身的变形影响奠定基础,最终实现卧加阶梯导轨床身参数化设计。     

非均匀厚壁管料弯折成形及缺陷仿真分析

为解决某大型发电设备转子线圈使用的非均匀大壁厚铜银合金矩形方管的弯折成形及回弹问题,基于有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA,对管料的弯折成形及回弹进行了仿真分析,为某弯管设备的设计提供了参考。针对该弯管设备调试过程中出现的管料异常变形和弯折扭曲等问题,提出了采用双上模结构取代原来的单上模结构,通过调整上模之间的不同跨距消除弯折缺陷的方法,建立了仿真模型,并开展了仿真分析。仿真结果表明:采用双上模结构,通过合理调整模具间距,可有效解决压头位置的局部非弯折变形及扭曲问题。     

大型精密机床横梁变形补偿技术

正当前,大跨距的重型龙门式机床已成为能源、电力、航空航天及船舶等行业必需的重型加工设备。大型龙门式机床突出特点之一,就是大跨距的横梁部件,其机械性能的好坏直接影响到机床的最终加工精度。而跨距增大随即带来的就是横梁严重的自重变形,如何有效地解决这一问题,并以此为基础促使大跨距龙机床精度的进一步提高,便成各机床厂家及相关科研机构的重要攻关课题。对于运动式的大跨距重载横梁,如何有效保障分析结果的可靠性、如何准确处理加工过程中与实际装配中的位置差异性带来的数据处理等问题都鲜见报道。1.横梁工艺分析传统的横梁由于跨距较短、自重变形小,所以     

风电机组主轴热固耦合特性研究

通过热固耦合方法，进行了风电主轴温度场及热应力场分析，考虑了载荷、支承结构和支承跨距3个因素，完成了对主轴热应力影响因素的研究。发现了主轴次表面下40 mm范围内受环境温度影响大，承受交变应力幅度大；针对后端浮动状态或者为单轴承支承状态，发现了主轴受热产生轴向变形大，说明了消除温度场变化对齿轮箱行星轮系产生浮动影响；通过主轴支承跨距变化的分析，得出了约束端材料应力应变状态，提出了在选择主轴支承跨距时，需要计算温度场变化引起应力集中处平面应变状态情况。     

基于有限差分法的重型龙门铣床大跨距横梁重力变形曲线计算方法

为解决重型龙门铣床大跨距横梁由于铸件材质、制造工艺等因素导致重力变形有限元仿真结果不准确的问题,基于有限差分法提出一种大跨距横梁重力变形曲线的离散化计算方法。利用有限差分法、简支梁弯曲理论和固支梁扭转理论建立了横梁重力变形的离散化模型。假设横梁离散段的抗弯刚度为变量,结合横梁自重变形曲线和重力变形离散化模型计算各离散段的当量抗弯刚度,表征横梁材质的不均一性。采用有限元仿真方法分离横梁重力变形曲线,得到弯曲变形曲线与扭转变形曲线。应用当量抗弯刚度校正弯曲变形曲线、扭转变形曲线,得到准确的横梁重力变形曲线。实验验证表明,该计算方法相比有限元仿真,能有效提高机床的G10精度。     

压缩式垃圾车滑板结构的载荷模型与结构优化

滑板是压缩式垃圾车的主要运动部件,滑板载荷对滑板结构精确计算十分重要。文中在分析了滑板动态应力试验数据的基础上,提出了滑板工作过程的危险工况,并建立了该工况下的滑板载荷模型。在此基础上,基于变密度法以滑板应变能为目标、滑板质量为约束条件,对滑板进行了拓扑优化;以滑板板厚为设计变量,对其进行尺寸参数优化,从而确定了滑板的最终设计方案。经验证,该结构在原方案的基础上减重20.5%,且有效地改善了力传递特性,消除了应力集中现象。     

铁路货车侧墙制造过程建模与变形规律预测

由于焊接引起残余应力会导致薄板结构产生屈曲变形，采用基于固有应变的有限元方法，利用ANSYS软件的几何非线性分析功能，对某型号货车侧墙制造过程建模与焊接变形预测进行研究，获得符合试验结果的仿真模型。通过正交设计的仿真试验与主效果分析方法发现了不同设计变量与工艺参数对焊接变形的主要影响规律。其中，板厚／焊脚高对焊接变形的影响程度最大，其次是焊接速度和电压，最后是电流参数；跨距大小与焊接变形正相关，同时还与在整个侧墙所处的位置有关；帽型梁结构比槽型梁更具抗变形能力；侧板横拼对焊比竖拼略有优势。上述结论为优化货车侧墙设计与焊接工艺参数、制定不同跨距、板厚侧墙平面度误差设计规范提供了重要依据。     

曲轴外圆复合车削刀架连杆机构的结构分析及改进

主要讨论了曲轴外圆复合车削刀架连杆机构的结构问题.由于刀架连杆机构在切削过程中容易产生变形,其强度和刚度直接影响着整个车床的加工精度,从而影响着被加工零件的表面粗糙度和形状误差,所以连杆机构的变形问题尤为重要.为了使刀架连杆机构简单、紧凑及变形量小,对连杆机构进了分析和讨论,采用ANSYS软件对连杆机构模型进行了有限元...     

静电陀螺仪空心球转子变形分析及优化设计

用解析法描述了转子的非球形。介绍了静电陀螺仪空心球转子的结构,并利用有限元分析软件根据工作环境的不同对转子进行了静态变形、动态变形和综合变形的仿真分析,得出了球转子的变形规律及变形量。对转子的结构参数进行了优化,得出了球形转子加工所需的压力值。     

光电经纬仪主镜系统自重变形的有限元分析

为了了解主镜整体支撑系统的重力变形情况,采用有限元分析软件,对某光电经纬仪主镜系统进行有限元力学分析,分析在各个倾角状态下主镜镜面自重变形情况,以掌握支撑条件下镜面变形变化规律,供系统光学修正或采用自适应系统的调整机构作用力参考。     

铝发热盘自动浇铸机整体结构的研究与设计

利用ANSYS软件对铝发热盘自动浇铸系统中加筋平盘结构建模,研究其相关静力和动力问题。通过对加筋平盘结构进行静力分析,得出其受载变形和应力。结果表明:在静力作用条件下,该加筋平盘结构受载最大变形量小于2mm(不计结构自重影响),最大等效应力约为64.8MPa;分析得出加筋平盘结构设计符合要求,操作安全。     

HG70板盒型承载结构件工艺方法研究

HG70板盒型承载结构件结构复杂,加强筋多,焊缝交错,焊接过程中变形大,位置尺寸要求严格,各连接孔较深,加工难度大。由于HG70板材料的特殊性,焊后不允许热校形,而机械的校形方法时焊缝的影响较大,使得一般的工艺加工方法很难满足其性能要求。本文通过对影响焊接变形的几个因素进行详细的分析,选择合理的焊接方法、焊接参数,采取有效的加工措施,通过试验,不断进行验证,圆满地解决了这一难题。此工艺方案完全适用于类似HG70板盒型承载结构件的加工。     

废旧机床数控化改造中的机械精度控制

以废旧机床中导轨、小滑板、主轴组件、主传动机械部分等几个关键部件的修复为例，对废旧机床数控化改造中机械精度的控制进行了具体分析和介绍。     

聚丙烯(PP)热压变形行为研究

从技术上分析了结晶型PP在Tg~Tm(Tf)温度区间变形的相(结构)-(凝聚)态意义,使用黄金分割法在其Tg~Tm(Tf)温度区间划分低温和高温双相热固态变形温度区域,同时设计3种热压实验温度,并沿用冷压变形研究的镦粗变形模式和试样对PP进行4种变形速度和3种变形程度的热压变形实验。实验结果表明,提高PP热压变形温度和变形速度可以产生温度软化和速度粘化效应以及速度缩减回弹效果,从而大幅度降低冷压PP的变形回弹并改善其定形性,并有可能使PP高速热锻技术实现实用目标。     

A Destruction Model for an Anisogrid Composite Structure

Finite element modeling of the deformation and fracture processes in a composite anisogrid (network) structure made of carbon fiber reinforced plastic (CFRP) with different types of deformation has been performed. The anisogrid structure is based on a longitudinal set of ribs supported by diagonal sets of ribs directed at angles of about ±45° with respect to the longitudinal ribs. Based on the model of mechanical property degradation for composite material layers strength analysis of the structure has been performed taking into account the process of damage accumulation in the course of loading. The maximum destructive load is determined and the fracture pattern is obtained for each type of deformation. The determining impact of the rib-crossing zones of different directions as the foci of progressive destruction of the entire anisogrid structure is established.     

聚丙烯（PP）热压变形行为研究

从技术上分析了结晶型PP在Tg-Tm（Tf）温度区间变形的相（结构）-（凝聚）态意义,使用黄金分割法在其Tg~Tm（Tf）温度区间划分低温和高温双相热固态变形温度区域,同时设计3种热压实验温度,并沿用冷压变形研究的镦粗变形模式和试样对PP进行4种变形速度和3种变形程度的热压变形实验。实验结果表明,提高PP热压变形温度和变形速度可以产生温度软化和速度粘化效应以及速度缩减回弹效果,从而大幅度降低冷压PP的变形回弹并改善其定形性,并有可能使PP高速热锻技术实现实用目标。     

轻气炮身管深孔加工工艺研究

针对某轻气炮身管的零件结构和材料特性,分析难加工深孔零件的加工难点,确定合理的加工工艺。通过试验,优选刀具材料和切削参数。从工装设计方面,采用保护架和弹性厚壁套等措施解决难加工深孔零件的加工变形。根据孔轴线偏斜影响因素分析,提出通过附加外力控制孔轴线偏斜量的方法。结果表明:采用该工艺加工身管,内径尺寸精度和表面粗糙度均达到相应技术要求,孔轴线偏斜量为0.9mm/m,解决了难加工深孔零件的加工变形和孔轴线偏斜问题。