悬置支架对飞轮壳可靠性的影响

针对某商用车出现的飞轮壳破损故障,采用Hypermesh建立动力总成模型,结合ABAQUS软件仿真计算飞轮壳静强度应力分布、高周疲劳分布、飞轮壳与悬置支架接触面滑移。结果表明：飞轮壳与悬置支架接触面右上角螺栓滑移超标,是造成飞轮壳破损的主要原因。将悬置支架上部十字筋改为斜筋,支架下部增加斜向筋,进行仿真和市场验证。仿真结果表明：优化前、后静强度应力及高周疲劳强度大致相同,飞轮壳与悬置支架接触面最大滑移由0.197 mm减小为0.080 mm,满足使用要求,有效解决飞轮壳破损故障。     

Analysis of a two-stage flywheel unit for automobile braking energy recovery

相比于其他储能方式,飞轮储能的高功率密度和高效率能量存储方法有很大的优越性,但也带来了其质量较大的困扰。基于传统模式单级飞轮储能结构,提出了一种新型两级式飞轮储能装置,并通过选用某种确定车型的车辆制动时所能够回收的能量,证明在一定程度上提供相同的储能容量时,该装置的质量可以明显降低。基于证明结果,通过Ansys软件对飞轮转子系统进行了10阶的模态分析和等效应力分析。仿真结果表明：该飞轮转子系统不会发生共振情况且满足强度要求,可以安全可靠的工作。     

飞轮结构强度计算方法探讨

由于匹配客车所涉及到的摩擦盘安装要求,在飞轮上增加10个安装孔;这势必会降低飞轮的强度,实际中需要进行飞轮分裂试验。尝试运用动力学的方法模拟飞轮分裂试验,考察飞轮在某一转速下的各阶模态应变能及其动态应力分布,从而达到节约成本的目的。     

基于Femfat软件的风扇连接盘结构可靠性分析

针对某发动机耐久试验过程中出现的风扇连接盘断裂故障,基于多工况载荷边界,利用Abaqus软件对风扇连接盘系统进行了应力仿真,并将应力结果导入Femfat软件进行疲劳分析。结果显示,风扇连接盘最小疲劳安全系数为0. 92,不满足设计要求。根据疲劳分析结果对连接盘结构进行了优化改进,提高连接盘的疲劳安全系数,使之达到1. 46,满足了产品设计要求并通过了耐久考核试验。该结构可靠性分析方法对风扇连接盘设计具有重要指导作用。     

基于温差法及单元生死法的复合材料储能飞轮缠绕预紧分析

在复合材料储能飞轮缠绕制作过程中,给纤维一定的预应力,使之在成型后材料内部产生相应的初始应力,是有效提高飞轮强度的方法之一。基于温差法和单元生死法建立的空心轮毂复合材料飞轮模型,能很好地模拟出飞轮缠绕预紧的过程,通过反复试算,得出较好的预紧缠绕的方案。计算结果表明,没有预紧缠绕的飞轮在高速回转以后存在诸多损伤,而给予合适的预应力,对飞轮回转以后各部分的周向应力分布和径向应力分布都能起到很好的改善作用。     

柴油机连杆结构强度仿真及试验研究

对某柴油机连杆进行静强度试验研究,得到了连杆的应力分布情况。利用三维实体建模软件对连杆总成进行实体建模,通过有限元软件对其进行静力分析,仿真结果与试验结果吻合。利用仿真结果对连杆进行了疲劳安全分析,确定其结构的可靠性。     

某柴油机飞轮壳轻量化改进及有限元分析

将某柴油机飞轮壳的材料由灰铸铁HT250改进为压铸铝ADC12,实现了该柴油机飞轮壳轻量化改进.采用ABAQUS软件对飞轮壳进行静力学结构仿真分析,仿真结果表明:飞轮壳的Mises应力低于ADC12的抗弯屈服强度200.5 MPa,但是飞轮壳局部疲劳安全系数较低.将后悬置安装位置由变速箱的后端部优化到飞轮壳两侧,飞轮壳的最小疲劳安全系数由0.904提高至1.643.优化后的飞轮壳顺利通过耐久考核试验,飞轮壳质量减轻37.5 kg,轻量化改进效果明显.     

3MW双馈型风力发电机组主机架结构有限元分析

通过对有限元方法理论的研究,采用ANSYS Workbench对风力发电机组主机架进行强度分析,考虑主轴系统对主机架强度的影响,用杆单元模拟主轴承滚动体,提高载荷的传递效果,机架应力分析结果满足强度要求,并在此基础上提供机架设计修改意见。根据疲劳分析理论,采用应力分析方法对铸造机架进行疲劳分析。为新型机架的结构设计提供了依据。     

汽轮机E型锚固盒有限元分析及足尺试验研究

为保证某F级燃气-蒸汽联合循环发电机组的平稳运行,对机组中汽轮机E型锚固盒设计方案进行安全性验证。采用有限元分析方法模拟了E型锚固盒在设计荷载作用下的应力分布情况。同时,将有限元数值模拟结果与E型锚固盒足尺试验的物理模拟结果进行比对和分析。研究表明,有限元应力计算结果与足尺试验应力结果吻合度较高。在设计荷载作用下,E型锚固盒各点应力均未超过材料屈服应力。锚固盒设计方案可满足机组运行要求。     

基于ANSYS的错拐曲轴有限元分析

应用ANSYS软件,对某60°夹角V6车用汽油机的错拐曲轴进行了不同极限工况下的有限元计算,尤其对该曲轴的载荷和约束条件做了较为详细的讨论,得到了该错拐曲轴的应力分布,并校核了其静安全强度。计算结果及分析表明,该曲轴静强度在许用范围,能满足运行工况要求。     

车用增程器扭振特性优化与鲁棒性分析

针对某款带有双质量飞轮（dual-mass flywheel,DMF）的混合动力汽车增程器轴系,进行了扭振特性多目标多参数优化与鲁棒性分析。首先在系统仿真软件Amesim中搭建了其扭转动力学模型,通过对比仿真与实测的增程器轴系自由端转速波动验证了模型,发现模型能较好地与试验结果吻合。选取轴系各段转动惯量、扭转刚度及阻尼等14个主要设计参数作为待优化参数,并以轴系强度、刚度与低阶固有特性等要求为约束条件,采用第二代非支配排序遗传算法（non-dominated sorting genetic algorithmⅡ,NSGA—Ⅱ）对轴系总惯量、典型稳态工况下关键节点角加速度与节点间传递扭矩之和等6个扭振特性指标进行了多目标优化。最后分析了单参数扰动情况下的轴系扭振系统鲁棒性。结果表明：双质量飞轮弹簧疲劳强度及轴系低阶固有特性等达到了约束条件要求,且大部分评价指标有所改善;减振皮带轮与主飞轮角加速度指标鲁棒性较好;在给定扰动条件下,2阶模态阻尼比有一定概率不满足设计约束,部分设计参数的扰动超出许用范围。     

车体静强度试验通用工装屈曲分析与改进

通过ANSYS软件对车体静强度试验工装的屈曲分析,验证新设计通用工装的稳定性,并以计算为指导改进工装结构,使其具有满足设计要求的稳定性.     

Analysis of the stresses and displacements for a composites interference fit multi-rim flywheel

储能飞轮由轮毂和多环复合材料轮缘组成,飞轮旋转时轮毂和轮缘既受到离心力作用,同时又受到内外界面压力的作用,且不同转速下界面压力不断变化,使得分析计算由静止到最大工作转速的不同工况,以及飞轮上不同径向位置的应力非常复杂。本工作在平面应力下分别推导了各向异性材料轮缘在离心力作用下和受内外压力作用下的应力和位移解析式,进而采用叠加原理可计算飞轮在不同转速工况、径向不同位置的应力和位移,简化了应力和位移求解过程,可用于飞轮环间过盈量的确定、强度校核和极限转速计算等设计与分析。应用这种方法对一个实际飞轮进行了分析,并绘制了应力和位移曲线。     

吸气过滤器应力有限元分析及优化设计

针对某吸气过滤器各部件结构的应力仿真计算和强度分析问题,根据有限元理论和方法建立了有限元计算模型,采用ANSYS Workbench进行应力计算,得到了各部件的变形云图和应力分布云图。在应力分析的基础上,根据材料力学的相关理论和压力容器的相关标准对模型进行应力评定和强度分析,应力计算结果显示,有两个部件不能满足强度要求。对两个问题部件进行结构优化,优化后的所有部件结构均能满足强度要求,为吸气过滤器材料成本的降低提供了一种有效的方法。     

N485柴油机连杆静强度有限元分析

用有限元方法对N485柴油机连杆的静强度进行分析,准确迅速地得到了危险工况下的应力分布,通过从结构上加以改进,满足了该机型在增压后对连杆强度的要求。     

某船用低速柴油机机座推力侧改进设计

某型船用低速柴油机在研发过程中,需要确定机座推力侧详细设计模型。通过采用动力学软件计算载荷,然后进行结构强度分析,结果发现由于轴向推进力的作用,机座推力侧隔板圆角处应力值偏大,不能满足强度要求。为了提高推力侧的结构强度,采用修改横隔板尺寸参数和增加肋板的方法来降低危险区域应力分布,经过分析可知,改进后的设计结构强度得到很大的提高,满足设计要求     

某汽轮机低压缸次末级叶片安全性分析

火电灵活性技术的发展使大型火电汽轮机的运行工况更为复杂,这对汽轮机叶片的安全性提出了更高要求。基于有限元分析方法,对某汽轮机低压缸次末级叶片的安全性进行了分析计算,得到了叶片的静应力分布、振动避开率以及动应力分布等相关数据,表明了次末级叶片安全性满足强度设计要求。研究成果可为叶片的安全性判定以及机组的安全稳定运行提供理论支撑。     

发电机组用柴油机飞轮设计开发

介绍了发电机组用柴油机飞轮设计开发过程。根据OEM要求,将ISZ13升电控柴油机用作发电机组的动力装置,因此,需要对连接柴油机与发电机组的飞轮进行设计开发。详细地描述了设计输入、设计方案、设计计算、理论分析及发动机试验验证等,开发结果表明,新设计飞轮满足OEM接口尺寸要求和可靠性要求。     

汽水分离再热器封头开孔接管应力分析

采用有限元软件建立了某汽水分离再热器(MSR)蝶形封头开孔接管的有限元模型并进行应力分析,并用弹性分析方法进行强度校核.结果表明,应力最大值发生在接管与封头外壁面相贯处,设计压力条件下应力均满足强度要求.     

Analyses and experimental validation testing of rotor dynamics of a flywheel

以250 kW/3 kW·h的磁悬浮储能飞轮为研究对象,通过理论分析、仿真计算、测试试验相结合的方式,研究储能飞轮转子系统的动力学特性。首先,基于转子动力学有限元法的Timoshenko梁理论推导出了转子单元的运动方程。其次,利用ANSYS软件分别对转子的临界转速和不平衡响应进行仿真有限元分析。最后,通过径向磁轴承的传感器采集位移信号,测试储能飞轮转子在升速过程中的振动波形,验证转子的动力学参数及仿真分析结果的准确性。通过转子的频谱瀑布图和振动位移响应曲线,与仿真分析的Campbell图和不平衡响应图进行对比。结果表明,测试试验结果与仿真分析结果一致。通过研究储能飞轮转子的转子动力学特性,设计出了合理的转子动力学的参数,并得到了试验验证。