铝合金超声铸造中换能系统的有限元仿真分析

根据任意变截面杆纵向振动的波动方程,推导了用于超声波铸造的换能系统各部分的频率方程,并应用有限元分析软件ANSYS对结构进行了模态分析和谐响应分析,得到了系统的共振频率、位移节点、振速分布和输出振幅等重要参数,并应用多普勒测速仪进行了实验验证.与理论计算结果和试验测试结果比较,有限元仿真分析法获得了较高的精度.     

超声振动切割细胞系统的设计

根据细胞微切割实验对超声振动切割系统的要求,对夹心式超声换能器和超声变幅杆组成的振动系统进行了设计,超声换能器采用夹心式压电换能器,变幅杆是一种将等截面圆柱形阶梯变幅杆的一端替换成圆锥形变幅杆构成的新型复合圆锥阶梯形变幅杆,设计了超声换能器和变幅杆的基本结构,并给出其制造尺寸.     

超声振动钻削系统中声振系统的试验研究

超声振动钻削中声振系统的共振是实现超声振动钻削的关键技术问题。为此参照等效质量原理对声振系统进行了激振试验,并对试验条件和试验方法进行了介绍。通过对变幅杆的修正,达到实现声振系统共振的目的。经过多次试验分析,证明该方法简单可行。     

基于ANSYS的超声拉丝换能器研究

设计了一种超声拉丝用换能器,确定了压电换能器的相关参数,并采用有限元法进行压电换能器的振动模态分析,谐响应和瞬态分析,最后用阻抗分析仪和显微镜对换能器的特性做了实际的测量,研究结果表明:有限元法对设计和分析有很好的指导作用,这种超声拉丝换能器具有良好性能,对下一步的应用研究有重要意义.     

超声振动车削系统中纵向变幅杆的结构设计

在对超声振动车削试验系统的纵向变幅杆进行理论分析的基础上 ,设计了可与换能器可靠共振的指数型纵向变幅杆。     

超声振动拉丝实验研究

为了研究超声振动对金属丝拉拔加工过程的影响，研制了一套拉丝实验系统。系统由超声波驱动器、换能器、变幅杆、拉丝模、拉伸机等组成，通过对黄铜丝的拉拔实验，考察了超声振动对拉拔力和丝的表面质量的影响。当超声振幅达到一定值以后，超声振动使拉拔力减小显著。但随着拉丝速度增大，超声振动引起的拉拔力减小变缓。超声振动还可以减小金属丝的不均匀变形，有利于表面质量的提高。同普通拉丝相比，超声振动拉丝明显地降低了拉拔力，改善了表面盾量。     

超声振动拉丝加工实验装置的测试与分析

在阻抗分析的基础上，应用压电加速度计、电荷放大器和动态信号分析仪对超声振动拉丝实验装置进行了振动测试和性能分析。     

超声研齿振动子系统的研究与变幅杆设计

介绍了超声研齿的原理与方法,对超声研齿振动子系统进行了研究与分析。依据四端网络的基本原理,利用力电类比的方法,给出了换能—变幅器的等效电路图,并通过电路运算,推导出换能—变幅器的频率方程和放大倍数的计算公式。据此,设计出了谐振特性良好的超声研齿换能—变幅器。最后对超声研齿振动系统的谐振特性进行了测量,理论计算与试验基本相符。     

基于ANSYS的拉丝过程有限元仿真研究

为了研究拉丝过程中影响拉拔力的因素,基于有限元软件ANSYS,通过正交试验研究在传统拉丝和超声波拉丝下模具的入口角度、定径带长度、出口角度对拉拔力的影响。结果表明,不管是传统拉丝,还是超声波拉丝,随着模具入口角度的增大,拉拔力先急剧减小,然后趋于稳定,当模具入口角度为13°时拉拔力最小;随着定径带长度的增加,拉拔力也不断增加,当模具定径带长度为0.3 mm时拉拔力最小;出口角度的变化对拉拔力几乎没有影响。加入超声波后,平均拉拔力有明显降低。     

基于ANSYS的超声变幅杆的优化设计

基于ANSYS，从阶梯形变幅杆具有最大振幅放大倍数的优点和直径突变处应力集中的缺点出发，对其形状进行了优化设计，得到了一种既具有大的振幅放大倍数，又保证了各部分工作应力在其材料许用应力范围内的新型的复合型变幅杆。     

超声拉丝有限元仿真研究

为了更好的了解超声波在拉丝加工的作用机理和塑性成形过程,以实际生产中常用的铜丝为例,建立了拉丝加工的三维有限元模型,首次利用ANSYS软件对常规拉丝和超声拉丝进行了有限元仿真研究,分得到了径向的变形曲线,拉拔应力,接触应力和摩擦应力的分布曲线.数据模拟结果表明,与常规拉丝相比,超声拉丝可以有效的减小拉拔力和摩擦力,改善产品的加工表面质量.     

基于空间脉冲响应的超声换能器声场研究

以空间脉冲响应为理论基础,建立了换能器空间声压模型,通过求任意时刻相交弧长对应圆心角的方法,计算了圆形和矩形换能器的脉冲响应函数,并仿真了其声轴线平面、横截面和声轴线的声压分布,通过与理论声压对比,仿真结果可以准确地反映换能器在空间辐射的声场。该方法对优化换能器设计参数和无损检测工艺、提高超声检测分辨率和可靠性有重要意义,也适用于其他形状换能器声场的计算。     

基于电磁超声换能器的兰姆波单一模态激励方法研究

针对电磁超声换能器(EMAT)激发的超声兰姆波存在多模态的问题,提出一种通过换能器结构优化来激励兰姆波单一模态的方法.首先根据毕奥萨伐尔定律和麦克斯韦方程组研究了永磁铁形状与磁场分布的关系,设计了一种新型可聚磁的"拱桥"式永磁铁结构.然后对优化前后的EMAT进行了仿真实验和实测实验对比,实验结果表明:优化后的EMAT激...     

基亏ANSYS的某摇臂组件电子束焊有限元模拟

利用ANSYS有限元分析软件以及APDL的二次开发,编写了不锈钢材料0Cr15Ni5Cu2Ti的电子束焊的模拟程序。建立了圆周焊缝电子柬焊接的有限元模型,用数值模拟的方法从理论上分析焊接过程、焊缝应力分布和收缩变形。通过研究焊接过程中焊接时序、温度控制等关键问题,摸索出最佳电子束焊接工艺参数。试验表明,该工艺方法获得了较好的焊缝质量。有限元分析方法为焊接工艺参数的选择及优化提供了理论指导和参考,缩短了工艺试验周期,节约了费用。     

基于ANSYS的非线性弹簧振子动力学仿真

本文在理论分析的基础上,利用MAPLE软件研究了一类弹簧振子周期运动的特点,分析了系统参数对运动周期的影响,并借助ANSYS/LS-DYNA软件用有限元方法验证了弹簧质量系统的周期。     

基于ANSYS Workbench的风力发电机增速器仿真

提出了一种由两级行星轮系和一级平行轴轮系组成的混合式风力发电机增速器,确定传动方案后,对增速器关键部件的有限元分析方面进行了较系统和深入的研究,利用ANSYS仿真软件最终验证了传动方案的正确性。     

基于ANSYS的机械密封副温度场模拟

机械密封中,密封副端面的温度对整套密封装置的安全性、稳定性起着关键作用,为了模拟实际工况下密封副端面温度场的变化,建立了机械密封副的传热模型,在合理的假设条件下,通过相关计算,确定了动环、静环各自传递的热流率密度、与密封流体的对流传热系数以及冲洗流体的影响等关键参数,最后利用有限元分析软件ANSYS10.0进行了数值计算,得到了密封副温度场的变化规律、最大值及其位置,认为冲洗是降低密封端面温度的一种有效措施,为机械密封方案的设计提供了理论依据。     

基于ANSYS/LS-DYNA的滚动轴承仿真与分析

基于ANSY/LS-DYNA建立了滚动轴承的有限元模型,有效处理了考虑摩擦条件的接触问题,实现了滚动轴承显式动力学的运动过程仿真.并以6003深沟球轴承为例,进行了试算和相关参数的仿真与分析,结果表明,与滚动轴承运动的实际情况基本吻合.不同工况下的参数仿真分析是进一步研究故障轴承运动仿真与分析的基础.     

基于ANSYS的FeCrAl合金真空扩散焊模拟

运用有限元分析软件ANSYS的APDL语言,编写了电热合金材料FeCrAl的真空扩散焊过程的数值模拟程序。建立了真空扩散焊过程中三维热一结构耦合场有限元计算模型,对给定温度下施加不同的压力载荷,计算该组耦合场模型焊接过程中应力应变分布。通过比较这些模型的应力应变分布得出最佳的温度、压力参数组合。摸索出最佳固相直接真空扩散焊的焊接工艺参数为焊件施压7MPa,950℃保温30min,1000℃保温20min,停止加热后卸压,随炉冷却。焊后试件的气密性试验及微观晶相组织显示,该工艺参数获得了良好的焊接接头质量。