深沟球轴承复合故障动力学特征

为提高状态监测水平,诊断和识别轴承的早期故障,降低因轴承故障导致的损失, 针对径向载荷作用下复合故障激励的滚动轴承振动机理的复杂性问题,基于Hertz接触理论,考虑复合故障、轴和轴承座与轴承之间的耦合激励、时变位移激励和滚动体滑动等因素,提出了4自由度复合故障深沟球轴承动力学模型. 模型描述了滚动体在滚道表面上的接触和运动,探究了轴承表面复合故障激励机理,分析了3种工况条件下滚动轴承复合故障对系统动力学振动响应的影响,为轴承状态监测和诊断提供了理论依据. 实验和模拟研究结果表明,复合故障的振动响应是由内、外圈单故障的振动响应耦合作用的结果,在频谱图中可以明显地分辨出内、外圈故障特征频率及倍频成分,与单故障相比较,其对应的幅值增大. 缺陷尺寸增大、转速增高和载荷增强均会使复合故障轴承的振动幅值增大,影响其运行状态,进而加速轴承的失效,降低轴承的使用寿命.     

局部缺陷深沟球轴承动力学建模以及振动分析

滚动轴承是旋转机械中至关重要的零部件,它的失效会带来机械运行故障.为了更加准确地揭示表面缺陷轴承振动响应的机理,考虑了滚动轴承受到不平衡力以及运行产生的扰动力的影响,基于Hertzian接触理论,结合弹性力学、轴承运动学以及几何学,建立了4自由度外圈缺陷深沟球轴承动力学模型.为了能够更好地描述轴承缺陷的位置,对缺陷部分进行了数学化处理,该模型将缺陷部分看作一个矩形,从轴承实际运动的角度刻画轴系-内圈-外圈-轴承座传递过程.以深沟球SKF6205-RS轴承为建模对象,利用四阶变步长的Runge-Kutta法对动力学的拉格朗日方程进行求解,得到外圈缺陷的振动响应时域信号以及频域信号,与凯斯西储大学轴承实验结果进行了比较,验证了模型的可行性以及准确性.     

海浪对导弹出水姿态影响数值分析

基于LS-DYNA有限元软件建立了导弹出水过程的有限元模型,应用数值仿真方法分析了海浪对导弹出水姿态的影响,获取了导弹在不同海浪等级条件下出水姿态的变化规律,为获取极限海浪等级对导弹出水姿态影响的运动规律,提供了有效的数值仿真手段。     

存在点缺陷的深沟球轴承的动力学响应

点缺陷对滚动轴承的使用寿命和整机性能有着显著的影响.基于单边接触模型和弹流润滑理论,分析了存在点缺陷的滚动轴承的响应特征.采用多体动力学方法建立了考虑点缺陷的滚动轴承动力学模型,对外圈存在点缺陷的滚动轴承的内圈、外圈和保持架等的动力学响应进行了模拟.分析了在滚动体通过缺陷的动力学过程中滚动体和外圈产生的冲击现象,发现频率响应中的峰值频率与外圈的特征频率相关,这与滚动轴承故障诊断结论相吻合.提出的滚动轴承动力学模型可以用于点缺陷故障特征的提取和滚动轴承的故障诊断.     

基于粒子群-遗传混合算法的深沟球轴承优化设计

为了提高深沟球轴承的服役性能，提出一种基于粒子群-遗传混合算法的优化设计方法。其以额定动载荷和额定静载荷为目标函数，以滚动体直径、节圆直径、滚动体数目和内外圈滚道沟曲率半径系数为设计变量，基于粒子群算法，引入罚函数和遗传交叉、变异操作，解决带约束优化问题求解和局部最优问题。并以6206型轴承为算例，对优化后的轴承进行应力分析和敏感度分析。结果表明，所提出算法的收敛性能较好、优化能力较强、运算速度较快，优化后的深沟球轴承接触应力下降了31.7%，从而验证了所提出方法的有效性。     

预控破片形成过程的数值模拟与分析

为了获得预控破片战斗部破片的飞散规律,利用ANSYS／LS-DYNA有限元软件对某榴弹壳体膨胀和破片破碎过程进行数值模拟,得到破片初速和飞散方向角沿弹轴曲线分布,与破碎性试验回收破片的统计结果和经验公式都基本一致,这说明模型简化及计算参数的正确性．     

无保持架球轴承变速曲面设计及仿真分析

针对无保持架球轴承滚动体之间接触碰撞的问题,提出在外圈滚道设计变速曲面,使滚动体有规律地进行减速、加速运动,进而使滚动体自动分散.分析了滚动体在径向载荷作用下时变位移规律,基于Hertz理论对轴承各零件间的作用力进行分析,建立了滚动体与局部变速曲面之间的接触力方程,揭示了变速曲面环向跨度角与接触力之间的关系,并进行变速...     

瓦楞辊有限元模态分析

采用有限元方法，建立了瓦楞辊的有限元动力学模型，用ANSYS5．7软件研究了瓦楞辊的固有特性。所得结果既反映了瓦楞辊的动力学性能，又为瓦楞辊的动态响应计算和分析奠定了基础．     

下部钻柱有限元动力学仿真研究

针对下部钻柱在钻井过程中的振动状态,分析了振动机理,并建立下部钻柱组合节点单元三维动力学模型,运用强迫频率理论和高斯列主消元法对动力学方程组进行求解,得到不同转速下的最大径向变形及弯曲应力,绘出相应的幅频响应曲线,确定相应的临界转速.研究表明,钻柱转速对钻柱振动影响较大,通常钻柱工作转速要避开钻具组合谐振频率,可减缓钻柱振动,保护钻柱.     

某直升机旋翼动平衡试验台结构动力学分析

运用有限元软件ANSYS对直升机旋翼动平衡试验台系统的振动与响应特性进行比较全面的分析,以准确反映试验台系统在电机传动系统带动直升机旋翼旋转时产生的一定频率的力对系统与系统中各部件的影响,从而为避免系统因共振等原因造成的损坏在理论上提供参考,为改进设计提供依据.     

热连轧圆钢成品孔型的有限元分析

根据ф16 mm圆钢的轧制规程,运用有限元分析软件ANSYS中的LS-DYNA大变形弹塑性显式分析动力学模块,对终轧机架在分别采用双半径圆弧和切线扩张角两种成品孔型条件下的热连轧过程进行有限元模拟。对比分析了同一轧件在不同孔型中的金属流动特性和应力应变分布规律。结果表明,有限元模拟结果与实际生产过程相吻合;对同样采用30°扩张角的两种孔型而言,轧件在双半径圆弧成品孔型中的表面受力和总体应变分布更为均匀;轧件在成品孔型的圆弧扩张部位受到的应力较大,使轧辊轧槽表面磨损不均;采用材质硬度更高的成品轧辊,可以降低轧槽表面的磨损程度,延长轧辊孔型的使用寿命,节约生产成本。     

滚珠丝杠副与滚动轴承的动力学性能差异研究

在滚动轴承研究与分析的最重要三大理论基础上,通过对国内外研究滚珠丝杠副各项机械性能的实例分析,分析了滚珠丝杠副受力简化模型,探讨了滚珠丝杠副动力学性能研究的重要性与复杂性。     

AR谱分析在滚动轴承故障诊断中的应用

本文对比分析了基于Fourier变换的传统谱分析和基于时间序列建模的现代谱分析的优缺点。采用Burg法对不同故障部位滚动轴承的振动信号建立AR模型,并对AR模型谱作了分析。结果表明,AR谱分析在辨识滚动轴承故障特征频率方面优于传统谱。     

圆锥形磁悬浮轴承的三维有限元分析

圆锥形磁悬浮轴承只用一对径向轴承即可完成主轴的径向与轴向控制,但由于其定、转子铁心呈锥形结构,使轴向与径向间存在耦合,增加了分析计算的复杂性,同时对其电磁场的分析必须采用三维模型。利用ANSYS有限元软件对磁悬浮轴承进行三维电磁场计算,分析了磁感应强度的空间分布、轴承径向与轴向问的耦合效应,同时计算了电磁力随控制电流和轴承位置的变化关系,并与磁路法的结果进行了比较,在此基础上得出了磁悬浮轴承的电流刚度系数和位置刚度系数。     

滚动表面误差激励的球轴承振动分析

本文研究滚动表面误差所产生的球轴承振动特性,提出了用等效误差来描述轴承各零件滚动表面误差的方法,建立了由误差引起的球轴承振动模型,讨论了误差的空间谱与振动频谱之间的关系。采用实验方法测试并确定模型参数。本文的分析方法对指导低噪声轴承设计具有一定的理论意义,还可进一步推广应用于滚动轴承的状态监测领域。     

球轴承当量动负荷的理论计算

本文讨论了单列向心球轴承和单列向心推力球轴承中考虑了内部间隙和变化的滚动体接触角时,当量动负荷的理论计算方法。此法适宜用计算机进行。     

滚动轴承寿命计算中动载荷概念释疑

“当量动栽荷”和“额定动载荷”是在滚动轴承的寿命计算中两个重要的基本概念,但对其概念内涵的界定,多数资料过于概括,容易引起人们的误解。文章的写作目的,就是要理清“当量动载荷”和“额定动栽荷”的概念内涵和它们之间的关系。     

表面波纹度对球轴承振动影响的模拟分析

本文采用计算机模拟的方法，分析了球轴承各部件接触表面的波纹度对轴承系统振动的影响，所得结论对于理论研究和实际生产都具有重要意义。     

深基坑支护的杆系有限元分析

考虑基坑分布开挖和支护,对深基坑支护体系进行了杆系有限元数值计算,认为对深基坑 支护工程,科学的方法应是根据实际的施工、支护过程来进行设计。     

基于ANSYS Workbench的滚珠丝杠副模态分析

针对滚珠丝杠副在外力作用下容易产生变形、振动等特点,以滚珠丝杠副为研究对象,应用Solid Works软件建立滚珠丝杠副三维装配体模型,简化后导入到ANSYS Workbench软件中,在对模型设置约束条件和划分网格后,对其进行模态分析,结果表明:滚珠丝杠副的前六阶振型都为弯曲变形振动,在第六阶固有频率下,丝杠正中位置振动幅度最大,为滚珠丝杠副的薄弱环节。