基于粒子群算法的冷挤压模具结构参数优化设计

针对石油射孔弹挤压件,对一次挤压成形和先预挤压再终成形两种工艺进行了对比,确定了合理的工艺方案,模具结构采用预应力挤压组合凹模。采用拉丁超立方方法,分别对预挤压和终成形的组合凹模的径向直径比和过盈系数进行了抽样,应用有限元方法对抽样所得的不同结构进行数值模拟,将所得模拟结果作为响应,建立等效应力与组合凹模结构参数的Kriging模型。以降低凹模内壁最大等效应力为优化目标,分别对预挤压和终成形两个阶段的组合凹模结构参数进行了优化分析。应用Kriging模型结合粒子群算法,在结构参数的变量空间内进行全局寻优,得到了各组合凹模最佳的径向直径比和过盈系数,确定出优化的组合凹模结构尺寸,为该挤压组合凹模的设计提供了定量的优化依据。     

锥面过盈联接静力分析的一种工程方法

锥面过盈联接应力问题本质上是空间轴对称问题。在锥面过盈联接几何模型分析的基础上,运用平面应力问题和平面应变问题结合的方法求解,并结合该问题的边界条件,通过定义尺寸影响系数,得到有限尺寸条件下锥面过盈联接的位移和应力的解析式。结合一个算例,用有限元方法检验该求解方法的有效性,而内、外锥角在不同组合情况下最大相对误差的分析结果表明该方法在一定范围里还具有普适性。通过深入分析几何模型中相关的结构几何参数对外环径向位移的影响规律,为圆锥过盈联接的合理设计提供指导。     

非均匀冷装配合数值模拟分析与试验研究

对容积补偿器上过渡套管的非均匀冷装配合进行了模拟分析与试验研究,以确定合理的拔脱力值。参考核电标准RCC-M中的计算方法,确定了拔脱力的最小理论值。选取具有代表性的安装孔尺寸并初步拟定了过盈量范围。针对非均匀配合、不同过盈量开展了数值模拟分析,分析结果给出了参考范围。装配工艺试验结果验证了数值分析结果的有效性,装配过程顺利,拔脱力值较高,建议产品在装配时采用该过盈量范围。     

基于ABAQUS的过盈配合有限元数值仿真

本文介绍了ABAQUS有限元分析软件在过盈配合设计中的应用,并以其中一款手持式电动工具内部零件的过盈配合设计为例,详细阐述了离散模型的建模过程,仿真模拟了过盈量对过盈配合面同应力、位移的影响.     

齿轮附加阻尼环的非线性接触分析

以齿轮附加阻尼环组合系统为研究对象,采用平面应力假设对静态和转动两种状态下的接合面接触应力进行推导;同时借助有限元软件,分析了接合面接触应力的非均匀分布,讨论了过盈量和旋转速度对接触应力的影响;对比理论公式和有限元计算结果,证明了利用有限元计算此类非均匀接触应力的可靠性和直观性,为合理设计减振阻尼环提供参考。     

曲轴齿轮过盈装配的有限元分析

本文针对某发动机曲轴齿轮的结构和承载特点,首先通过理论计算初步确定过盈量的上、下限;然后通过对曲轴齿轮过盈装配进行有限元接触分析分析了不同的装配过盈量下齿轮的应力分布情况,探讨曲轴齿轮装配过盈量对齿轮应力的影响规律。     

圆锥滚子冷镦凹模

为了提高圆锥滚子冷镦凹模的使用寿命,应用强度理论设计了一种予应力组合凹模(如图),其主要结构尺寸及过盈量如下:     

高压辊磨机压辊过盈联接应力分析

首先通过理论计算确定了辊轴和辊套过盈配合过盈量的上、下限,然后对不同过盈量下的过盈联接进行有限元分析,得到了辊轴与辊套在过盈配合状态下的接触面压强及辊套整体的应力分布情况,结果表明选定的配合尺寸符合设计要求。     

考虑轮轴、盘轴过盈装配的车轴应力分析

列车车轴的强度直接关系着列车的安全、舒适和稳定,因此,准确分析车轴的应力及强度显得十分重要。针对我国尚未制订高速列车车轴强度设计方法的现状,遵循日本JIS-E-4501规范标准中的加载方式,采用有限元软件Abaqus的非线性功能完成CRH2动车组非动力车轴的有限元分析,重点考虑了轮轴、盘轴的过盈配合量对车轴应力分布及静强度的影响。分析结果表明:轮轴、盘轴过盈量相同,过盈量取值不大于0.30 mm时,车轴强度满足静强度要求;过盈量越大,各截面的von Mises应力越大;在轮轴、盘轴配合处的两端,存在较大的应力集中,过盈量越大,应力集中情况越明显,对车轴静强度的影响越大;轮轴、盘轴过盈量取值不同时,在过盈配合处的两端von Mises应力相互之间几乎没有影响。     

考虑轮轴、盘轴过盈装配的车轴应力分析

列车车轴的强度直接关系着列车的安全、舒适和稳定,因此,准确分析车轴的应力及强度显得十分重要。针对我国尚未制订高速列车车轴强度设计方法的现状,遵循日本JIS-E-4501规范标准中的加载方式,采用有限元软件Abaqus的非线性功能完成CRH2动车组非动力车轴的有限元分析,重点考虑了轮轴、盘轴的过盈配合量对车轴应力分布及静强度的影响。分析结果表明:轮轴、盘轴过盈量相同,过盈量取值不大于0.30 mm时,车轴强度满足静强度要求;过盈量越大,各截面的von Mises应力越大;在轮轴、盘轴配合处的两端,存在较大的应力集中,过盈量越大,应力集中情况越明显,对车轴静强度的影响越大;轮轴、盘轴过盈量取值不同时,在过盈配合处的两端von Mises应力相互之间几乎没有影响。     

带内表面裂纹的组合厚壁筒装配应力强度因子研究

由于过盈配合组合厚壁筒内会产生装配应力。文中用权函数方法导出组合厚壁筒带半椭圆形表面裂纹的内壁在装配应力下的应力强度因子公式。这些公式可用于计算组合厚壁筒在不同裂纹深度、形状和不同材料、过盈量、尺寸情况下的应力强度因子。研究装配应力强度因子随表面裂纹深度和形状的变化规律。     

随行振动固井胶塞偏心转子的过盈接触研究

针对刚性联接件过盈配合中过盈量大小选取与优化的问题,结合联接件在实际工况下的变形量以及理论上的过盈量分析联接件的可优化状态,基于随行振动胶塞中设计的振动转子,研究偏心转子与电机轴在过盈配合下的理论应力应变,结合有限元分析实际工况下的应力应变,分析确定了偏心转子的可靠性,并得出联接件之间的最优装配过盈量与极限装配力,通过理论与实际工况下的应变情况,发现影响偏心转子的主要作用力为转子的离心力。因此,此款偏心转子在保证偏心幅度的情况下还可进行轻量化处理与优化。     

复合材料飞轮多层过盈分析

利用ANSYS Workbench软件对某多层复合材料飞轮的不同过盈工况进行有限元分析,得出不同过盈工况下复合材料飞轮的径向应力及环向应力情况。结果表明多层复合材料飞轮的过盈设计对其应力分布不均匀性具有重要影响,从而为多层复合材料飞轮的设计提供了一种有效的分析计算方法。     

永磁电机转子中永磁体与护套的过盈量分析

高速永磁电机转子中表贴式永磁体与高强度非导磁合金护套过盈装配,护套与永磁体之间通过过盈配合产生压应力,其中的一部分过盈压应力用于抵消由于电机转子高速旋转而产生的对永磁体的离心拉应力,同时必须剩余一定的过盈压应力以保证永磁体在电机运行时的工作稳定和安全。以一种高速永磁电机转子为例,计算了电机转子护套和转子永磁体之间的过盈压应力,以及各转速下的合理过盈量,为高速永磁电机转子设计及护套与永磁体的过盈装配提供有价值的理论参考。     

过盈配合应力的接触非线性有限元分析

基于非线性有限元软件 MARC,提出过盈配合应力的动态和静态两种有限元分析方法 ,并以铁道车辆某高速轮对组装的过盈装配为例进行了有限元仿真计算 ,比较了两种方法的计算结果 ,分析了过盈量、摩擦系数、形状误差对装配应力的影响 ,结果对于确定合理过盈量和改进加工工艺具有参考意义     

汽轮机套装叶轮的应力分析和过盈量的合理设计

本文应用作者提出的求解接触问题的有限元混合变量法对汽轮机套装叶轮进行了分析,提出了合理设计叶轮和轴之间过盈量的两种方案,表明接触问题的有限元法对套装叶轮的应力分析和改进设计有重要意义。     

基于Workbench的缩套式超高压缸体优化设计

某设备的缩套式超高压缸体存在内壁始终为应力最大位置,且缸体应力分布相当不均匀的问题。为满足缸体最大等效应力小于缸体材料的屈服极限,以内外缸体内壁剪应力相等为约束条件,结合过盈配合及设计要求,利用响应面法对缩套式超高压缸体进行优化设计。结果表明,缸体的过盈量从优化前的0.30 mm减小到优化后的0.2662 mm,降低了内外缸安装套合时的工作难度;内缸内壁到外缸内壁的等效应力的变化率从优化前的0.787 MPa/mm降为0.0568 MPa/mm,缸体的应力分布不均匀性较优化前有了较大的改观。     

金属带式无级变速器钢环组的配合与张应力分布关系的研究

钢环组是金属带的关键组件之一，它的载荷分布关系到金属带的承载能力和使用寿命。本文分析了钢环组配方式与其张应力分布的关系，提出了采用过盈配合组配钢环能使各层钢环均匀承载的方法，并得到了过盈量的求解算式。     

金属带式无级变速器钢环组的配合与张应力分布关系的研究

钢环组是金属带的关键组件之一,它的载荷分布关系到金属带的承载能力和使用寿命。本文分析了钢环组配合方式与其张应力分布的关系,提出了采用过盈配合组配钢环能使各层钢环均匀承载的方法,并得到了过盈量的求解算式。     

基于ABAQUS的离心式压缩机转子接触应力分析

离心式压缩机叶轮一般采用过盈配合直接压装在叶轮轴上,通过一定的过盈量传递转矩。为了确定其最佳过盈量的范围及其与接触应力的关系,借助有限元软件ABAQUS,对某大型离心式压缩机叶轮与轴的过盈配合问题进行三维有限元分析,针对不同的过盈量进行了理论计算、静态分析以及动态分析,获得了过盈量与接触应力之间的关系,确定了其最佳过盈量的范围。这对于离心式压缩机的设计具有参考意义。