基于Pro/E软件的ZL30型装载机工作装置受力分析

为研究ZL30型装载机工作装置机械静力学特性，以及装载机工作运行时机体的受力情况，文中采用Pro/E软件计算下限铲掘工况各部件铰接点的受力并加以分析，对装载机工作过程中的受力最大时刻进行模拟。结果发现：其工作装置铰接点受力最大点集中在动臂与前车体的铰接点F点和动臂与动臂油缸的铰接点H点上。各个铰接点与前车体上铰接点距离越近，则受力越大；与铲斗铰接点距离越近，则受力越小。在对装载机的动臂和摇臂强度校核中，动臂在下限铲掘时，受力最大截面发生在横梁与H点铰接处，正应力值为61.13 MPa,剪应力值为8.37 MPa,两者均远小于许用应力值；摇臂在下限铲掘时，受力最大截面发生在铰接点B点所在的横截面，正应力值为7.27 MPa,剪应力值为0.71 MPa,两者也均远小于许用应力值，因此，装载机动臂和摇臂均满足强度要求。     

JSTZG-40型铁钻工伸缩臂机构研究与有限元分析

首先运用软件SolidWorks对JSTZG-40型铁钻工伸缩臂机构进行三维建模,其次对伸缩臂机构的强度进行了有限元分析,仿真和分析结果表明:伸缩臂机构在受到最大推力时,最大应力产生于后臂上支臂与钳头座铰接处,受到最大扭矩时,最大应力产生于前臂上支臂与连接座铰接处,且均小于材料屈服强度;最大变形位移在安全的范围内.     

12000kN船用构件力学性能检测平台油缸座的设计与分析

以12 000 k N船用构件力学性能检测平台油缸座为研究对象,根据测试平台的尺寸和实现的功能设计了油缸座结构,对相关参数进行计算,给出其三维模型;利用有限元方法对油缸座进行了静力学分析与冲击动力学分析。分析结果表明,油缸座在极限静载荷及冲击载荷作用下的最大应力均未超过材料屈服极限,验证了油缸座结构的合理性。当试样断裂时,油缸座的应力峰值比静力学分析结果提高了54%左右,因此对于大型结构试验机而言,有必要对关键受力零部件进行冲击动力学分析。     

复合材料工字梁铺层结构设计及强度研究

根据复合材料层合工字梁的结构特点,基于经典层合板理论和最大应力强度准则,用MATLAB软件编程设计了复合材料工字梁缘条和腹板的铺层结构。建立了基于工艺的3种工字梁铺层结构有限元模型,分析了静载荷作用下3种铺层结构的应力状态。给出了典型铺层的应力云图。计算了复合材料层合结构材料主方向应力,使用最大应力强度准则,给出了线性状态下3种不同铺层结构工字梁的极限载荷。有限元分析结果与经典层合板理论计算结果进行了对比。分析表明:1)工字梁铺层采用内C形连接和L形连接时极限载荷高于理论设计载荷,外C形连接的极限载荷低于理论值,3种铺层方式极限载荷误差都在9%以内,与理论值基本吻合;2)有限元分析结果显示初始损伤均发生在工字梁下缘条45°铺层中,损伤模式为基体断裂;3)工字梁结构极限载荷主要取决于基体强度;4)工字梁发生破坏的截面位于其固支端;5)所建立的基于经典层合板理论的工字梁设计方法和工字梁有限元分析模型是正确可靠的。     

冲击载荷下某船用起重机贮存强度评估

冲击载荷作用下舰船设备的抗冲击能力是其生命力的重要组成部分,因此,在某船用起重机三维实体建模的基础上进行简化,并构建抗冲击计算模型。采用DDAM谱分析法对模型开展模态分析,将规定冲击谱作为输入,综合模态分析结果得到了该船用起重机冲击载荷下的最大应力和位移。通过ISO应力剪裁图对仿真数值进行分析,剔除了由模型自身及网格划分方法引起的应力集中点,对该船用起重机在给定冲击载荷作用下的强度进行了数值仿真与评估。仿真结果表明,在受到三个方向冲击时,扣除应力集中的影响,船用起重机的最大应力均小于材料的屈服极限,各部件不会产生断裂或永久性的塑性变形,设备抗冲击安全性满足要求。     

滚压机压实土壤过程中打滑极限条件判定方法及最大压实高度计算

主要介绍了莫尔-库伦破坏准则,并计算出了土体在压应力与剪应力作用下的极限平衡条件。分析了滚压机与土壤系统的受力情况,分析计算出在滚压机作用下土壤受到的应力作用。最终给出了利用土力学中的莫尔-库伦破坏准则,给出了存在已久的滚压机在压实土壤材料过程中打滑难题的判断方法,并提出滚压机压实土壤最大高度的计算方法。     

液压破碎锤动臂结构仿真分析研究

为了解决破碎机动臂在破碎过程中消耗率高和使用寿命较短的情况,通过力学分析确定了动臂结构在工作过程中的最大载荷点与危险应力截面,重点研究了动臂受到岩石等作业面的反弹作用力后整机的模态响应和应力分布。文章采用CAE分析技术,结合破碎过程中的载荷历程,对动臂结构进行模态分析与结构应力分析,求解工作过程中动臂的频响及应力分布,为动臂优化设计提供了依据,以指导动臂结构优化,提高其使用寿命。     

风载荷对动臂塔式起重机静力学的影响分析

应用有限元方法分析了工作状态下和非工作状态下风载荷对动臂塔式起重机静力学的影响,确立了不同风向时动臂塔机最大应力位置。将两种风载荷分别施加于动臂塔机,得出了起重臂最大应力、塔身最大应力和关键节点位移随起重臂仰角的变化曲线。结果表明:起重臂在水平面内的投影与塔身截面对角线重合时,动臂塔机应力最大;平行于起重臂方向的风载荷对动臂塔机的影响大于垂直于起重臂方向的风载荷;塔机不工作时,应将起重臂处于顺风方向,以降低塔身最大应力。     

八轴货运机车中间构架静强度与疲劳强度分析

介绍了某单节八轴机车主要技术特点,参照UIC 615-4规范中的载荷计算方法与工况设计,采用有限元的方法,对某120km/h单节八轴电力机车中间构架,进行了超常工况下的静强度和模拟运营工况下的疲劳强度计算.计算结果表明,在超常载荷工况下,中间构架的最大应力小于材料的屈服极限,满足静强度要求.在模拟运营载荷作用下,通过对13个载荷工况下部分构架节点的分析,母材各节点的应力值均不超过材料极限,且符合Goodman疲劳极限图要求.构架主焊缝各节点的应力值均不超过Moore-Kommer-Japer疲劳极限曲线,且具有较大的安全裕量,满足疲劳强度设计要求.     

基于ANSYS的电控柜工装强度校核

为了检验所设计的电控柜安装与维护使用时的工装是否满足强度要求,根据电控柜在使用过程中所承受的载荷进行了受力分析,并基于ANSYS软件进行有限元计算,计算结果得出当工装承受500 kg时最大有效应力为20MPa,最大应变为0.263 m m,当工装承受1000 kg时最大应力为44 MPa,最大应变为0.525 m m,均远远小于工装材料的屈服强度355 MPa,研究结果表明电控柜工装能够满足工作强度需要。     

2800XP挖掘机斗杆有限元静强度计算与分析

本文对２８００ＸＰ矿用挖掘机斗杆进行了静态强度有限元计算与分析。结果表明，斗杆受力最严重的工况是在挖掘过程中挖掘阻力作用在铲斗的边齿上，使斗杆受到非常严重的扭转应力。最大应力区位于斗杆前导板到扭转筒这一区域，最大当量应力为１３１００Ｎ／ｃｍ＾２，这低于斗杆材料的屈服极限，故该斗杆的静强度是足够的。     

30CrMnSiA钢在循环载荷作用下冷挤压孔边残余应变场变化初探

用实测方法初步探讨了３０ＣｒＭｎＳｉＡ材料冷挤压强化孔边残余应变场在几种不同交变应力作用下的衰减变化情况。结果表明，３０ＣｒＭｎＳｉＡ材料的残余应变场没有随外加循环载荷作用衰减的特性，但存在一个临界值，当孔边实际最大应力超过这个临界值时，孔边材料将再次屈服；当孔边实际最大应力低于这个临界值时，孔边残余应变场保持稳定，这个临界值的实质是使孔边实际最大应力恰好达到材料屈服极限。     

挖掘机动臂疲劳可靠性分析

为了评估挖掘机动臂结构的疲劳可靠性,以某6t挖掘机动臂为研究对象,对结构进行了合理简化,使用ANSYS有限元分析软件构建挖掘机动臂结构计算模型,分析计算载荷,进行静态强度分析,提取各工况下结构的应力应变最大节点,采集应力应变数据,确定结构的应力和应变时间历程,考虑挖掘机动臂结构设计中材料性能的随机性,采用RBF神经网络响应面法计算危险点处的可靠度,得出明确的可靠度指标,研究结果表明该动臂结构据有良好的疲劳可靠性。     

动叶片叶根强度数值仿真研究

动叶片旋转做功时,叶根局部会产生应力集中现象,当最大应力超过材料最大屈服强度时,会导致动叶片断裂。本文运用ANSYS软件对动叶片分别进行数值仿真研究,研究结果表明,温度和转速是叶根产生应力的重要因素,最大应力位置会因热载荷的影响而改变。     

装载机摇臂座梁断裂的修理

一台装载机发生双摇臂反转六连杆动臂座梁箱形结构开焊、断裂事故,现场检查发现座梁断裂处有轻微变形(见附图).     

金属简支圆板在边缘均布载荷作用下的塑性极限解

采用双剪统一屈服准则首次对金属类材料的简支圆板在边缘均布载荷作用下的塑性极限进行求解，得出相应的统一解形式。已有的Tresca准则、vonMises准则、双剪应力准则的解答是文中解答的特例或逼近。并得到圆板的极限载荷随不同屈服准则以及边缘载荷内半径的变化曲线。     

凸轮滚子轴承疲劳寿命及滚子接触应力计算

根据凸轮作用在圆柱滚子轴承上的径向力计算了轴承的疲劳寿命;根据凸轮与轴承接触的运动关系计算了滚子轴承的极限转速;分析计算了圆柱滚子轴承的载荷分布,并根据得出的最大滚子载荷计算了轴承的内外圈与滚子的接触应力。结果表明,滚子轴承的极限转速在许用极限转速范围内;轴承外圈的疲劳寿命与滚子的寿命在一般的使用工况下均能达到设计使用要求;滚子与内外圈的最大接触应力在所选用材料的许用应力范围之内。     

高速伸缩臂叉车整体车架受力分析

通过详细的功能使用和结构特点的过程论述,从实际应用出发,对高速伸缩臂叉车整体车架结构形状优化设计及选用材料进行了极限作业工况有限元应力应变分析,同时对整体车架最大作业受力工况同步进行了应力分析,将整体车架结构形状优化设计和受力分析计算结果分别与所选材料的许用应力进行了对比,并给出了计算校核结论。     

基于ANSYS Workbench的发动机曲轴强度及疲劳分析

利用SolidWorks建立了活塞曲轴总成模型,分析计算了曲轴在各个扭转角下的受力,找到了曲轴的最大受力工况。在Workbench中完成了静力学分析,得到了曲轴在各气缸发火时的应力和位移分布情况,其最大应力小于曲轴材料的屈服极限。采用有限元法分析了曲轴的安全系数,校核了曲轴的疲劳强度,曲轴的安全系数符合要求,可为曲轴的设计优化提供参考。     

液压挖掘机工作装置铰点实测载荷特征研究

为了定量分析实际工况下铰点载荷特征,为关键零部件载荷谱整理提供方法和依据,以XE215G中型挖掘机为研究对象,采用两种方法获取铰点载荷:第一种方法采用三维销轴力传感器,直接实测铲斗与斗杆铰点处的正载、侧载和偏载,采用连杆力传感器实测连杆力,利用力学平衡方程计算其余铰点载荷;第二种方法利用实测的动臂、斗杆和铲斗油缸压力和位移数据,通过建立动力学模型间接计算所有铰点载荷。同时测试动臂、斗杆大应力部位的应力-时间历程。两种方法获取的铰点载荷吻合较好,表明测试数据比较可靠。针对方法一所得铰点载荷,计算大应力测点疲劳损伤在考虑和不考虑侧载及偏载时的相对偏差,结果表明,除了损伤明显小的测点外,其余测点损伤相对偏差不超过6.98%,表明侧载和偏载对结构损伤的影响较小。针对方法二所得铰点载荷,利用载荷-应力传递系数获取结构大应力测点的计算应力,并与对应测点实测应力对比,结果表明,各测点两种应力曲线吻合较好,且各测点的计算损伤相对实际损伤的最大偏差为8.33%,表明方法二所得铰点载荷可以较好的复现结构大应力测点的应力及损伤。在正常工作条件下,挖掘机工作装置铰点载荷可以近似不考虑侧载和偏载的影响,而采用简易可行的测量油缸压力和位移的方法获得。