有限元法在计算齿根应力和轮齿变形中的应用

介绍有限元法计算采煤机齿轮齿根应力和轮齿变形的基本方法。     

齿轮轮齿变形中的接触有限元仿真分析

在齿轮轮齿受载变形计算中,新的有限元法考虑了载荷集中点的奇异和计算误差,指出了过去有限元和边界元计算轮齿受载变形中的缺陷和不足。除了轮齿挠曲变形的有限元分析外,增加了接触变形有限元分析,并对实例进行了计算,最后应用两齿轮轮齿的接触有限元仿真分析,证实了结果的正确性     

混凝土损伤模型及断裂判据

以混凝土单轴拉压损伤为基础,给出了单元弹性损伤本构关系,分析了裂纹尖端损伤微裂区尺寸,定义了有效应力强度因子,推出了混凝土Ⅲ型裂纹在载荷作用下裂纹附近的损伤场,给出了Ⅲ型裂纹损伤断裂判据.     

用三维模型法分析渐开线齿轮齿根应力

应用Unigraphics NX4.0建立齿轮齿根应力分析模型,直接应用UG仿真加工的方法范成出渐开线齿轮的精确齿形,特别是齿根过渡曲线。根据刀具顶部圆弧的不同,可以仿真加工出各种不同齿根过渡曲线的渐开线齿轮三维模型,应用ANSYS软件对此模型进行齿根应力分析。该方法避免了齿轮有限元分析模型建立时,齿根过渡曲线需要求解超越方程的繁杂计算。通过实例对该方法进行了引证,它为齿轮齿根应力(或应变)的准确计算提供了一种途经,供齿轮强度准确计算与研究时参考。     

提高国内采掘机械齿轮强度问题的探讨

针对采掘机械齿轮传动的恶劣工况,从齿轮的设计选材、热处理工艺、机械加工和齿轮变位等方面,对提高硬齿面齿轮强度进行了分析探讨。     

岩石断裂及爆破破碎过程

矿物晶体颗粒使岩石断裂路径产生分形，而爆破裂缝宏观扩展速度及爆破块度分布又决定爆破破碎时间。运用分形理论，研究了岩石孔隙率对断裂速度的影响，分析岩石爆破的破碎过程，建立了岩石爆破破碎时间的计算方法。     

含不同缺陷结构材料的动态断裂行为研究

采用新型数字激光动态焦散线试验系统,结合落锤冲击加载试验台,研究了含不同缺陷结构材料的动态断裂行为。研究结果表明:缺陷结构的存在对试件断裂形态及裂纹起裂过程没有影响,对裂纹的扩展具有明显的抑制作用;含孔洞缺陷结构比含裂纹缺陷结构材料对裂纹扩展的抑制作用更加明显;相较于无缺陷结构材料的裂纹扩展速度和动态应力强度因子变化趋势,含裂纹缺陷结构材料与之基本一致,含孔洞缺陷结构材料与之相差较大。     

焊接结构疲劳性能仿真实验研究

分析目前焊接结构的研究状况,采用断裂力学的方法,对焊接结构疲劳性能进行评估,通过求解裂纹前缘应力强度因子,确定裂纹前缘的扩展速率,从而对焊接结构进行裂纹扩展实验。建立焊接结构的疲劳裂纹模型与裂纹前缘的奇异单元模型,实现仿真实验。发现不同的初始裂纹对焊接结构的疲劳寿命有着不同的影响,形状比大的裂纹扩展相对较快;应力强度因子随着裂纹的扩展有逐渐变大的趋势,但是变化逐渐缓慢。     

裂隙岩石拉伸断裂破坏理论分析试探

利用边界配置法对最大周向应力理论、有效应力理论进行了修正,建立了实验室尺度下拉剪裂纹的两种破坏准则,并通过相应的破坏准则建立起了岩石单轴拉伸强度与断裂韧度之间的关系,给出了量化裂隙岩石试件抗拉强度的无量纲量,分析了裂纹倾角、裂纹长度对裂纹尖端开裂角及裂隙岩石试件的抗拉断能力的影响。结果表明,开裂角以及裂隙岩石的抗拉断裂能力(抗拉强度)均随裂纹倾角的增大而增大;对于具有宏观裂隙的试件,开裂角及抗拉断能力随裂隙长度的增加而递减;试件的尺度对裂隙岩石的强度影响不容忽视。     

基于ANSYS的二维断裂参量的分析研究

用有限元分析软件ANSYS对二维断裂试样建立模型,然后进行结构静力分析,并对断裂参量应力强度因子进行计算与分析,结果表明用ANSYS来进行结构静力分析和计算二维断裂参量是十分便捷和有效的。     

齿轮齿根应力准确计算模型构建方法

应用齿轮范成加工原理和UG三维建模技术,构建了渐开线直齿圆柱齿轮精确齿形的三维几何模型,并将其导入ANSYS软件。以GB3480-83标准中的齿根应力计算方法的计算结果为基准,在载荷作用齿顶(7级以下齿轮)时通过大量有限元试算,总结出了合理的边界条件,建立了精确的有限元计算模型。该建模方法无需渐开线及齿根过渡曲线方程的求解,可用于高精度(6级以上)齿轮或变位齿轮齿根弯曲应力的准确计算。通过实例进行了使用说明。     

双齿辊破碎机破碎过程研究

为了研究双齿辊破碎机破碎物料的过程,首先对物料破碎理论进行分析,得出了双齿辊破碎机是准静压、剪切弯曲组合破碎的结论。其次,运用Solid Works和LS-DYNA建立了辊齿破碎煤块的三维仿真有限元模型,分析了物料颗粒在破碎过程中的受力情况,得出了物料在破碎瞬时处于稳定的平衡状态的结论,并对破碎过程进行了动态仿真分析。最后,经过分析可知,辊齿在破碎物料时,煤块的局部首先受到冲击和挤压作用而出现裂纹,随着齿辊的转动及辊齿切入煤块的深度增加,裂纹扩展直至出现煤体崩落;得到了煤块在整个破碎过程中的应力变化情况及分布规律。研究结果为辊齿的结构参数优化、物料破碎过程分析提供了一定依据。     

基于有限元方法的渐开线变位斜齿轮齿向接触应力研究

以某大功率行星减速器的一对斜齿轮为例,采用Pro/E和ANSYSY软件相结合的方法,分别对标准斜齿轮、变位斜齿轮的齿面接触应力进行了有限元分析。分析结果表明:在同样的负载条件下,变位斜齿轮齿面接触应力较小、且接触应力沿齿向分布较为均匀。因此,变位斜齿轮对改善齿间接触应力效果良好,同时也验证了有限元分析法在齿轮接触分析上的可行性。     

卷圆机工作过程的有限元模拟方法

采用有限元法模拟卷圆机工作过程,获得大量数据对设计新的卷圆机具有参考意义。     

自适应有限元方法与开挖过程模拟分析

描述了适用于岩土工种中模拟多步开控过程的自适应有限元方法。针对模拟开控的计算特点,郑重介绍了网格加密及退化、数据结构、以及荷载移的处理措施,并通过算例说明自适应有限元用于开挖施工过程模拟分析的有效性和优越性。     

ZY9000/26/55型液压支架立柱强度的研究

应用有限元对大缸径立柱进行强度分析,提出用有限元分析大缸径立柱的强度和二维平面内力学计算立柱强度相对比的方法,找出大缸径立柱的薄弱环节,提高立柱的强度。以ZY9000/26/55型液压支架的立柱为例,使用PRO/E对立柱三维建模和有限元分析,为大缸径立柱的设计和改进提供了参考依据。     

精切硬齿轮滚齿机有限元模态分析

对精切硬齿轮滚齿机YB3180H的机体进行了实际约束条件下的模态分析,得到了滚齿机在实际工作情况下的变形和应力。为在实际切削加工中,提高机床的工作稳定性,减少机床在硬齿面加工中的振动提供了理论根据。     

阜新矿区冲击矿压数值模拟研究

对阜新五龙矿、海州立井、孙家湾矿和王营矿的冲击矿压情况做出分析和总结,得出阜新矿区冲击矿压的一般规律,发现地质构造和煤柱是影响阜新冲击矿压的两个重要因素,并采用数值模拟方法研究了地质构造和煤柱对冲击矿压的影响。     

重型货车车架纵梁静动强度分析

针对某货车车架在使用过程中出现裂纹的问题,计算了车架在典型工况下的静强度,模拟了自试车场的典型路面上行驶时应力变化。有限元分析结果表明:结构设计不合理引起了应力集中;随机载荷的冲击是造成裂纹的主要因素;有限元结果显示的开裂部位与实际基本一致。根据实际工艺要求,提出了相应的改进方案,结果表明改进方法是非常有效的,大大降低了开裂区域的应力值,延长了汽车的使用寿命。     

基于Ansys的渐开线直齿圆柱齿轮接触应力分析

通过建立一对齿轮接触模型,利用Ansys软件进行轮齿接触应力有限元仿真计算,与赫兹接触理论计算值相比较。说明有限元仿真法在计算齿面接触应力上的可靠性和精确性。为准确分析齿轮接触应力提供了一种有效途径。