整体式钢包回转台静动态有限元分析

采用Inventor三维建模软件建立了某钢厂360 t整体式钢包回转台三维实体模型,并利用ABAQUS有限元软件首次对回转台整体复杂结构进行了静力、动态特性和受包动态过程的全面分析.通过静力有限元计算,得到了钢包回转台在自重和钢包满包载荷作用下的应力和位移分布,进而对结构的强度和刚度进行了分析.通过动力特性分析,得到了回转台的低阶固有频率和模态.通过对钢包回转台受包过程动态仿真分析,得到了回转台的受包冲击系数.计算分析结果为该回转台的设计、改进和最终方案的确定提供了技术指导.     

直线导轨副动态特性的试验研究及有限元分析

对日本THK公司生产的某型直线滚动导轨副进行了接触分析,得到了直线滚动导轨结合面的法向和切向静刚度.通过建立直线滚动导轨副的动力学理论模型和有限元模型;进行了理论模型的计算和有限元模型的模态分析和谐响应分析;并通过导轨滑块的动态试验验证了理论模型和有限元模型的准确性.此研究结果为数控机床整机的动态分析、结构优化提供了有效的指导作用.     

门式框架动态特性的有限元分析

本文利用C0SMOS/Works有限元分析软件，对FMC—MJ460柔性加工单元中的门式框架进行了动态特性的有限元分析。透视分析结果，可为门式框架的动态设计提供科学依据。     

转矩电动机动态特性的有限元分析与实验研究

转矩电动机在将电信号转换为机械输出信号的过程中起着至关重要的作用。借助有限元分析方法,对转矩电动机的动态性能进行分析,得到其气隙中的磁通量、电枢上产生力的计算方程。在剖析转矩电动机结构的基础上,利用气隙的物理特性,求取气隙中磁阻的模型,并利用气隙中的磁阻,计算气隙中的磁通量。通过磁通量得到电枢上产生的力,进而建立了电枢的平衡方程。通过反馈弹簧组件的实体和有限元模型,构建反馈弹簧的刚度模型以及喷射管的转动刚度模型。采用细钢丝臂和反馈弹簧等,设计了反馈弹簧和喷射管测试装置,测试了反馈弹簧和喷射管的频率响应。根据电磁学的基本原理,分析在输入电流作用下转矩电动机的磁场分布和喷管偏转情况。实验结果表明：在分析反馈弹簧和电枢的动态响应时,所提方法的分析结果与实验结果的最大偏差度分别为3.95%和6.86%。说明所提方法能够准确分析转矩电动机的动态性能,为进一步研究转矩电动机提供了参考。     

高速卧式镗铣加工中心立柱动态特性有限元分析

以高速卧式镗铣加工中心立柱为研究对象,采用有限元与实验相结合的分析方法对其动态特性进行了研究.建立了立柱的有限元模型,并进行了模态分析,得出了1至4阶固有频率和相应振型.搭建了立柱动态特性实验平台,选择了四组激振点和拾振点,采用单点激振和单点拾振的方式进行了数据采集.通过分析实验数据,获得了立柱前4阶固有频率和关键位置的动刚度.有限元和实验分析的固有频率相对误差小于9％,表明该平台可有效的激起立柱的固有频率,理论与实验分析结果可为立柱的结构优化设计提供理论依据.     

基于动态特性分析的KVC800立式加工中心运行优化研究

在数控加工中心设计之初常会考虑固有频率的影响,但由于加工过程中不可避免的误差,对已投入使用的数控加工中心开展动态特性分析,掌握其各阶模态,对于优化加工中心的运行仍必不可少。对KVC800立式加工中心开展了ANSYS有限元模态分析、锤击法试验模态分析以及升速过程中振动信号的瀑布图分析,通过相互对比与验证,发现加工中心存在工作转频内的低阶模态。切削动态测试验证在此低阶模态下工件加工精度略低,为加工中心的优化运行提供了可靠依据。     

三轴转台结构静动态特性分析

为了使三轴转台具有良好的控制精度及可靠性,根据三轴转台的机械结构特点,对转台轴承、驱动电机及测量元件等关键部件进行了简化和等效处理,采用有限元分析软件ANSYS,建立了转台的实体模型。对框架垂直或平行于基座的两种放置状态进行静力学分析,得到三轴转台的整体变形情况;采用子空间法进行模态分析,得到了相应的振动频率和振型云图。仿真结果表明：两种放置状态,转台整体变形均发生在配重顶端,最大值分别为51和65μm,中心位置最大变形分别为30和45μm;考虑到三轴转台的刚度和频率响应,装置的一阶振动频率为65．4Hz,能够满足设计指标要求。     

基于刚度矩阵单元的斜齿轮传动系统耦合振动有限元分析

推导了斜齿轮传动系统的轮齿啮合刚度矩阵;以及传动轴及支承的弹性变形,利用有限元法建立了考虑轮齿啮合刚度的斜齿轮传动系统的弯-扭-轴-摆耦合振动模型;计算了系统的耦合振动固有模态,并分析了轮齿啮合刚度及轴承支承刚度对系统动态特性的影响。     

重切龙门镗铣加工中心结构静动态特性分析

为了在设计阶段精准评估重切龙门镗铣加工中心结构的动静态特性,建立加工中心整机结构有限元仿真模型,分析其静、动态特性。通过模态测试验证动态仿真模型的准确性和有效性,根据分析结果提出加工中心的结构优化建议。结果表明：由于滑枕的静刚度不足,导致加工中心 Y 方向的静刚度较低,在1 500 N切削力作用下,最大变形可达0.008 137 mm;加工中心的前6阶实测固有频率分别是41.87、55.69、88.06、103.45、129.68、159.41 Hz,前6阶固有频率的平均仿真计算误差为6.5%,立柱和滑枕位置在外部激振力作用下易发生较大的动态变形响应。     

1250mm辊锻机机架动态特性有限元分析

随着我国汽车工业和铁路运输的快速发展,对于高速、重载的车辆需求越来越迫切,这就对车辆零部件的要求越来越高,特别是对汽车上的前轴、曲轴和铁路机车上使用的钩尾框等安保件提出了更高的要求,这类零件的重量和体积都有了较大的增加,辊锻机负荷不断加大。辊锻机机架是辊锻机工作过程中的直接受力部分．     

GMCU2060龙门加工中心横梁结构有限元分析

建立GMCU2060横梁移动龙门加工中心横梁有限元模型,对横梁进行静动态刚度分析,结果表明:横梁结构中加强筋相对薄弱。提出在其余参数不变的前提下、增加加强筋厚度的改进方案。分析结果表明:在质量不增加的情况下,改进后的横梁在重力作用下的最大变形为0.029 mm,一阶固有频率由96 Hz提高到115 Hz,满足设计指标要求。     

多轴联动龙门式加工中心主体结构有限元分析

采用有限元软件SAMCEF Mecano,建立了多轴联动龙门式加工中心主体结构的仿真模型,基于结合面特性参数数据库,采用用户自定义矩阵来处理机床结合部的接触问题,对加工中心进行了静、动态特性分析,得出了加工中心的静刚度、模态振型、动刚度.找出了机床的薄弱环节.通过建立动态的有限元模型,对加工中心进行了动力学分析,得出不同时刻应力变化云图.验证了静、动态特性分析的正确性.这些内容为进一步的研究加工中心的动态特性、结构优化设计以及轻量化设计提供了重要依据.     

龙门式压力机机身的有限元分析与优化

对龙门式压力机机身进行静、动态有限元计算、分析。在此基础上对机身进行结构优化,并进一步分析优化后的机身。比较原机身与优化后机身的计算结果,完成对优化方案的验证。     

龙门加工中心主轴滑枕结构有限元分析技术研究

龙门加工中心主轴滑枕结构是连接刀具和机床的一个重要部件,其受切削力和受热变形将直接影响刀具的加工精度.通过建立龙门加工中心主轴滑枕结构的有限元分析模型,在计算热源发热量以及主轴滑枕结构热边界条件的基础上,利用ANSYS有限元分析软件在其工作状态下进行切削力变形分析、稳态热变形分析以及热-结构耦合分析.得到了主轴不同转速条件下主轴滑枕结构热态性能及刀盘直径方向变形规律,为该型龙门加工中心主轴滑枕结构优化设计和热变形补偿提供了理论依据.     

龙门加工中心横梁组件静动态分析及结构改进

为提高龙门加工中心的静动态特性,保证加工工件的几何精度,运用有限元软件对横梁组件进行了静动态分析,发现横梁是横梁组件的薄弱结构.采用对角筋板理论,对横梁进行了结构改进,并进行有限元分析.结果表明,改进后横梁组件的变形量减少了7.6％,一阶模态频率提高了17.2％,静动态特性得到了明显提高.最后通过实验结果与理论结果进行对比,验证了改进方案的合理性,为横梁组件结构设计提供了理论依据.     

空气静压主轴有限元建模及动态特性研究

为提高空气静压轴承支撑的空气静压主轴的动态工作性能,文章利用Fluent计算出了空气静压轴承在不同供气压力下气膜刚度,利用Ansys Workbench中的轴承单元和弹簧—阻尼单元模拟轴承支承,对主轴系统进行了模态分析和动态响应分析,得到不同供气压力下主轴系统的固有频率、振型以及激振力作用下的位移幅频动态响应曲线。结果表明,随着供气压力的增加,轴承气膜刚度增加,且对主轴系统的低阶模态和高阶模态影响不同。另外随着气膜刚度增加,谐振频率逐渐增大、振幅减小,系统抵抗受迫振动能力逐渐增强。研究结果为提高空气静压主轴的动态性能提供了一定的理论依据。     

外骨骼机器人设计及其机械结构的有限元分析

为了提高士兵的承载能力,降低在运动过程中的能量损耗,设计了一种液压驱动的可穿戴外骨骼机器人,该外骨骼机器人下肢具有12个自由度。根据外骨骼机器人的功能和工作原理,分析了外骨骼机器人的关键部位,并设计了外骨骼机器人的各部分的尺寸。利用有限元软件ANSYS对外骨骼机器人进行建模,对下外骨骼机器人进行有限元静力学仿真,并对大腿部位进行瞬态动力学仿真。通过仿真研究分析,验证了机构设计的合理性,对外骨骼机器人的进一步研究提供了参考。