柔性连杆机构冲击载荷动力学数值模拟

现代设计要求柔性连杆机构不仅在质量上要轻型化，而且性能上还要满足承受重载荷的要求。在高速运转的情况下，载荷的冲击而引起柔性连杆机构动力学特性的变化也应该加以研究，以为机构综合提供理论依据。本文对承受具有一定质量载荷冲击的柔性连杆机构动力学控制方程作了修正，使其能够较好地反映冲击载荷的动力学效果，并以此进行数值模拟。模拟结果表明，基频对冲击载荷较为敏感，冲击载荷质量与连杆中点动态响应呈反指数关系，这说明柔性连杆机构对于冲击载荷具有较好的稳定性。     

某连杆机构的三维有限元分析

靶标通过连杆、转轴等传动机构与电机相连,传动系统将电机输出的动力转化为转矩并最终传递至靶标上,驱动其绕转轴转动.基于ANSYS软件,运用APDL语言建立了连杆结构的有限元模型,计算得到了连杆结构上的应力分布情况,结果与实际使用中发生破坏的区域吻合;根据计算结果与实际的对比分析,对连杆结构提出了改进方案,优化的连杆结构在...     

耦合铰间隙和柔性作用的曲柄连杆机构动力学分析

铰间隙和连杆柔性是影响机构动力学性能的主要因素,其决定了机构运行的可靠性.以曲柄连杆机构为对象,采用Lagrange乘子法建立了耦合连杆铰间隙和连杆柔性作用的动力学模型.在此基础上,系统研究了间隙大小、连杆柔性及其耦合作用对机构动力学输出响应的影响.结果表明,同一运转周期内,碰撞主要集中在运动前期靠近曲柄或连杆的两侧;间隙增大,加剧铰接构件间的碰撞,碰撞力和相互嵌入深度的振荡幅值明显增大,会降低轴心轨迹的稳定性;适当的构件柔性处理可以缓和间隙引起的碰撞冲击.     

自动机曲柄连杆机构柔性冲击研究

由于自动机曲柄连杆机构的质心在纵向不断运动，在高低过载交替发生的情况下，曲柄和连杆受到交替时变惯性载荷作用，产生动挠度，引起自动机柔性冲击；对柔性冲击的成因、特点进行分析，根据达朗伯原理中对惯性载荷的定义，在有限元分析中作为边界条件引入惯性载荷；在马蒙托夫时变规律火药气体作用条件下，对曲柄连杆机构进行运动仿真分析，得到了曲柄和连杆过载、跃度变化规律；再用有限元法对曲柄连杆进行了惯性载荷作用下动挠度(形变量)分析，结果表明，连杆在过载大于25 000 m/s²时成为振动的主要根源，降低转动副中心距和质心附近质量分布，可以降低动挠度，进而降低柔性冲击。     

柔性网膜展开过程的数值分析

柔性网膜由柔性薄膜和凯夫拉绳编织而成,对其展开过程进行研究。首先,通过理论分析,建立柔性网膜的数值模型。其次,基于柔性网膜的仿真模型,得到数值模型位移系数和飞行距离系数。最后,由单因素敏感性分析法研究特征因素对数值模型的影响,得到了柔性网膜展开规律。利用仿真结果对数值模型计算结果进行验证,结果吻合较好,相对误差小于15%。数值模型结果表明,随着发射速度和螺旋角的增加,展开面积和最大展开面积增加;随着发射速度的增加,飞行距离增加,最大展开面积对应的飞行距离增加,螺旋角对飞行距离影响较小;发射速度越大、螺旋角越大,柔性网膜展开越快。     

柔性丝刷式密封传热特性的数值分析与试验研究

针对刷丝与转子摩擦生热、刷束的局部过热、热量传入轴承腔体等影响机器性能的问题,对柔性丝刷式密封的生热、散热、隔热性能进行了研究.建立了大过盈变阻力柔性丝刷式密封和传统金属丝刷式密封CFD多孔介质数值模型,对比了柔性丝和金属丝刷式密封摩擦生热性能、沿挡板的传热性能、阻碍热量进入轴承腔体的隔热性能,并探究了工况参数和结构参...     

基于有限元的谐波齿轮传动柔性轴承动态和接触特性分析

针对柔性轴承对谐波传动的承载能力、传动精度及寿命影响较大等问题,以谐波传动柔性轴承为研究对象,综合考虑轴承转速、载荷、变形等因素影响,基于ANSYS/LS-DYNA非线性接触分析方法对柔性轴承的动态和接触特性进行有限元仿真分析。研究结果表明,柔性轴承外圈不同位置动态特性基本相同,距离长轴不同距离的滚动体位移基本相同,速度以波峰波谷交替变化,且随距离增大而减小;外圈、滚动体应力主要集中在长轴附近,应力以波峰波谷交替变化,远离长轴后应力值减小;滚动体与内外圈接触力波动较大,且与外部载荷基本相同,与保持架接触力波动较小。     

柔性连杆的神经模糊逆自适应控制

为了简单、准确的实现对柔性连杆机器人慢子系统的控制,应用了神经模糊动态逆自适应控制原理及其控制器的设计方法,建立了柔性连杆机器人的动力学方程,给出了神经模糊系统的学习算法,并进行了系统的稳定性分析,解决了柔性连杆机器人的慢动力学及机器人慢子系统的逆自适应控制问题.     

基于ANSYS的某型发动机连杆动态特性分析

用有限元软件ANSYS对某型发动机连杆进行了动态特性分析,通过计算得出了该连杆的模态分布情况以及每一模态下的振型,指出了连杆的薄弱环节,为今后高性能的发动机连杆设计提供了参考。     

随机振动下柔性电路板的振动特性分析

柔性印制电路板是以聚酰亚胺或其他介电材料为基板,用导体材料制成的一种具有很好弯曲性和很高可靠性的电路板.本文在了解柔性电路板结构及随机振动等相关理论的基础上,建立了柔性电路板结构有限元仿真模型,使用COMSOL Multiphysics进行随机振动下柔性电路板结构力学特性分析,总结了该柔性电路板的动力学特性,为抑制柔性...     

柔性连杆机构振动控制实验研究

采用压电材料和粘弹性材料分别作为连杆机构振动主动控制和被动控制的材 料,针对一柔性四连杆机构进行了振动主动控制和被动控制的实验研究。实验结果 表明对于这类具有周期性运动特点的柔性机构振动控制而言,被动控制效果优于主 动控制效果。     

桥墩柔性防撞装置设计及数值分析

针对国内外对于车—桥碰撞的研究较少,而且大多属于对桥墩防撞的研究,对车和乘员保护的研究更少的问题,在我国自主研发的船—桥碰撞柔性吸能防撞装置的基础上,对公路高架桥墩柔性防撞装置进行了设计研究。采用有限元仿真的方法(基于Pro-E建模、Hyper-Mesh前处理、LS-DYNA仿真计算)模拟了小车以速度为80 km/h,碰撞角度为90°正面高速碰撞城市高架桥墩以及模拟了小车以速度为60 km/h,碰撞角度为20°碰撞带有防撞装置的城市高架桥墩。提出了从车辆行驶轨迹、车辆B柱加速度、系统能量以及碰撞表面的撞击力4个方面来系统研究防撞装置在碰撞中的吸能、缓冲及导向作用,并设计了一种新型桥墩柔性防撞装置。仿真结果表明:设置防撞装置后,高速正面碰撞时撞击力由1 700 k N减小到1 000 k N,满足《公路桥涵设计通用规范》的要求,验证了该装置对桥墩和乘员的保护能力。低速偏置碰撞时防撞装置能引导车辆以一定车速回到原车道,验证了该装置对车的保护作用。     

变速箱结构柔性对动态特性的影响分析

为了分析变速箱结构柔性对其动态特性的影响,基于多体动力学理论,建立了变速箱动态分析模型。在充分考虑了壳体、齿轮及其他各零部件柔性变形后,通过量化计算齿轮副啮合错位量、齿面接触应力、传递误差、振动位移等相关参数,分析了变速箱系统变形对动态性能的影响,并针对变速箱结构中的薄弱部分提出了改善措施。     

柴油机曲柄连杆机构模态及活塞特性分析

以S195型柴油机为例,应用Inventor软件对曲柄、连杆及活塞进行实体建模。利用Autodesk Algor软件对曲柄、连杆进行自由模态分析,对活塞温度场、应力场进行有限元仿真分析。模态分析及活塞特性结果为柴油机性能优化提供了可靠依据。     

柔性端面气膜密封流场分析及密封特性研究

提出一种航空发动机主轴承端适用密封——柔性端面气膜密封.通过对三种密封端面变形情况下的压力控制方程进行求解,获得密封气膜微尺度流场特性的演变规律,并探讨关键密封性能参数与工况条件的相关性.研究结果表明:柔性端面在带压气膜的作用下发生变形,其中波箔片的变形起主导作用,平箔片的影响可忽略不计;相较于刚性端面,柔性端面可有效...     

基于ANSYS的连杆模态特性分析

用有限元软件ANSYS对某军用发动机连杆进行了动态特性分析，通过计算得出了该连杆的模态分布情况以及每一模态下的振型，指出了连杆的薄弱环节，为今后设计高性能的发动机连杆提供了参考。     

罗茨风机动态特性数值分析

为改善罗茨风机动态特性,提高其运行的稳定性和安全性,针对某型罗茨风机进行了三维实体建模,采用商用计算软件ANSYS Work-bench对该罗茨风机整体结构进行了有限元数值分析,获得了罗茨风机转子系统和机体的模态特性及机体的谐响应特性,并分别给出了罗茨风机转子系统和机体的前6阶固有频率和固有振型以及机体的谐响应特性曲线。研究结果表明:罗茨风机振动变形量最大位置在支撑腿处,当激励频率为300～500Hz时,罗茨风机转子和机体的振动较大;当激励频率为400Hz时,振幅达到最大值。     

一种层叠式柔性放大机构的设计与分析

设计了一种新型的柔性微位移放大机构,它利用杠杆原理进行放大,结构上通过将多层单元结构进行叠加形成层叠式的新型结构,其将普通平面柔性机构和立体柔性机构融为一体.其结构紧凑,无传动间隙,克服了平面式机构复杂、占地面积大以及立体柔性结构难以加工的缺陷.通过对平面柔性单元进行理论分析,得到影响其整体性能的输入输出特性方程.并通过有限元方法分析了其静态输出性能.然后将其组合成双层的叠式空间结构,分析了双层式结构存在的问题及其原因,并在层数上对其结构进行了改进以克服出现的问题.     

基于AWE的汽车空压机连杆模态特性分析

为改善空压机的性能,减少空压机连杆在运行过程中出现断裂、弯曲等失效现象,运用有限元法和模态分析理论在ANSYS Workbench集成开发平台上对EQ1141G型汽车空压机连杆进行了模态特性分析,通过计算得出了该连杆的模态分布情况及每一模态下的振型,分析计算结果并指出了连杆的薄弱环节,为连杆的结构动力学分析和后续尺寸的优化提供依据．     

单轴柔性滚弯成形的有限元分析研究

利用弹性介质(聚氨酯橡胶)对钣金件进行单轴柔性滚弯成形是一种先进的钣金制造工艺。论文介绍了单轴柔性滚弯的工作原理,同时,将大变形弹塑性有限元引入单轴柔性滚弯成形领域,利用高级非线性有限元软件MSC/MARC,建立了单轴柔性滚弯挤压矩形管成形过程的三维有限元模型,成功模拟了板料滚弯成形及回弹的实际过程,对工件滚弯成形过程的主要影响因素进行了分析,获得了滚轴的压入量、橡胶硬度、滚轴直径与回弹后工件的曲率半径之间的关系曲线。