齿轮箱螺栓结合面的有限元建模研究

在实际工程应用中,针对如何有效地利用ANSYS软件对齿轮箱螺栓结合面进行有限元建模分析的问题,通过对螺栓结合面建模的难点和关键点—螺栓预紧力的模拟、螺栓接触面的模拟以及螺栓实体有限元模拟的建模方法的研究,系统地阐述了基于ANSYS的7种类型的齿轮箱结合面螺栓有限元建模方法,利用ANSYS软件对其中4种典型的螺栓有限元建模方式进行了静力分析和模态分析,分析比较了不同建模方法在静力学和动力学方面的结果差异。研究结果表明,在仿真效率和仿真精度方面,耦合螺栓模型是一种更为合适的建模方法,但在实际应用中采用实体螺栓有限元模型模拟实际结构中的螺栓时,能够更好的反应实际工作中螺栓连接结构的应力变化,是各种建模方法中的优选方案。     

机械结构中螺栓结合面动力学建模准确性分析

机械结构中螺栓结合面动力学建模的准确性会直接影响其固有频率的准确性。通过计算模态分析与实验模态分析,以某床身螺栓结合面为例,对比分析了弹簧阻尼单元法与虚拟材料法等效螺栓结合面动力学模型,发现运用虚拟材料法等效螺栓结合面动力学模型准确性更高。     

基于结合面的高精度数控磨床动态特性

针对磨床中常见的螺栓结合面、导轨结合面,提出并建立三维弹簧-阻尼单元和接触单元的结合面有限元模型,并应用于某高精度磨床的动态特性仿真分析,同时对该磨床进行动态性能测试。将实验数据与有限元分析结果进行对比,验证模型的正确性。所得结论为基于结合面机床的动态特性分析提供了一种有效的有限元模型,对进一步整机动态特性分析和优化设计具有重要意义。     

螺栓结合面的建模方法及模态分析

根据对结合面的处理方法的不同,采用了有限元分析软件ANSYS建立了不同的螺栓结合面的有限元模型。在不同的螺栓预紧力情况下,对各个模型的进行了模态分析,得到了固有频率。通过分析数据结果,总结了不同的结合面建模方式对系统的模态分析的影响。     

基于接触单元的磨床螺栓连接面有限元建模与模型修正

以接触单元和弹簧－－阻尼单元建立了磨床螺栓连接件的结合面动力学有限元模型。并以前3阶试验模态及有限元模型理论计算的固有频率均方差最小为目标函数,对包含接触单元和弹簧－－阻尼单元的结合面特征参数进行优化,在此基础上修正并取得更为符合实际的结合面动力学模型,这对机床结构的动态优化设计具有重要意义。     

数控机床固定结合面的建模与特征参数识别

结合面的建模是结合面特征参数识别的关键问题.结合面建模时,分别用传统方法(基于弹簧-阻尼单元)和改进方法(基于接触单元和弹簧-阳尼单元)进行建模.根据两种等效模型,分别建立CK1632数控机床床身与底座固定结合面的有限元模型,用有限元分析软件ANSYS10.0进行模态分析,同时进行结合面参数的优化设计,先优化出刚度,再优化出阻尼值.模态振型分析的结果表明,基于接触单元及弹簧-阻尼单元的结合面模型比较合理.利用ANSYS的命令流输入方法计算出结合面的参数识别结果.这对机床整机动态特性的分析和优化设计具有重要意义.     

变速器结合面的密封性有限元仿真与试验验证

针对某款纵置变速器在市场上反馈结合面有渗油,首先,用有限元方法分析壳体结合面的静态间隙,再考虑变速箱的一挡和倒挡工况,分析壳体结合面的动态间隙;然后,针对该壳体做了面压试验,验证了理论分析的正确性,同时找到漏油是由于壳体结合面质量造成;最后,模拟变速器的实际装箱条件,涂上密封胶后再做面压试验,结果显示结合面的压力均匀,结合面密封可靠,证明理论设计无问题,为变速器壳体结合面密封性研究提供参考。     

CK5116数控立式机床整机有限元分析

对CK5116数控机床的结构特点,在基于结合面基础特性参数的基础上建立了该机床整机有限元模型,使从图纸设计阶段就能对整机特性进行预测成为可能,并进行了静、动态特性分析,在此基础上找出了机床结构的薄弱环节,为机床结构的优化设计提供了技术支持。     

数控机床结合面参数实验识别及主结构动态优化

数控机床的复杂度较高,其中含有多个结合面,结合面可以分为固定结合面和动态结合面两种,为了能够让结合面的性能参数提高,要分析结合面性能之后对主结构优化。基于对数控机床结合面参数实验识别技术的分析,本文研究了当前数控机床中各类结合面的有限元模型,之后通过对薄弱点位置的确定,分析了主结构的动态优化方法。     

TJK6916机床结合面参数优化识别

受企业委托开发的TJK6916落地式数控镗铣床,主要由床身、滑座、立柱和主轴箱等部件组成,大量研究表明各结合面的刚度和阻尼占机床的总刚度和总阻尼的比例很高。文中,首先通过对TJK6916数控落地镗铣床样机进行模态试验,获得机床各主要结合部的模态参数;再利用有限元参数优化识别方法识别出各结合部的刚度和阻尼参数,并利用COMBIN14单元模拟已识别出的结合部刚度和阻尼参数建立TJK6916整机有限元模型。这一研究成果为该型机床有限元分析及优化设计提供了一定的理论依据。     

树脂混凝土在MK7132B数控卧轴矩台平面磨床上的应用

通过对MK7132B数控卧轴矩台平面磨床进行有限元模态分析,表明立柱是MK7132B数控卧轴矩台平面磨床的薄弱部件之一;在立柱内部空间增加树脂混凝土材料,并对立柱进行有限元模态分析,分析结果显示,改进后立柱的动态性能有明显的提高,所做的研究对机床设计具有指导意义。     

自由曲面数控刀位轨迹生成方法的实验研究

依据逆向工程中自由曲面造型理论,结合数控编程中等距面法和参数线法,给出了一种较为简便的数控铣削加工刀位轨迹生成方法.在此基础上用VC开发一个基于Microsoft Windows系统的小型CAM软件,实验验证系统运行稳定.     

大型数控龙门平面磨床动态特性的有限元分析

磨床的动态特性影响加工质量和切削效率。本文建立了某大型数控龙门平面磨床的三维有限元模型,通过有限元动力学分析,得到该磨床的各阶模态参数,分析了各阶振型对机床动态特性影响,为大型数控龙门平面磨床结构的改进设计提供了理论依据。     

拓扑优化中不同空间单元的计算效率分析

通过具体计算实例分析比较了在拓扑优化中线性单元和二次单元的计算精度和效率.计算结果表明:二次单元模型的计算精度高,但其计算时间是线性单元的近百倍,优化效率低.线性六面体单元和线性五面体单元相对二次单元模型的精度偏差分别为4.57％和14.62％,基本上能保证计算精度.因此有必要采用线性单元组合或二次和线性组合单元对复杂模型进行拓扑优化,以减小计算规模,提高计算效率.     

基于响应面法的数控机床主轴系统热特性有限元模型修正

提出一种运用响应面法建立数控机床主轴系统有限元热特性分析的近似模型的数值方法。将主轴系统热特性温度误差与热载荷参数之间的隐性关系用显示函数近似表达出来,代替原有的有限元模型。在此基础上对有限元模型进行优化修正,提高原有限元模型的准确度。对数控螺纹磨床主轴系统有限元模型修正的结果表明:基于近似模型的主轴系统有限元模型的热载荷修正方法可以减少有限元分析的计算误差,提高有限元模型修正的效率,热特性分析有限元模型修正结果精度较高。     

适应数控加工的空间曲面的建立

在数控加工中,对复杂形体表面加工的一个难点就是曲面方程的建立,如何对空间自由曲面建立数学模型已成热点。文中论述了适应数控加工B样条曲面建立的方法,指出了B样条曲面具有一、二阶连续的特性,可以用多个曲面片的拼接而组成任意形状的自由曲面,从而解决了数控加工中空间曲面建模的难题,为建立空间自由曲面提供了确凿的理论依据。     

基于ABAQUS的数控车床床身有限元分析及结构优化设计

利用有限元法对数控车床床身进行静力分析和模态分析,并根据分析的结果对床身进行了结构轻量化设计.结果表明,在保证床身刚度基本不变的情况下,通过调整床身孔结构和加强筋的厚度,将床身质量降低了6.27%,可有效地降低产品成本.     

汽车车架的结构优化设计

这里以有限元结构分析和优化算法相结合为手段，以某型载货车车架为例，先对车架进行拓扑优化获得车架最优拓扑形式，根据车架最优拓扑形式确定横梁的数量及分布位置和纵梁的加强方式，得到车架的概念化设计。然后对横梁和纵梁的截面尺寸进行优化，建立了车架的力学模型，优化参数模型，优化数学模型，有限元模型，采用ANSYS参数化设计语言编制了优化设计程序，用ANSYS软件中的零阶优化方法获得最优设计，计算结果表明该优化设计方法的有效和高效，给出了汽车车架的计算机辅助优化设计的有效方法，该方法可广泛应用于车架的优化设计工程。     

B样条曲面在模具型腔描述及3维网格生成中的应用

采用３次Ｂ样条曲面进行模具型腔及锻件动态几何构形描述,提出基于Ｂ样条曲面描述的３维网格样条生成技术及改进的分块样条生成法,探讨了复杂锻件网格生成中的子域部分、疏密网格过渡、子域拼装等技术技巧。