刮板输送机链轮力学特性及疲劳寿命预测

为了研究不同工况下链轮力学特性和疲劳寿命,采用Ansys Workbench建立链传动系统的动力学模型,并进行瞬态动力学仿真;采用n Code Glyp Works中的Rainflow模块对提取危险区域最大等效应力时间历程进行雨流计数、载荷外推和叠加;采用n Code Glyp Works中的Stress Life模块对链轮进行疲劳寿命计算和敏感性分析。分析得到不同工况下链轮等效应力云图和最大等效应力时间历程、外推和叠加后雨流直方图、链轮损伤直方图以及不同输入参数下的链轮最小疲劳寿命曲线图和柱形图。研究结果表明:该型号链轮具有良好的力学性能,链轮的最小疲劳寿命约为110天,过载、残余应力、表面质量和平均应力修正方法均对链轮的使用寿命具有明显的影响。     

掘进机回转台动态可靠性与疲劳寿命分析

作为掘进机关键零件的回转台,其性能对掘进机的工作效率及动态可靠性有重大影响。以刚柔耦合多体系统动力学理论为基础,建立以回转台为模态中性文件的掘进机刚柔耦合虚拟样机模型;结合实际工况,基于项目组开发的"掘进机载荷计算程序"计算获得了截割头的载荷文件,通过Adams仿真得到了回转台的应力与应变云图;基于Adams的仿真结果,利用NSOFT软件和可靠性理论对回转台进行疲劳寿命可靠性分析,对疲劳寿命可靠度较低的10个区域进行优化,使回转台等效应力降低了35.027%,关注区域均达到可靠工作条件,满足使用要求。     

全断面掘进机综合试验机刀盘有限元分析

为验证全断面掘进机综合试验机的刀盘是否满足掘进实验要求,运用有限元分析软件Ansys对刀盘在正常工况下的受力特性进行分析,分析结果表明刀盘最大Mises应力偏大,据此提出了相应的修改方案,然后对修改后的刀盘在正常工况、静启动脱困工况以及最大推力推挤工况下的受力特性进行分析,得出刀盘Mises应力图和结构变形图,结果表明刀盘应力集中的部位位于牛腿与辐条的连接处、幅板与辐条的连接处以及辐条与刀盘外壁的连接处,修改后的刀盘的强度和刚度满足掘进实验要求。     

全断面岩石掘进机刀盘简介

介绍了刀盘的结构形式、运动特性、力学特性及滚刀在刀盘上的布置原则等，对以后独立开发设计刀盘装置有一定的参考意义。     

硬岩隧道掘进机刀盘的静动态特性研究

针对硬岩隧道掘进机的刀盘进行有限元仿真研究,建立了刀盘的有限元分析模型,对刀盘受力情况进行分析,进而对其进行静力学分析与模态分析,同时,对刀盘结构的优化提出改进方案。仿真结果表明:刀盘各组成部件的连接处所受应力最大,刀盘面板的边缘部位变形最大,不同振动频率下刀盘的变形位置和大小均不相同等。这对改善刀盘掘进性能和提高刀盘使用寿命提供重要的参考依据。     

谐波减速器柔性轴承疲劳寿命及其力学特性分析

基于Ansys Workbench软件对柔性轴承建立多体接触以及动力学模型,分析了其内外圈在装配及外载荷条件下的应力应变;并基于nCode-Designlife软件,对柔性轴承内外圈进行了疲劳寿命评估。此外,针对影响柔性轴承力学特性的3个因素设计正交试验,分析了其对柔性轴承力学性能的影响。结果表明,内圈的疲劳薄弱位置位于长轴外端面,外圈的疲劳薄弱位置则位于长轴处滚珠与沟道接触区域,且最大径向变形量对内外圈的应力影响显著;在一定范围内减小径向变形并控制滚珠数,有助于减小应力提高寿命。该研究结果为柔性轴承的设计提供了参考。     

不同横截工况下掘进机驱动处焊接疲劳寿命分析

针对掘进机横截工况下履带架驱动处焊接残余应力对疲劳断裂的影响,建立了掘进机横截时系统的力学模型,采用Matlab汇编语言计算出不同横截角下履带架所受侧向力;应用有限元方法,模拟了履带架驱动处焊接残余应力的分布规律。基于以上分析,并结合等效结构应力法对不同横截角下驱动处疲劳寿命进行了分析比较。结果表明当横截角为5°时,履带架所受侧向载荷最小,驱动处焊缝的疲劳寿命最大。     

矿用顶管掘进机刀盘设计及工业性试验分析

基于矿用顶管掘进机刀盘破岩机理和成孔形式需求,介绍一种矿用顶管掘进机刀盘设计。此设计主要包括刀盘形式、刀盘支撑方式、支撑梁支撑位置、辐条数量、刀盘开口方式、刀具布置方案等内容,为验证刀盘设计可行性,分别采用有限元仿真分析和工业性试验分析两种分析方式进行综合检验,最终确认矿用顶管掘进机刀盘设计方案具有较强应用价值。     

基于CATIA的盾构掘进机刀盘的有限元分析

简要分析了土压平衡盾构机刀盘的结构特点、工作原理及载荷情况,采用CATIA软件对某面板式刀盘进行了三维建模和有限元分析;提出了运用CATIA软件进行盾构掘进机关键元部件有限元分析的方法与步骤.结果表明,采用CATIA软件作为建模、分析工具,将三维建模与工程分析两项工作在一个软件系统中完成,省去了三维模型在不同软件接口之间导入导出时所必需的大量的模型修改工作,极大提高了刀盘的开发效率和质量.     

基于数值分析的掘进机刀盘载荷特性研究

通过对截割刀盘进行载荷分析,得到了截割刀盘在静载荷下的受力关系及其计算方法,并基于此进行有限元建模仿真.通过仿真分析,得到截割刀盘在横切工况下的截割过程及刀盘在初始输入条件下各向载荷的时变曲线,分析出各载荷曲线均有较大幅值的波动.进一步进行刀盘俯仰角及进给载荷对横切载荷的影响仿真,得到横切载荷最小值出现在俯仰0°～5°之间,且进给载荷对横切载荷的变化影响较小的结论.     

随机载荷作用下刨煤机刀座动态特性及疲劳寿命分析

为研究刨削过程中刀座在随机载荷作用下的动态特性及其疲劳寿命,根据BH38/2×400型刨煤机应用煤层煤样性质结合刨煤机结构及其运动参数,利用项目组编制的"刨煤机设计计算系统"软件计算出了刨刀受到的随机载荷,并将刨刀所受载荷施加给刨煤机多体系统模型进行仿真。仿真得到了刀座在工作过程中的动应力及变形情况,通过对刀座应力信息进行雨流计数处理预测出刀座的疲劳寿命。研究结果表明:在与煤发生复杂力学作用下,刀座受力具有非线性的特点;刀座矩形通槽与刨刀背脊接触位置以及刨刀安装方形螺钉所在位置承受较高动应力;采用雨流计数法对刀座累积疲劳损伤进行分析,预测得到刀座疲劳寿命约为475. 7 d;通过对刨削试验测得的刨削阻力与计算值进行比较,结合刨煤机实际应用情况,验证了仿真结果的准确性。     

有机玻璃结构疲劳寿命预测的损伤力学方法

采用连续损伤力学模型对YB-3有机玻璃在常温下的疲劳寿命进行预测.计算结果与试验结果对照表明,该方法能够较好地预测有机玻璃结构的疲劳寿命.     

基于ANSYS的岩石掘进机刀盘有限元分析

刀盘是岩石掘进机的关键部件,对掘进机的掘进性能有很大的影响,因此建立了掘进机刀盘的几何和数学模型,用有限元法对掘进机刀盘的应力、应变和振动特性进行了分析.研究结果发现:随着载荷的增大,应力和应变值增大;刀盘中心位置是刀盘应力和应变的集中处,其值都处在许用值范围内;模态分析发现,刀盘第一阶固有频     

土压平衡盾构刀盘的力学分析及优化设计

为了提高南京地铁某型土压平衡盾构刀盘的刚度、强度,使用有限元分析软件对其进行静力学分析和疲劳使用寿命分析,得到了刀盘结构的等效应力、位移量和使用寿命云图,确定该型刀盘强度最薄弱的部位在牛腿和法兰盘连接处牛腿边缘。基于模糊逻辑的多目标遗传算法,对刀盘的面板结构尺寸参数进行优化,增加了刀盘面板的开口面积,优化后刀盘的整体力学性能有明显的提升,实现盾构刀盘的优化目标,为盾构刀盘结构优化设计提供方法。     

疲劳损伤演变方程与寿命估算—连续损伤力学的应用

基于连续损伤力学理论阐述了有关损伤和疲劳损伤的某些基本概念，包括连续性，损伤度，损伤演变和脆性破坏过程等。关于低周和高周疲劳，分别扼要说明了若干疲劳伤理论模型与方程。最后，依据疲劳过程中损伤演变与残余强度关系，作者建立了实用的疲劳损伤演变方程（包括四种函数形式）。     

某直升机减速器动力学仿真与损伤力学疲劳寿命分析

以某型直升机主减速器为分析对象,使用UG建立模型,在Adams中对啮合齿轮采用3D接触,并对该模型进行动力学仿真。完成仿真后,获取内部各级传动齿轮的运动参数变化曲线。将啮合力变化曲线提取出来作为载荷谱,并结合材料的S-N曲线,使用损伤力学的理论,在Ansys中对该减速器中第二级直齿轮主动轮进行疲劳寿命分析。     

钢丝绳的受力特性及弯曲疲劳寿命分析

钢丝绳是起重设备的重要部件,在工程设备中应用广泛,然而对其受力特性及疲劳寿命的深入研究较少。分析了钢丝绳的受力特性,基于起重机的载荷状态级别及载荷谱系数,考虑钢丝绳的反向弯曲等因素,对钢丝绳的弯曲疲劳寿命进行了探讨,并给出了提高钢丝绳疲劳寿命的措施。     

全断面岩石掘进机盘形滚刀

介绍了盘形滚刀的结构、工作原理、运动特性及力学特性等，对设计人员深入研究盘形滚刀具有一定的指导作用。     

某飞机机轮轮毂疲劳寿命分析的损伤力学方法

以某型飞机机轮轮毂为研究对象,对轮毂的疲劳寿命采用损伤力学方法进行分析。首先采用有限元软件Ansys对轮毂结构进行细节应力分析,结合实际情况确定其疲劳危险部位。然后采用损伤力学方法,通过引入损伤变量和损伤驱动力,构建反映材料损伤演化速率的损伤演化方程,并根据手册提供的材料疲劳性能曲线,计算出轮毂材料的疲劳损伤演化门槛值。进而根据损伤力学方法和有限元细节应力计算结果,分析轮毂危险部位的应力循环特征。最终对飞机机轮轮毂的疲劳裂纹萌生寿命范围进行判别,得到疲劳寿命符合设计要求的结论。     

非对称循环疲劳寿命研究及涡轮盘概率寿命分析

提出基于试棒非对称循环疲劳实验数据的发动机轮盘低周疲劳寿命可靠性分析方法.通过250℃恒温两种不同应变比下GH4133材料疲劳实验,得到应变疲劳寿命曲线.通过有限元数值模拟标准试棒寿命,说明用非对称循环应变寿命曲线估算结构寿命比对称循环应变寿命曲线估算更准确.最后采用所提方法计算分析某涡轮盘销钉孔边低周疲劳概率寿命,寿命数值计算结果与试验结果吻合良好.