夹钳式轴用吊具钳爪结构有限元分析与改进

对夹钳式轴用吊具的钳爪结构进行了有限元分析与改进.首先对钳爪的结构和受载情况进行了分析,然后建立了钳爪结构的有限元模型,并分析得到了钳爪夹吊作业时的应力分布,发现其最大应力超过了钳爪材料的许用应力.为保证吊具强度安全,对钳爪结构作出了2处改进.分析结果表明,改进后的钳爪结构可满足强度要求,与原先结构相比可大大提高吊具的强度保证.     

精锻机钳杆倒角半径的敏感性分析及优化

钳杆是四锤头径向精锻机的主要受力构件,其井字形爪头结构上倒角多且相互影响,应力集中十分明显。利用ANSYS Work Bench平台,对1.6 MN径向精锻机的钳杆进行了结构强度的参数化分析,获得了最大等效应力对倒角参数的敏感性规律,对此类结构的设计有指导意义。以各个倒角半径为优化设计变量,以爪头最大等效应力最小为优化目标,对钳杆进行了优化,给出了最为合理的倒角尺寸值,优化模型较初始设计最大等效应力降低了三分之一,明显降低了应力集中程度,保障了结构的安全。     

起重吊钳

为了解决钢板和一些薄壁型件的吊运问题,最近我们参考了有关资料,试制成功了一种起重吊钳(附图)。一、结构原理: 该吊钳的结构如图1、3所示。它以杠杆原理,通过四杆机构,实现数倍于重物重量的夹紧力进行工作。被夹物越重,夹紧力越强,并且具有稳定地自锁性。如图2a,当给予向上拉力时,活动齿爪向固定齿爪摆动,从而夹紧放吊重物;图2b则为放下时松开的情况。     

基于有限元分析法的液压制动钳耐压性能仿真

利用Solidworks软件建立液压制动钳活塞和钳体的3D模型,在ANSYS Workbench软件中对液压制动钳耐压性能进行有限元分析仿真。在12MPa均匀正常工作载荷仿真中,钳体最大应力为238.56MPa,最大应变0.05mm;活塞最大应力为164.71MPa,最大应变量为0.04mm。在35MPa均匀过载载荷仿真中,钳体最大应力为543.94MPa,最大应变量为0.15mm。活塞最大应力为481.04MPa,最大应变量为0.13mm。试验结果表明,正常载荷下制动钳处于材料允许载荷下不会损坏,过载载荷下制动钳在薄弱区会出现损坏。     

PN6.5 MPa DN550锚固法兰设计及试验研究

根据某输油管道设计条件及要求,对PN6.5 MPa DN550锚固法兰的选材、结构设计、应力计算与强度校核、焊接试验、压力弯曲试验等方面进行研究。分析认为选用07Mn Mo VR钢锻制锚固法兰较为合适。锚固法兰以GB 150中宽面法兰为模型设计结构和关键尺寸,并参照相关法兰和GB 50253中埋地输油管道及附件的设计方法进行应力计算与强度校核。锚固墩单位面积承受压力Fw(4.78 MPa)小于抗压强度设计值Fc(14.3 MPa),锚固法兰环向应力σh(152.7 MPa)、轴向应力σa(61.7 MPa)、弯曲应力σf(37 MPa)均小于许用应力[σ](173 MPa),结构强度符合设计标准。焊接和压力弯曲试验结果表明,07Mn Mo VR锚固法兰与L415M袖管焊接后的质量及结构强度、承压能力均满足设计要求,整体性能和质量安全可靠。     

基于ANSYS的电控柜工装强度校核

为了检验所设计的电控柜安装与维护使用时的工装是否满足强度要求,根据电控柜在使用过程中所承受的载荷进行了受力分析,并基于ANSYS软件进行有限元计算,计算结果得出当工装承受500 kg时最大有效应力为20MPa,最大应变为0.263 m m,当工装承受1000 kg时最大应力为44 MPa,最大应变为0.525 m m,均远远小于工装材料的屈服强度355 MPa,研究结果表明电控柜工装能够满足工作强度需要。     

四旋翼无人机机身静力学分析

四旋翼无人机优点众多,应用广泛,极具研究价值,为研究四旋翼无人机机身受力情况,采用有限元分析方法进行分析。首先建立四旋翼无人机三维物理模型,然后利用Ansys Workbench研究四旋翼无人机在无风工况、平均风工况、极限工况下悬停时机身结构的强度和刚度响应,得到了相应的变形云图和应力云图,极限工况下机身受到的最大等效应力为16.165 MPa,最大变形为2.209 mm。计算结果表明,机身结构的静强度和刚度满足设计使用要求。     

基于ANSYS的卷接机组横梁有限元分析

为检验所设计的(工装)横梁是否满足强度和刚度需要,根据横梁在吊装过程中所承受的载荷进行了受力分析,并基于ANSYS软件进行有限元计算,计算结果得出当横梁承受4000 kg时最大应力为34.7 MPa,最大应变为0.03 mm,当横梁承受8000 kg时最大应力为69.5 MPa,最大应变为0.08 mm,研究结果表明,横梁能够满足工作强度需要。     

海上运货6t吊笼结构的设计研究

采用基于梁壳单元组合结构和三维单元的有限元法对海上运货6t吊笼进行了静力分析和模态分析.数值模拟研究发现原设计的由钢管、槽钢、角钢和H型钢组成的吊笼框架结构满足强度和刚度要求,但是底板变形较大,已经接近或超过底板的厚度.计算结果表明:采用壳单元计算底板的应力和变形约为采用实体单元计算结果的1.5倍;采用三维实体单元时,单元边长比从10∶1变为2.5∶1时对变形的影响相对较小,位移相对误差低于3％,但是对应力的影响较大,等效应力的相对误差高达56％.通过增加底盘的加强筋,可以降低底板变形和底盘等效应力.     

基于ANSYS的风电机组主机吊具强度分析及优化设计

风电机组主机吊具的结构强度关系着吊装作业的安全,需要进行严格校核.以某MW级风电机组的主机吊装为例设计了吊具,采用ANSYS软件,结合实际的吊装过程进行有限元建模,并计算吊具的强度;根据有限元计算结果、应力分布以及变形情况,对风电机组主机吊装过程中吊具的受力情况进行了分析,优化了主机吊具的结构.优化后的风电机组主机吊具最大von Mises应力由733.71 MPa减小到224.86 MPa,应力降低了69.4％,满足强度要求;同时,主机吊具的重量由10685.07 kg减小到9587.46 kg,重量减少了约10.3％,降低了吊具的材料成本.