钢筋笼分料盘链轮轴瞬态动力学分析

钢筋笼分料盘自身惯量大、启动时间短,减速机末端的链轮轴受力复杂,在启动时会承受强大的冲击载荷。利用CATIA软件建立链轮轴的三维模型,并测量分料盘的转动惯量,将计算的动力矩作为瞬态动力学分析的载荷条件,联合ANSYS WorkBench对分料盘链轮轴在启动阶段承受载荷情况有限元分析,得到应力-应变曲线。结果表明链轮轴的强度符合设计要求。     

刮板输送机系统机电耦合模型及仿真分析

根据刮板输送机机械系统与控制系统之间的耦合关系,推导出刮板输送机的非线性状态空间机电耦合方程,采用MATLAB/Simulink模块建立刮板输送机的仿真模型,对刮板输送机系统的机电耦合动力学问题进行仿真和研究;采用等效变化载荷质量分析刮板输送机在空载启动、平稳运行、载荷突增以及卡链工况下的刮板链速度、电磁转矩的特性曲线,得到了启动时两链轮的转角曲线。结果表明,驱动链轮与从动链轮启动时转角差约为85°,从动链轮启动旋转较驱动链轮滞后约0.8s。研究结果为研究刮板输送机不同工况、载荷下的转矩、速度变化以及计算链轮张紧度提供了理论和数值依据。     

基于RecurDyn的链轮静强度有限元分析

介绍了一种基于多体动力学仿真软件RecurDyn与有限元分析软件Marc的链轮静强度联合仿真方法。为了校核在正常运行过程中某链传动系统链轮组件的静强度,利用RecurDyn计算得到链轮轮齿上所受的力载荷,并将其用于链轮组件静强度的有限元分析。通过算例验证了这种方法的有效性。     

远距离输送链传动载荷分析及其磨损伸长研究

磨损是链条损坏的主要因素。对远距离输送链的各链段静、动载荷进行计算,通过分析理论公式,得出链条节距磨损不仅影响静载荷值而且会产生附加动载荷,对链传动过程中的振动激励力有较大的影响。对此,在输送链的静载荷逐点分析模型和链条、链轮啮合模型的基础上,得出每链段的载荷理论计算式,确立载荷和链条节距伸长量之间的公式化关系。为了分析验证理论结果,应用动力学软件RecurDyn进行数值模拟,得出了链条和链轮的载荷分布曲线,说明了每链段的总张力是静载荷和相应比例动载荷之和,验证得出了合理预紧张力的施加可以有效地降低磨损伸长引起的振动。     

刮板输送机中驱动链轮的动力学结构分析及优化

驱动链轮作为刮板输送机的主要传动部件,承受的载荷较大,对其进行瞬态动力学分析发现,齿根处的应力较大,容易产生摩擦磨损。针对此现象,对驱动链轮的结构进行优化设计,使齿形弧半径增加3.4%,齿根圆弧半径减小7%,链窝圆弧半径减小4%,对优化后的链轮进行仿真分析,优化后所受到的最大应力减小28%,显著改善了驱动链轮的应力状态,取得良好应用成效。     

动载荷作用下的高强度螺栓连接应用

针对深圳地铁自动扶梯主驱动链轮连接螺栓松脱引发的停机故障,通过计算和分析得知施工时其预紧力矩不足,导致连接方式由摩擦型连接向承压型连接发生转变,最终使连接螺栓松脱而引发故障。针对承受动载荷作用的重要结构或机构的高强度螺栓连接,在设计、安装等环节提出若干建议。     

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。     

基于ANSYS的压电结构主动控制仿真

利用ANSYS软件瞬态动力学分析功能,针对传感/致动器对位配置的压电悬臂梁结构,运用APDL参数化语言实现了压电悬臂梁的主动控制仿真.通过定义瞬态分析所需要的载荷步,把每一时间步中传感器测得的应变量与振动初始参考量的差值作为误差信号,由误差信号与控制增益的乘积来决定致动器的瞬态电压值.仿真结果表明该方法具有可行性.     

阶跃载荷扰动条件下推力轴承热瞬态过程研究

用一维绝热模型研究了滑动推力轴承在阶跃载荷冲击下的热瞬态行为.通过对轴承油膜压力、温度和推力盘的动力学参数进行建模,应用有限差分以及Runge-Kutta法等对模型求解,获得了大载荷阶跃冲击条件下推力轴承热瞬态过程中性能参数的非线性响应曲线,给出了瞬态过程中轴承最高温度、最小膜厚等参数的变化规律.结论认为如果轴承设计和运行不当,轴承有可能因为瞬态过程中温升过高或膜厚的突然减小而失效.     

航空发动机叶片脱落的非线性瞬态动力学研究

航空发动机叶片脱落(Fanbladeout,FBO)的研究是在整机结构可靠性及安全性设计阶段必须解决的重要问题。涡扇叶片由于疲劳断裂或外物撞击而断裂,转子系统在巨大不平衡力作用下产生较大涡动,进而使得叶片的尖端与机匣发生碰撞及摩擦等。保留涡扇叶片进行瞬态动力学分析是创新点,具体思路是将FBO问题分成三部分进行分析,首先是研究多支撑变截面转轴的临界转速和瞬态不平衡响应,接下来是研究叶片尖端受到冲击载荷时叶片的瞬态响应及其根部载荷的变化,最后是将转轴与涡扇叶片连接在一起进行瞬态动力学分析,得到转子系统任意一点的瞬态响应及其减速曲线。通过对参数的修改可以针对不同型号的航空发动机和燃气轮机进行瞬态响应分析,最终形成通用的分析叶片与机匣碰摩的理论模型。     

基于RecurDyn的自行火炮推弹器磨损故障分析

在Pro/E软件中建立自行火炮推弹器的三维实体模型,将模型简化后导入多体动力学软件RecurDyn中建立虚拟样机模型,结合实验数据对样机进行校核,验证其正确性。通过故障注入技术对样机分别注入链头磨损和链轮磨损2种典型故障,通过仿真分析得出故障值与正常值之间的差异。结果表明：链头磨损将会导致推弹器推弹过程中卡弹、掉弹和推弹不到位等危害情况的发生,严重影响系统的正常工作;链轮磨损会导致大链轮速度低于正常值,小链轮转轴速度的急剧变化,从而会使链条发生扭曲和链接错位,导致推弹力不足,无法将弹丸推送到位。该研究得出了典型故障模式下可能出现的故障危害表现特征,为该装备的故障状态监测与改性维修工作提供了一定的参考。     

Hy-Vo齿形链与链轮的刚柔耦合接触动力学特性研究

基于多体动力学软件RecurDyn,建立了Hy-Vo齿形链与渐开线链轮的刚柔耦合接触动力学仿真模型,研究了Hy-Vo齿形链与链轮在啮合过程的动态接触应力,分析了对滚异形销轴之间的接触应力的变化规律,研究结果表明,刚柔耦合接触动力学分析技术为研究Hy-Vo齿形链与链轮传动过程中真实接触区域的力学特性提供了一种切实可行的研究方法。     

接触刚度对高速列车轮轨接触动力学时变特性的影响及其机制

以CRH3型高速列车头车与标准CHN60型轨道为研究对象,利用动力学软件RecurDyn建立车辆-轨道耦合动力学模型;采用弹簧阻尼模型定义轮轨接触关系,跟踪检测服役列车不同运行里程下的车轮粗糙度,根据相关文献的轮轨接触刚度计算结果,对高速轮轨滚动接触动力学性能进行研究,并取该头车的后转向架二位轮对处结果进行数据分析。计算结果表明:随着高速列车运行里程的增加,车轮表面粗糙度减小,使得轮轨接触刚度增大;轮轨横向力随着运行里程的增加先减小后增大,其频率主要分布在10 Hz以下的低频段;轮轨垂向力随着运行里程的增加而增加,并在5、10、28 Hz附近有比较明显的主频率段;轮轨纵向力主要由切向蠕滑力的纵向分量构成,与轮轨垂向力在时域分布和频域分布上均非常相似。     

基于UG和RecurDyn的排爆机器人的精确建模及动态分析

基于UG和RecurDyn软件分别建立了排爆机器人主体模型和履带系统模型,并在RecurDyn软件中进行了实体装配。运用RecurDyn软件对实体模型进行动态仿真,给出了爆炸物重心和整机重心在竖直方向的振动位移和振动加速度曲线,并分析了排爆机器人的平顺性。为机械臂的振动控制研究奠定了基础。     

轮履变结构反恐机器人设计及运动学分析

针对轮履复合式反恐机器人轮和履带分开设计,结构不紧凑的问题,提出一种轮履变结构反恐机器人新型机构设计。轮式移动和履带式移动可相互转变,使机器人具有机构可重构的特点,从而使机器人体积减小,结构更加紧凑,既能采用轮式方式快速移动,又能采用履带方式进行越障。通过对机器人进行运动学分析和在RecurDyn软件中进行越障仿真研究,验证了机器人的越障性能,同时为后续机器人实验研究提供了理论依据。     

基于RecurDyn和AMESim的四配流窗口轴向柱塞马达多体动力学联合仿真分析

针对四配流窗口轴向柱塞马达实验成本高、研发周期长,提出了建立四配流窗口轴向柱塞马达虚拟样机仿真实验方法。首先利用RecurDyn和AMESim软件建立四配流窗口轴向柱塞马达的3D动力学模型和1D液压系统模型;利用ANSYS软件,对四配流窗口轴向柱塞马达部分几何模型进行模态求解,生成四配流窗口轴向柱塞马达模态柔性体(R-Flex)多柔体动力学模型;利用RecurDyn和AMESim软件间接口技术,实时传递与共享机械系统模型和液压系统模型间的关键参数信息,完成虚拟样机模型构建;最后通过动力学求解,得到四配流窗口轴向柱塞马达在不同工况下的动态应力应变,实现四配流窗口轴向柱塞马达虚拟样机仿真实验。为四配流窗口轴向柱塞马达的实验研究、特性分析、结构优化及疲劳可靠度预测等提供重要参考和依据。     

A new derailment coefficient considering dynamic and geometrical effects of a single wheelset

A new derailment coefficient of a single wheelset was theoretically developed by considering the dynamic and geometric effects from lateral acceleration and gyro factors as well as mechanical factors like flange angle, frictional coefficient, wheel-unloading, wheel radius, track gauge and position of axle bearings. This new derailment coefficient (lateral force over vertical wheel load, P/Q) can predict the commencement of various derailments, such as wheel climbing and lifting types, roll-over types and their combined types. In addition, this derailment coefficient can analyze the various dynamic and geometrical effects of a wheelset, which are not considered in the conventional derailment coefficients of Nadal’s and Weinstock’s formulas. This derailment coefficient was verified by comparing its theoretical anticipations of several examples with numerical simulation results using a commercial dynamic S/W, RecurDyn.     

超声旋压变幅器的设计与分析

在超声旋压系统中,变幅器由变幅杆与旋轮耦合而成,其谐振振型为变幅杆纵向振动与圆盘弯曲振动。该振型计算复杂,很难直接获得较为精确的尺寸,设计过程中需要不断修正尺寸以达到所要求的频率和振型。借助MSC.Marc有限元分析软件对变幅杆与旋轮耦合后的变幅器进行数值模拟分析,研究旋轮各个尺寸对变幅器谐振频率的影响,得到了旋轮各个尺寸对变幅器谐振频率的影响规律,设计出了符合要求的变幅器,试验表明其振动效果理想。     

Compensation of geometrical deviations via model based-observers

This paper presents a rigid body machine tool simulation that is real-time capable and used in machine tool controls to estimate dynamic dislocations. The rigid body model is parameterized by static stiffness measurements and compared with a simulation in a customary software system RecurDyn. Based on the theoretical consideration, a modal analysis is examined in order to determine the damping properties of the test rig and to verify the control model dynamically. The investigated model of the test rig is afterwards implemented in a Kalman filter and transferred into the machine tool control. The performance of this control is assessed by linear movements. Finally, the dependency of the machine tool behavior on the position and load mass is considered by using the control model.     

地铁线路控制钢轨波磨的钢轨打磨技术应用研究

介绍了国内轨道交通工具轮轨形面匹配的情况和存在的问题.基于多体动力学软件( SIMPACK)建立了地铁车辆的动力学模型.首先,利用SIMPACK的前处理功能导入标准的钢轨型面和设计后的钢轨型面,及实测的现场线路数据,作为仿真计算的输入.然后以轮轨横向力、垂向力以及脱轨系数为例,对打磨前后钢轨对车辆动力学响应进行了分析....