大螺杆式升船机齿轮齿条爬升机构有限元计算分析

运用ANSYS建立了某水电站升船机的齿轮齿条爬升机构的有限元模型，考虑了螺母螺杆副摩擦力及环境温度等因素，计算了齿轮齿条在极端工况啮合时的接触应力和Von mises应力；校核了齿轮齿条机构的疲劳强度。     

船箱安全保障机构和驱动机构主要件有限元分析

通过对升船机锁定机构中重要部件短螺柱、螺母柱等进行的有限元分析,较为精确地分析了升船机锁定机构主要零部件结构的受力情况、应力分布及变形趋势,为三峡升船机的船箱锁定机构的安全性、可靠性及设计方案的比较确定提供了理论依据.     

阀门密封结构中超弹性接触问题的有限元分析

针对超弹性密封材料的特点，采用增强的拉格朗日接触算法，对阀门密封结构中的M形橡胶圈进行了非线性有限元分析，给出不同位移压缩下密封界面上的接触压应力以评价密封性能，并对影响密封性能的密封基座的工艺因素进行了讨论，为阀门密封件的设计、优化提供理论依据。提出了超弹性接触类问题的有限元求解法，包括模型的简化、橡胶材料参数的确定以及如何选用合适的接触算法。     

基于局部网格化方法的锥齿轮接触力分析

根据切向变位的直齿锥齿轮的结构特点,建立了由实体单元和接触单元构成的一对齿接触的模型。采用基于圣．维南原理的局部优化网格化方法以及局部网格优化方法,建立了更为合理的有限元计算模型。计算结果表明,采用局部网格化方法可以更加迅速和精确的计算含有应力集中现象的模型,同时也为锥齿轮的强度设计提供合理的参考依据。     

升船机安全机构强度有限元分析

运用ANSYS建立了升船机的长螺母—短螺杆安全机构模型,考虑了螺母螺杆副摩擦力及环境温度等因素,计算了安全机构的螺母螺纹接触应力和Vonmises应力,同时计算了混凝土、调整架在温度变化前后的Vonmises应力和变形。     

齿轮齿条爬升式升船机驱动系统的电机功率计算方法

齿轮齿条爬升式升船机驱动系统是由4套驱动机构和1套同步轴系统组成的复杂机械系统,其电机驱动功率须满足其中任意一台电机失效时升船机仍能继续运行的条件.目前的文献中尚无相关计算方法,也缺少相关的试验资料,基于此提出了计算电机功率的逆向路径法、功率平衡法和总效率法,并根据机械传动的基本理论,推导了3种方法的计算公式.运用上述3种方法分别对三峡升船机和向家坝升船机驱动系统的电机功率进行了计算.计算结果表明,这3种方法的计算结果较为接近.研究结果表明,通过比较3种方法的适用性、简便性和计算精度,在驱动系统设备布置已确定的情况下应优先采用功率平衡法,而总效率法可在初步设计阶段中使用.     

水轮发电机主轴螺栓联接的有限元分析

针对"某水轮发电机主轴螺栓联接仅采用传统的安全系数法设计,得出的水轮发电机主轴无垫片螺栓联接的最大应力为72.0 MPa,可靠性不高"的问题,运用ANSYS软件,建立了由精细结构和一般结构组成的主轴螺栓联接有限元模型,精细结构为对称的1/12螺栓联接结构;一般结构只模拟上/下法兰,不包含螺栓,用来传递主轴的扭转力矩;两部分之间运用约束方程联接;采用了TARGE170/CONTA174单元模拟螺栓与法兰轴接触,PREST179单元模拟螺栓预紧。计算了在额定工作状态下,有/无14.5 mm垫片的主轴螺栓联接结构应力分布。研究结果表明,有/无14.5 mm垫片两种主轴螺栓联接结构均满足强度要求;无垫片结构的螺栓最大应力为92.6 MPa,比由安全系数法得到的结果大28.61%;有垫片结构的各部件应力增大4.10%~8.55%,螺栓最大应力为96.4 MPa,比无垫片结构增大4.10%。     

升船机上安全卷筒的设计与应用

大型安全卷筒采用双头出绳共槽钢丝绳卷绕方案,能够有效减少卷筒长度,同时采用双旋向卷筒形式,有效避免钢丝绳提升偏角产生的附加载荷作用于安全卷筒两侧的船厢轨道或平衡重轨道上。该安全卷筒在全平衡钢丝绳卷扬提升式升船机首次应用,名义直径为目前在建升船机最大,筒体长度最长,其安全性尤其重要,文中运用经典解析法对其进行设计计算,通过有限元法分析验证。     

水平摆式犁安全螺栓的有限元分析

建立了某型水平摆式犁安全螺栓的有限元模型,对其在田间实际工作环境下的变形和应力分布进行了分析和计算.通过对计算结果和试验结果的比较,验证了该模型的可靠性.计算结果表明,由于应力集中,该螺栓的螺杆与螺帽线连接部位的应力值最大,但低于其材料屈服应力极限,故安全系数较高.此结论可为该产品前期设计提供参考.     

基于有限元方法的剪式折叠结构力学特性分析

剪式单元作为折叠结构的基本单元得到广泛应用,利用有限元方法建立了剪式单元、平面剪式结构、三棱柱剪式结构的刚度矩阵,把剪式单元作为重复的子结构,对刚度矩阵进行了有效缩聚,减少了计算量。在Mathematica环境下编程,对具体算例进行了计算和仿真,得到各主要节点的变形量随展开角的变化关系曲线,同时也说明平面剪式结构承受平面外作用力的能力差,而三棱柱剪式结构在Y,Z方向的力学性能相近,具有更好的刚度。     

升船机承船厢结构有限元分析研究

为解决升船机承船厢设计制造中复杂结构刚度应力计算等问题,将完全薄壁空间结构有限元建模的方法应用到升船机承船厢的模型建立中,改进了传统采用板梁结构对承船厢进行有限元建模而导致计算不准确的不足,综合考虑了承船厢结构的复杂性,使计算结果更为精确。为对空间薄壁结构承船厢模型进行计算分析,应用hypermesh软件的前处理功能对其进行了模型建立及网格划分,并应用ANSYS软件对其进行了求解和后处理。在各极限工况下对承船厢进行了刚度、强度校核,进而指导了承船厢的设计制造。在上述计算结果的基础上,设计了承船厢变形的观测评价方法。研究结果表明,该方法对升船机的设计制造有很好的指导意义,对同类型的升船机承船厢的设计计算具有重要参考价值。     

桥式抓斗卸船机金属结构有限元分析

以1500t／h抓斗卸船机为分析对象,采用ANSYS10．0软件作为有限元分析平台。详细描述了卸船机整机结构的模型简化处理,多种工况下对结构进行有限元分析,根据计算结果指导设计,为改进设计提供依据,保证了结构的强度和刚度要求。     

景洪电站水力式升船机钢丝绳的安装

介绍景洪电站升船机钢丝绳的安装及安装过程中出现的一些问题和解决方案,为以后水电站起重设备中钢丝绳的安装提供经验。     

弹射座椅联锁装置锁臂的有限元分析及结构设计

针对弹射座椅联锁装置中关键零件因失效而导致弹射救生失败的问题,在联锁装置主要机构运动分析的基础上,将有限元法引入到锁臂结构的模型分析中,对其进行变形仿真分析,得到锁臂模型在加载后的合位移云图和等效应力云图,明确了变形量过大可能是锁臂失效的原因之一。为此,提出了锁臂结构设计的新方案,通过仿真分析并与之前锁臂的分析进行比较,发现锁臂端部的应变明显变小,验证了新方案的可靠性,为联锁装置的深入研究进行了必要的探索,对提高弹射座椅的安全性能具有积极的意义。     

鼓式制动器的有限元模拟与接触分析

运用ANSYS Workbench平台建立了某鼓式制动器的三维有限元模型,对摩擦衬片与制动鼓之间的摩擦接触进行模拟。通过改变边界条件的施加方式及不同的接触对设置参数,确定了模拟鼓式制动器制动过程的接触分析边界条件及接触对的设置方法。采用三个载荷步加载,分析了制动力矩在制动过程中的变化规律,得出摩擦力矩达到平稳时接触压强的分布特性及制动器的等效应力与变形。为优化制动器结构参数、改善鼓式制动器磨损均匀性和制动效能提供了参考依据。     

环叉式万向节有限元分析

利用有限元法首次对环叉式万向节的主要构件进行了强度分析。运用ANSYS软件建立了结构的有限元模型,分析了在最危险工况下各构件的最大应力的部位。计算结果和静扭试验均表明结构的强度是满足要求的。同时也验证了利用有限元法进行环叉式万向节强度分析的可行性。     

抓斗卸船机金属结构有限元分析

基于MSC Nastran/Patran软件及起重机设计规范,对卸船机金属结构进行强度和刚度分析,详细叙述了卸船机整机结构模型的简化及边界条件的施加,并将有限元分析结果与现场静应力测试做了对比。     

高精度轨道调节锁紧机构设计

针对拖曳水池高精度轨道的调节锁紧问题,对轨道调节范围、轨道直线度和水平度调节机构以及调节支座的固定3个方面进行了研究。运用三维设计软件CREO2.0,建立了斜块式调节锁紧机构及分离式调节锁紧机构的三维模型。基于建立的三维实体模型,对以上两种调节锁紧机构的工作原理进行了说明。通过对横向和垂向调节范围、横向调节锁紧力、垂向调节锁紧力及锚固进行理论分析,提出了在高精度、高速度和动载荷轨道设计施工中宜采用分离式调节锁紧机构,而不宜采用斜块式调节锁紧机构。实际应用结果表明,分离式调节锁紧机构在轨道精度、轨道稳定性、后期维护等方面均优于传统的斜块式调节锁紧机构。     

一类机械锁机构的有限元动力学数值分析

基于ANSYS—DYNA3D联合建模求解技术对一机械锁机构进行了有限元的动力学仿真，验证了在既定解锁冲击力下解锁功能的可靠性，获得了解锁时间，并为解锁力的确定提供数据参考。