基于PRO/E与AWE的梳棉机机架优化仿真分析

利用三维软件PRO/E对梳棉机机架进行三维参数建模,通过计算机接口技术将模型导入有限元分析软件AWE进行刚强度及模态分析,找出机架结构的静、动力学缺陷。采用电阻应变片电测法对梳棉机机架进行了现场的动应力测试,并对机架的动应力进行了相应的分析,测试结果与有限元分析结果相一致。选择机架的最大变形、最大应力为优化对象,对机架结构参数进行优化,对改进后的机架再进行分析验证,改善了机架结构动态性能,提高了机架抗振能力,为机架结构的合理设计与改造提供了可靠的依据。     

皮带抽油机机架的结构优化设计

通过三维ANSYS软件建立皮带抽油机机架的三维模型,运用该软件对皮带抽油机架结构进行分析,得到机架最大应力和位移的分布云图,由分析结果得到一些结论。在此基础上对抽油机机架进行结构优化,提出3种改进结构模型,对3种结构模型进行分析,得到相应的位移和应力分布云图。结果表明:即使抽油机的结构设计符合要求,也可进行进一步的结构优化,更改斜支撑结构和角钢型号,对主要受力位置进行改进,改善受力状态,结构会更趋于合理,经济适用。     

多功能搭载自动化运动平台结构分析

设计一种堤坡、平地两用型多功能搭载自动化作业运动平台,用来搭载杂草、牛粪清理装置。其中,机架和搭载装置作为整个装置重要的结构,其决定了整个平台的安全性及可靠性。通过有限元软件对该自动化运动平台的机架和搭载装置进行受力分析和模态分析,其机架前五阶固有频率分布在18～121Hz的范围内相对安全;选用汽油机、发电机及齿轮传动箱的工作转速小于1000r/min,可防止机器在割草作业时机架出现破坏性谐振。     

装配式凸轮轴悬臂式数控装配机的机架模态分析

利用有限元模态分析方法对装配式凸轮轴悬臂式数控装配机机架的模态特性进行了分析,得到了机架的前十阶固有频率和相应的振型,并对各阶振型进行了分析评价。根据分析结果,对机架的工作台及立柱提出了提高刚度和减轻重量的结构改进设计方案,并对改进后的机架进行了模态分析。结果表明:优化后的机架设计方案减轻了机架的重量并改善了结构的振动特性,提高了设计质量。     

基于ANSYS的高速剪切机机架的设计与研究

以高速剪切机机架为研究对象,在CAD技术辅助完成机架传统设计的基础上,应用ANSYS有限元分析技术对机架机体进行了静力学有限元分析。通过有限元分析得到了机架机体的应力、应变等云图,对机体的应力和变形等性能指标进行了检验,有效地避免了设备工作过程中机架的不稳定性,极大地提高了设备的设计、生产效率和产品质量。     

四辊轧机机架有限元分析

采用有限元方法对四辊轧机机架进行应力和变形分析。结果表明,机架上横梁压下螺母孔顶部过渡圆弧处是应力最大的部位,该部位应力梯度大、过渡圆弧半径很小,必须采用子模型方法进行精确计算;辊系轴承座施加给机架立柱的侧向力对机架窗口水平方向的变形有很大影响,只有计及侧向力的作用,才能精确计算出机架窗口的变形。     

子模型技术在精轧机机架强度分析中的应用

采用有限元方法对热轧精轧机机架进行应力分析。通过子模型技术对机架上横梁压下螺母孔顶部过渡圆弧处应力最大的部位进行精确计算,比较了整体模型和子模型计算结果差异,结果表明子模型方法更适合于机架应力集中处强度分析的精确计算。     

连续平压热压机机架的应力分析

本文利用有限元法对连续平压热压机机架的主要部件进行应力应变计算，并对应力，应变的分布进行了分析,从而确定机架的布置形式。     

大型轧机撞击力下的机架强度分析

针对大型轧机咬钢时产生的撞击载荷展开研究。从现场测试、理论计算和有限元仿真三方面对撞击载荷的大小、排布及对机架产生的位移进行分析,结合机架最大等效应力,运用第四强度理论,计算出其安全系数低于常规8的要求,在确保机架安全前提下,为优化工艺参数提供科学依据。     

大型三辊卷板机机架的强度与刚度分析

对一种新型大型三辊卷板机机架的强度和刚度特性进行有限元分析.建立了机架的板壳有限元模型和平面应力有限元模型,并将此两种模型进行比较,讨论了平面应力模型的可行性,为机架的结构优化设计奠定了基础.     

输油管管架推弯分析及管道热应力的计算

针对地上输油管道使用过程中变更输送油品可能引起的管架推弯及管道热应力破坏,分析了对管架推弯有重要影响的补偿器的热胀量及热态推力,从而确定了固定管架的轴向水平位移量及所受的水平推力,明确了管架推弯的原因。结合管道内输送介质的种类、介质温度、管道型号、管道布置工艺等因素,确定了管道热应力及许用应力范围,对管道是否会产生热应力破坏进行了判断,并通过经验公式进行了进一步的验证。     

直联便携式空压机阀片有限元分析及拓扑优化

为了提高直联便携式空压机排气量、效率及运转可靠性,采用结构拓扑优化的变密度法,对直联便携式空压机排气阀片进行优化.根据排气阀片的拓扑优化结果,确定了排气阀片的结构参数,分析了排气阀片受力情况.在此基础上,对排气阀片进行了ANSYS仿真,得到了排气阀片固有频率.通过排气阀片的模态仿真表明,优化后的排气阀片固有频率远离其开启频率,不会产生共振.同时对优化后阀片的应力分布和位移分布进行了仿真,仿真结果表明,优化后的阀片应力和整体变形趋势符合实际情况.建立了排气阀片的运动方程,并对阀片的运动规律进行了仿真分析,证明阀片的开启正常.     

基于傅里叶近似法的S-RM细观损伤过程研究

为了明确土石混合体（S-RM）的细观损伤演化过程,基于现场水平推剪试验,采用离散元数值模拟方法,开展S-RM水平推剪数值实验研究,分析S-RM的力学特性和细观损伤演化特征. 基于傅里叶近似法,提出微裂纹各向异性定量评价方法. 根据S-RM变形破坏过程中微裂纹各向异性演化特征,划分了S-RM水平推剪细观损伤阶段,通过分析各细观损伤阶段的裂纹扩展特征及发展规律,揭示了S-RM剪切滑动面形成机理. 试验结果表明,微裂纹各向异性程度随着剪切位移的增加而增强,当主裂纹形成后不再有明显变化,微裂纹主要分布在0°~45°与135°~180°;微裂纹的产生主要由于颗粒间的拉应力导致,拉裂纹的各向异性程度明显大于剪切裂纹;土体中微裂纹的贯通导致多条宏观裂纹的形成,由于块石的翻转宏观裂纹逐渐扩展形成一条绕石宏观主裂纹,S-RM沿着主裂纹滑移形成绕石剪切滑动面;滑动面的倾角为34°,与主裂纹倾角和微裂纹在0°~90°的平均角度一致.     

脂润滑齿轮齿条增程机构的动态特性

为了准确地获得脂润滑条件下齿轮齿条的动态特性,考虑齿轮齿条啮合时的结构时变啮合刚度和瞬态热弹流润滑刚度的耦合影响,建立结构-脂膜耦合啮合刚度模型,推导受摩擦影响的齿轮齿条增程机构的动力学方程.分析齿轮齿条机构及脂膜的动态特性,数值结果表明：在考虑润滑脂的瞬态热弹流效应后,轮齿的啮合总刚度比结构时变啮合刚度低;且法向啮合力越小,总刚度值越低.中心膜厚、中心压应力均具有高频波动特性,并随着当量曲率半径的增加分别呈上升与下降的趋势.最恶劣润滑状态出现在齿轮轮齿面上靠近基圆的位置,此处的脂膜温升最高,脂膜压应力最大,脂膜厚度最薄.摩擦系数在齿轮齿条传动速度较大的中间时段比起始与末端时段的低,在啮合点靠近节点位置时明显下降.     

基于有限元法的斜齿轮齿条啮合接触分析

通过Solidworks软件建立了斜齿轮齿条模型.采用有限元法和Solidworks Simu-lation有限元软件计算最恶啮合接触区域以及齿轮齿条啮合时齿根上最大的弯曲应力和接触区域上的接触应力.通过理论经验计算应力公式与有限元法计算的应力值相比较,以验证通过最恶啮合接触区域计算接触应力的可行性.     

推杆齿条传动的齿廓修形分析

根据推杆齿条传动的传动原理和齿条理论廓线方程,利用齿廓修形的原理,对理论齿廓进行修形的几种方法进行了分析,为该传动齿条的齿形优化设计及加工制造提供了理论依据.     

深井特大箕斗装载硐室支护结构受力监测及分析

为了解决深井主井箕斗装载硐室断面尺寸大和埋深大的技术难题,首先对原支护结构设计进行了优化,即通过采用钢梁代替原钢筋混凝土平台,而在二侧墙相应位置设置小锚索来代替楼板对二侧墙的支撑作用,并且对优化后的钢筋混凝土山墙受力进行了受力监测,监测结果表明：竖向钢筋一直处于受拉状态;钢筋应力值远小于钢筋强度设计值。证明了优化方案是合理的,优化后的主井箕斗装载硐室支护结构是安全可靠的。     

Key technologies and engineering practices for soft-rock protective seam mining

Severe gas disasters in deep mining areas are increasing, and traditional protective coal seam mining is facing significant challenges. This paper proposes an innovative technology using soft rock as the protective seam in the absence of an appropriate coal seam. Based on the geological engineering conditions of the new horizontal first mining area of Luling Coal Mine in Huaibei, China, the impacts of different mining parameters of the soft-rock protective seam on the pressure-relief effect of the protected coal seam were analyzed through numerical simulation. The unit stress of the protected coal seam, which was less than half of the primary rock stress, was used as the mining stress pressure-relief index. The optimized interlayer space was found to be 59 m for the first soft-rock working face, with a 2 m mining thickness and 105 m face length. The physicochemical characteristics of the orebody were analyzed, and a device selection framework for the soft-rock protective seam was developed. Optimal equipment for the working face was selected, including the fully-mechanized hydraulic support and coal cutter. A production technology that combined fully-mechanized and blasting-assisted soft-rock mining was developed. Engineering practices demonstrated that normal circulation operation can be achieved on the working face of the soft-rock protective seam, with an average advancement rate of 1.64 m/d. The maximum residual gas pressure and content, which were measured at the cut hole position of the protected coal seams (Nos. 8 and 9), decreased to 0.35 MPa and 4.87 m³/t, respectively. The results suggested that soft-rock protective seam mining can produce a significant gas-control effect.     

Crack spacing threshold of double cracks propagation for large-module rack

Large-module rack of the Three Gorges shiplift is manufactured by casting and machining, which is unable to avoid slag inclusions and surface cracks. To ensure its safety in the future service, studying on crack propagation rule and the residual life estimation method of large-module rack is of great significance. The possible crack distribution forms of the rack in the Three Gorges shiplift were studied. By applying moving load on the model in FRANC3 D and ANSYS, quantitative analyses of interference effects on double cracks in both collinear and offset conditions were conducted. The variation rule of the stress intensity factor(SIF) influence factor, RK, of double collinear cracks changing with crack spacing ratio, RS, was researched. The horizontal and vertical crack spacing threshold of double cracks within the design life of the shiplift were obtained, which are 24 and 4 times as large as half of initial crack length, c0, respectively. The crack growth rates along the length and depth directions in the process of coalescence on double collinear cracks were also studied.     

新型摆线传动的共轭啮合机理

分析了新型平动、滚动转换装置摆线机构的啮合机理，用等距曲线和摆线方程导出齿条廓线方程，研究了该机构的啮合特性，分析传动比和瞬心线后证明摆线齿条和滚柱的啮合符合齿形啮合基本定理，属于共轭啮合，发现滚轮齿条机构可实现双向零间隙传动，同齿轮齿条机构相比，传动距离更大，传动精度更高。