某型号发动机BSG电机支架失效分析

某发动机BSG电机支架在试验中发生断裂,为分析其失效原因,基于Hymperworks软件建立了有限元模型进行仿真分析。根据计算结果,找到支架薄弱位置,并进行结构优化。优化后电机支架最大应力得到明显改善,达到开发目标。     

某轻卡制动阀支架失效分析及其优化设计

针对某轻卡制动阀支架失效问题,首先采集车架横梁两端的搓板路激励载荷对该制动阀支架进行模态频响计算,分析结果表明该制动阀支架的最大应力大于材料许用值,其最大应力位置与失效位置一致;然后基于功率谱载荷对其进行随机振动疲劳分析,分析结果表明该制动阀支架的疲劳寿命不满足疲劳性能要求,其与振动强度分析薄弱位置和失效位置相吻合;再通过集成优化平台对制动阀支架进行结构优化,优化之后制动阀支架的最大应力值和疲劳寿命值均符合性能要求值,其疲劳、强度性能显著提升,支架总重量也降低了,达到了轻量化的要求;最后对制动阀支架的优化方案进行道路可靠性验证,试验结果表明该制动阀支架的振动加速度明显减小,并且没有发生失效,科学地解决了该制动阀支架的失效问题。     

某车型空调管路支架断裂失效分析及优化

利用有限元软件建立某车型空调管路支架的惯性力强度分析模型、模态分析模型和动力总成拉拽力强度分析模型,利用仿真分析软件进行有限元计算,通过与试验数据和试验照片对比分析,判断支架失效真因。根据失效真因,结合支架受力传递路径,提出结构优化方案,并对优化方案进行分析验证。分析结果表明:在同样的动力总成拉拽力作用下,优化方案最大应力值相比原结构降低了50%,且后续整车试验并未出现空调管路支架失效问题。此优化方案可以解决空调管路支架失效问题。     

电机换向抽油机支架的有限元优化设计

应用有限单元法对电机换向抽油机支架进行了优化设计与分析,建立了支架优化的有限元分析和数学模型。优化分析计算结果表明:优化后的支架在满足结构安全的条件下最大限度地发挥了结构各构件的承载能力;有限元优化分析目标可以支架重量为最小的优化目标,还可以对支架固有频率、阻尼比等有关支架系统的动态特性参数进行目标有限元优化分析。     

电机换向抽油机支架的有限元优化设计

应用有限单元法对电机换向抽油机支架进行了优化设计与分析,建立了支架优化的有限元分析和数学模型.优化分析计算结果表明:优化后的支架在满足结构安全的条件下最大限度地发挥了结构各构件的承载能力;有限元优化分析目标可以支架重量为最小的优化目标,还可以对支架固有频率、阻尼比等有关支架系统的动态特性参数进行目标有限元优化分析.     

应用响应面法的电机支架多目标优化设计

针对汽车电机支架在增大载荷力条件下的结构优化问题,利用响应面法和多目标优化算法相结合,对电机支架进行有限元分析和多目标结构优化设计.以应力值和支架质量为优化目标,通过表面中心复合实验设计和响应面方法构建响应面模型,并在此基础上应用Hammersley筛选法对其进行多目标优化求解.优化结果表明在载荷力增大8.3％的情况下,优化后电机支架的最大应力降低9.7％,质量降低3％,满足预期结构优化目标.     

基于三区间法的无人机发动机支架随机振动疲劳分析

发动机支架是发动机和无人机连接的重要结构.发动机产生的随机振动是发动机支架工作过程中结构失效的主要原因,这种随机振动往往伴随发动机的振动疲劳损伤,进而造成无人机整体结构失效,使无人机的飞行安全面临重大隐患.基于三区间法对发动机支架进行随机振动分析,结合仿真结果对支架结构进行优化改进,对改进后的支架结构进行飞行试验,验证设计方法的可靠性.优化后的支架在试验过程中能有效分散随机振动造成的应力集中,且结构无疲劳损伤.该设计方法可以推广应用到各类使用活塞式发动机的无人机产品中,对减少由于随机振动造成的疲劳损伤具有较强工程意义.     

抽油机支架的有限元动态性能分析

应用有限单元法对电机换向抽油机支架进行了动态模态分析,建立了支架模态的有限元分析模型,计算并分析抽油机支架前九阶模态的固有频率和振型,对支架结构尺寸对模态的影响作了进一步分析。结果表明所研究的抽油机支架的各阶模态频率偏低,且各阶模态均影响支架的整体稳定性,这可以通过改变支架结构尺寸,或结构优化的方法来提高支架的固有频率。     

航天电连接器的空间环境效应和失效模式分析

从卫星对某型电连接器的功能要求和电连接器在轨运行时所面临的空间环境出发,分析了电连接器的空间环境效应和相应的失效模式。首先,分析了电连接器在轨工作时面临的应力;然后,分析了这些应力对电连接器的电性能、密封性能和电磁屏蔽性能的影响,以及由此导致的失效模式。分析表明:几乎每一个空间环境因素都能对电连接器的性能造成影响而导致电连接器失效;电连接器在空间环境综合作用下的失效模式十分复杂,有的空间环境因素会同时导致多种失效,而不同的失效模式之间会形成竞争失效甚至相关失效。     

关于矿用液压支架顶梁销轴结构强度的分析

通过对液压支架的整体结构特点及在偏载工况下受力情况进行分析,采用ANSYS软件,开展了销轴的结构应力变化分析,结果表明,销轴中部及两端的接触处为整个部件的薄弱部位,极容易发生结构疲劳失效现象,由此,对销轴整体结构进行了优化改进设计。该研究对提高销轴结构强度和液压支架的支撑性能具有重要作用,也可为后期开展销轴实际生产中的优化改进提供参考。     

航天电连接器的可靠性设计建模

以库房贮存背景下的J599系列电连接器为研究对象,分析电连接器在贮存环境下的主要失效部位及失效机理,确定了接触失效为最主要的失效模式,而接触对表面氧化物膜层增厚使得膜层电阻增大是造成接触失效最主要的原因;结合氧化物膜层的增长规律、膜层生长的化学反应理论以及接触对的功能与结构,进一步从微观层面对膜层电阻的生长规律进行了描述;基于电连接器接触电阻退化轨迹、接触退化率在温度应力水平下的变化规律以及接触可靠度与接触性能退化量之间的关系,建立电连接器的贮存可靠性统计模型;综合考虑镀层厚度、孔隙率、接触件基体材料、开槽簧片长度以及微观表面形态等尺寸、工艺和材料参数与其可靠性指标之间的关系,建立电连接器可靠性设计的数学模型,提出了电连接器可靠性定量设计的方法。     

基于热分析的电连接器的温度应力研究

为了研究温度对电连接器的影响及其影响程度,引入了等效电阻,对电连接器的温度场进行仿真分析,得出电连接器的温度场分布图,并且得出电连接器接触表面的最高温升约为23.2℃;通过对电连接器的温度-结构耦合场进行仿真分析,得出由温度引起的热变形对接触应力的影响较小以及温度对电连接器的影响主要体现在金属表面的氧化速率上的结论;通过建模及理论分析得出电连接器在温度应力作用下的失效物理过程及方程,为电连接器的可靠性设计领域开辟了新思路。     

电连接器真空环境试验电压加载方式研究

根据真空环境下电连接器主要是由沿面闪络造成绝缘电阻和耐压强度下降或被击穿而失效的状况,针对电连接器电压加载方式不同所产生的电场强弱会有较大的差异的问题,通过静电场理论,建立电连接器电场强度的计算模型并提出电连接器电场强度的计算方法;为了更快速准确地评价电连接器在真空环境下的绝缘工作寿命,以额定电压下所产生的电场强度最大且最为均匀为目标,建立电连接器电压加载方式优化的数学模型;通过采用电场强度的信噪比作为综合评价函数,将优化的多目标转化为单目标,并通过应用遗传算法对电压加载方式进行了优化。优化结果表明,电压加载方式经优化后电场强度可提高了50％左右,而且均匀程度更高,可为实现电连接器真空环境可靠性的准确评价提供依据。     

移动电子设备连接器的可靠性分析

移动电子设备如笔记本电脑、移动电话等在人们日常生活中已普遍使用。其可靠性及故障率是选用此类产品时最关心的问题。在移动电子设备的失效分析中发现,由连接器失效引起的设备故障占有相当的比重,其中动态环境的影响是不可忽略的因素。本文以手机连接器为对象,用有限元方法对手机中常用的连接器进行了动态响应分析,与连接器的故障分析进行对比,找出了动态环境对连接器可靠性的影响因素,为连接器结构设计提供了动态环境的分析方法与依据。     

重型卡车转向器支架结构优化设计

针对某转向器支架装车实验时发生的破坏失效情况,分析了其处于极限位置的受力情况;应用有限元静力学分析技术及ANSYS Workbench软件,得出其极限工况时的应力、变形结果;根据分析结果,将尺寸优化、形状优化和拓扑优化技术有机结合,以减小危险位置最大应力、增强结构稳定性和减轻支架质量为目的,对转向器支架进行了优化设计;企业试制实验结果表明,优化后的转向器支架应力、变形情况较原模型有很大改善,并且达到了轻量化的优化目标。     

某轻型货车油箱支架强度分析与轻量化设计

为了有效降低某轻型货车油箱支架的重量,首先基于有限元方法建立油箱支架离散化模型,再采集搓板路面的时域信号,得到其激励端的频域振动加速度,并据此对其频率响应分析,分析结果表明其强度的最大应力值低于材料屈服。然后基于集成优化平台对支架的结构参数进行轻量化设计,得到其最优参数,优化结果表明其强度性能能够满足设计要求,并且其重量降低了17.1%,优化效果比较理想。最后对该油箱支架的优化方案进行实车道路耐久试验,试验结果表明其没有发生开裂失效,成功通过了整车试验验证,因此整个轻量化分析方法具有较高的可靠性,能够为同类结构的轻量化设计提供参考和借鉴。     

液压支架方挡销式销轴固定结构的分析及优化

通过对液压支架上典型的方挡销式销轴固定结构的分析,指出可能出现的潜在损坏失效问题,并据此提出了详细具体的优化方案,提升了同类连接结构的可靠性,满足客户对液压支架结构高可靠性、易维护的使用预期。     

基于ANSYS的偏载条件下液压支架仿真研究

井下液压支架的失效大都由于支架本身承受偏载作用力所引起。针对液压支架偏载条件下的液压支架整体进行结构分析,研究液压支架在恶劣工况下的响应。首先,对于液压支架及其井下所受的偏载工况进行了详细介绍。其次,在ANSYS Workbench中对各个部件进行单独建模,带入空间力系分析结果进行有限元分析。最后,建立起ZY20000液压支架整体分析模型,深入研究针对偏载试验不同的边界条件对其受力分析的影响。研究结果表明:液压支架在偏载条件下,最大应力发生在支架顶梁承受偏载压力附近。该研究结果为液压支架结构优化设计提供了理论基础。     

旋翼无人机折叠桨桨毂随机振动疲劳分析

旋翼无人机折叠桨桨毂是折叠桨和电机连接的重要结构,电机螺旋桨产生的随机振动是桨毂结构失效的主要原因。为了对桨毂进行振动疲劳分析,采用有限元分析软件对桨毂结构进行了模态分析和随机振动分析,结合仿真结果对桨毂结构进行优化改进。对改进前后的桨毂结构进行疲劳寿命计算及飞行试验,验证设计方法的可靠性。该设计方法可以推广应用到各类旋翼无人机产品中连接件的设计。     

基于多场耦合仿真的T/R组件封装结构设计研究

对大尺寸收/发（Transmit/Receive, T/R）组件封装需求,提出基于铝合金材料体系的封装形式。选用6063铝合金作为壳体,4A11材料作为盖板,匹配FR4基板进行封装。以热–结构多场耦合边界条件为基础,利用有限元算法模拟焊接工艺过程,有效评估了焊接过程对壳体变形的影响。同时,创新性地设计了可伐–铜异质连接器结构以解决壳体与传统气密连接器焊接失效问题,200次温度冲击实验后未出现漏气及结构失效,验证了该材料体系及封装结构的可靠性。