预弯边半径对贮箱金属膜片翻转行为的影响

该文针对球形金属膜片式贮箱,选用不同预弯边半径的膜片,系统研究了预弯边半径对膜片翻转行为的影响。影响膜片翻转行为的主要因素包括膜片翻转过程中的应力、翻转压力变化、起翻压力和膜片翻转过程的偏心现象。通过仿真分析得出预弯边半径越大翻转过程中对应最大应力越小,膜片起翻压力也越小,翻转过程中偏心现象越严重。针对本次涉及的膜片,通过计算分析影响膜片翻转的因素和考虑膜片的排出效率预弯边为8.5毫米的膜片最能满足工程要求。为验证设计结果进行试验,试验与仿真结果一致性较好。     

厚度分布对球形金属贮箱膜片翻转的影响

厚度分布是影响膜片顺利翻转较大的因素,为获取两种方案厚度分布的膜片在翻转过程的形变、应力、应力分布及质心的横移量,通过对推进剂贮箱金属膜片采用UG建模,结合非线性有限元分析软件Patran模拟分析膜片的大变形非线性特性,经过对比从而寻找出具有较优翻转特性的膜片厚度分布区间为0.9～1.3mm,且第二种方案应力分布更为均匀;结合实验验证仿真真实性,通过实验测得起翻压差为0.14MPa,且压力达到0.45MPa时液体可以完全排出;推进剂最大流量达到工作要求,且翻转时的最大偏心量符合设计要求。     

分离指结构对膜片弹簧载荷变形特性的影响

研究了分离指结构对膜片弹簧载荷变形特性的影响。利用有限元软件求解膜片弹簧的载荷变形特性和应力变化云图,发现分离指根部窗孔结构影响膜片弹簧的载荷变形特性。对不同窗孔形式的膜片弹簧几何模型进行转化,采用三个转换参数取代不同窗孔形式的分离指结构参数。利用转化模型代替不同窗孔形式的膜片弹簧分析三个转换参数对膜片弹簧载荷变形特性的影响。研究发现了三个转换参数对膜片弹簧载荷变形特性的影响规律。研究结果可用于膜片弹簧设计。     

穿刺翻边的应力应变

穿刺翻边是冲孔翻边的一个特例,不进行预冲孔。它不仅解决了翻边孔与预冲孔偏心的问题,而且模具结构简单、维修方便。因此研究穿刺翻边坯料变形区的应力应变过程有助于把握穿刺翻边坯料的变形规律,有助于穿刺翻边模具的设计和翻边质量的提高。     

轴压翻管力及其影响因素的分析

根据金属成形理论和圆管在外翻管变形过程中，壁厚保持不变、翻管力恒定等实验现象，志出在圆角模上外翻管的翻管力Ｐ、最佳圆角半径ｒｉ的表达式，论述翻管模具半径等对翻管力的影响。确定了在轴压力作用下，圆管发生失稳，翻转、端部撕裂３种变形模式的模具半径范围。     

双稳态膜片的有限元分析与实验研究

双稳态结构是降低微流体器件功耗的有效手段,使膜片获得双稳态结构往往需要对材料进行热处理。文中提出了一种不需要进行材料热处理,通过将圆形膜嵌入半径相对较小的圆形槽从而使膜片达到双稳态效果的方法。基于聚丙烯材料,对设计和制作的双稳态结构的初始挠度、开关压强及密封能力进行了有限元分析。结果显示,当槽半径为19.75 mm,膜片半径较槽半径大100μm时,膜片能够在其中心半径为0.5 mm的区域密封600 kPa以上的入口压力,而膜片的开关压强约为5.2 kPa。通过实验测量了膜片中心变形随压强的变化及实际开关压强的大小,实验结果与仿真结果吻合较好。最后就结构制造精度对初始挠度、开关压强及密封压强的影响进行了分析。     

束腰型膜片联轴器刚度阻尼仿真与试验分析

膜片联轴器的刚度、阻尼特性是分析含膜片联轴器传动系统振动特性的基础。基于Ansys有限元仿真软件,考虑接触非线性及大变形效应,仿真分析了膜片联轴器扭转、轴向、角向和径向静刚度特性以及扭转和轴向动力学特性;分析了膜片螺栓孔分布圆直径、螺栓孔径、膜片最小宽度和膜片厚度等膜片结构参数对静刚度的影响;进行静态、动态扭转和轴向拉伸试验,验证了仿真结果的正确性。结果表明,膜片螺栓孔分布圆直径与膜片厚度对膜片各向刚度影响较大,可通过类椭圆函数建立膜片联轴器动力学模型,求解获得膜片振动1周期内非线性刚度及等效阻尼系数变化。     

离合器膜片弹簧负荷特性敏感因素分析和研究方法对比

膜片弹簧对离合器工作特性有重要作用。运用膜片弹簧理论计算公式,分析影响其负荷特性的主要结构敏感因素;基于非线性有限元方法,建立膜片弹簧有限元模型,并计算膜片弹簧工作过程中的应力变化情况和负荷特性曲线。通过分析有限元计算结果与理论公式结果和实验结果之间的误差;验证有限元分析结果更贴近实验结果,为设计提供参考。     

汽车离合器膜片弹簧的疲劳寿命分析

膜片弹簧的疲劳寿命对汽车离合器结构的安全可靠性起着至关重要的作用,文中应用有限元方法分析计算了膜片弹簧的载荷-变形特性曲线,及在膜片弹簧预加载作用下,分离行程的最大应力、疲劳危险点,以及膜片弹簧的疲劳寿命.分析结果与方法为缩短产品的设计周期,优化离合器结构提供了理论依据.     

考虑几何非线性的变弯度机翼鱼骨结构分析研究

针对变弯度机翼柔性后缘结构的大变形问题,从几何非线性角度,开展变弯度机翼主要变形结构鱼骨形柔性肋的大变形分析研究。建立基于几何非线性的链式梁约束模型的鱼骨结构大变形理论模型并计算变形,与有限元仿真及试验结果对比参考。结果误差证明链式梁比线性理论方法精度更高的反映结构的变形情况。运用链式梁约束模型对鱼骨结构的非线性特性对结构产生的影响进行了分析,大变形时,位移对载荷的变化响应较大,结构稳定性与可控性较弱,所以结构设计功能变形应少占用非线性大变形区域。基于结构非线性特性的影响、轻量化及驱动载荷范围,对柔性鱼骨结构的中心板厚度的尺寸设计提出更为合理的设计方法。     

基于非线性有限元的钣金件成形极限研究

用非线性有限元软件包 SHEET- FORMING研究橡皮成形工艺的模具圆角半径和板料厚度对钣金件凹凸翻边成形极限的影响 ,建立了用于预测橡皮成形工艺成败和分析其原因的极限翻边高度 h、模具圆角半径 r凹 / r凸 、板料厚度 t的曲面关系 ,用非线性有限元法有效地取代了坐标网应变法。文中主要论述 ,以圆框为对象 (L Y12 M)和用试验得到的成形极限曲线作判据 ,选取合适参数范围作正交设计 ,用动力显式算法对凹翻边破裂数值模拟并与生产型试验结果进行对比基本吻合。     

考虑几何非线性的风力机叶片气弹模型

针对大型轻型柔性叶片存在的几何非线性变形情况,基于几何精确梁理论建立了非线性叶片梁单元,考虑了叶片预弯预扭、各向异性、变形耦合以及截面偏心的特点。对非线性结构方程的数值求解方法进行了探讨。结合动量叶素理论建立了可用于分析叶片大变形动态响应问题的几何非线性气弹模型。通过两个算例验证了结构模型的正确性。以NREL 5MW风力机叶片为研究对象,分析了叶片静态变形、固有频率、以及在阵风、偏航错误条件下的动态响应,并与FAST计算结果进行了对比,结果表明,在静态变形范围内几何非线性气弹模型与FAST非常好的吻合,进一步验证了该模型计算正确性。通过降低叶片截面弯曲刚度,发现在叶片大变形时,几何非线性气弹模型可以获得更准确的结果。     

气旋耦合喷嘴喷雾特性研究

:对一种气旋耦合喷嘴喷雾特性进行了试验研究，分析总结了气液比及液相压力对其喷雾特性 的影响规律。试验中使用水为工质，利用工业相机对其液雾进行拍摄并利用 ＭＡＴＬＡＢ进行图像处理，获得 喷雾锥角，利用相位多普勒粒子分析仪（ＰＤＰＡ）对雾化粒径进行测量。研究表明，在液相压力一定时，随着 气液比增加，平行于预膜片方向喷雾锥角几乎不受影响，垂直于预膜片方向喷雾锥角先增大后略有减小；增 加液相压力，平行于预膜片方向喷雾锥角增大，垂直于预膜片方向喷雾锥角最大值和其对应的气液比减小； 气旋耦合喷嘴雾化粒径沿径向分布规律为中间雾化粒径较小向两侧逐渐增大；雾化粒径在液相压力较低时 受气液比影响大，随着液相压力增加受气液比影响减小。     

多模光纤微弯应变传感器研究

设计了3种不同齿形结构的光纤微弯传感器。传感器中的光纤变形装置是由一个拱型弹性膜片和置于膜片与被测试件之间的一对带齿构成。弹性膜片固定在被测试件上，试件的表面应变带动这一对带齿在光纤横向上的微小位移。改变光纤微弯变形，改变光纤的损耗，从而实现对被测对象的应力、应变测量。对3种不同齿形结构的光纤微弯传感器进行了研究和比较。     

滚压包边成形质量缺陷研究

机器人滚压包边是20世纪末新发展的包边工艺,因其具有传统包边工艺无法相比的优点,而成为汽车业包边工艺的热点。滚压包边过程中产生的质量缺陷(如波浪起皱、卷入/卷出、回弹等)是影响汽车质量的一个重要因素。在分析滚边过程波纹产生原因的基础上,建立滚压包边有限元模型,通过对平面-直边轮廓包边过程进行研究。得出了滚轮直径、TCPRTP大小及翻边圆角半径对包边起皱波纹的影响关系。得到了滚轮直径越小、TCP-RTP越小及翻边圆角半径越小,薄板在滚压过程中的起皱波纹越大的结果。虽然终滚边对预滚边过程中产生的波纹有修复平整作用,但预滚边过程中产生的波纹的大小对最终包边质量有着至关重要的作用。     

ANSYS在接触式电容压力传感器非线性分析中的应用

通过对接触式电容传感器结构原理的分析，运用ANSYS对传感器膜片在外加压力作用下的接触和大变形等非线性问题进行分析，并基于有限元法编写相应的程序，直接得出输出电容与外加压力之间的关系。比较实验结果，验证了ANSYS对接触式电容压力传感器非线性分析的可行性，说明了这一分析方法的实用性。     

薄膜反馈节流器特性的流固耦合研究

薄膜反馈节流器作为液体静压轴承的关键部件,其性能的优劣对液体静压轴承的性能有决定性的影响。目前对薄膜反馈节流器的研究更多的是理论推导分析,为了更准确直观的研究薄膜反馈节流器在不同油腔压力作用下膜片应力分布及变形情况,借助ANSYS有限元分析软件,采用双向流固耦合法分析了流体和固体之间的相互作用,研究了节流器出口压力以及金属膜片特性对整个节流器性能的影响,得到不同油腔压力作用下金属弹性膜片的变形情况,对薄膜反馈节流器的设计及选用有一定参考价值。     

内孔翻边极限的公式判定法

以实际翻边形成筒壁的环形材料为研究对象,依据内孔翻边的变形特点,找到用环料的参数反映翻边形变基本特性的数学表达式,结合被翻边材料性能和翻边凸模形状及预制孔状态的影响,建立了内孔翻边极限的判定方程,把内孔翻边的工艺分析从经验数据阶段提高到公式计算判定阶段。     

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。     

一种摩擦离合器膜片弹簧载荷变形特性修正计算方法

由于常用的A-L法计算膜片弹簧载荷特性曲线存在较大误差的问题,文中分析了分离指结构对膜片弹簧载荷变形特性的影响,提出了分离指影响系数概念。利用正交试验设计,采用多元回归分析的方法,拟合得到分离指影响系数同三个转换参数的函数关系表达式。把分离指影响系数添加到碟形弹簧精确算法S-W法的计算公式中,得出了包含分离指部分影响的膜片弹簧载荷特性计算新方法。并通过试验验证了新方法计算膜片弹簧的载荷特性具有很高的精度。