基于APDL的DGZ6行星齿轮系强度非线性分析软件二次开发

目的 研究一种高效精确求解行星齿轮系统强度的方法.使用该方法把齿轮系统的参数输入界面,便可以运行参数化有限元程序,得到强度分析结果.方法 通过有限元软件ANSYS的APDL参数化设计语言,实现了行星齿轮减速器的参数化实体建模,并完成全六面体有限元模型的建立;利用周期对称分析方法对模型进行处理.结果 该二次求解软件极大的减少了有限元模型的大小,提高求解效率;基于APDL语言和VC++软件进行了行星齿轮系强度求解软件的二次开发.结论 开发的二次软件可以方便快捷、精确地求解行星齿轮系统的强度.使得用户通过参数输入界面输入齿轮系统的相关参数,来对DGZ系列行星齿轮系统进行强度分析,它对行星齿轮系统产品的设计具有非常大的意义.     

垂直升船机传动系统动力学仿真及疲劳寿命预测

针对垂直升船机传动系统大模数齿轮的疲劳寿命问题,提出一种联合虚拟仿真技术.运用SolidWorks及其插件GearTrax建立传动齿轮齿条机构的三维模型,在ADAMS中进行齿轮齿条机构动态啮合力仿真,并研究了传动速度对啮合力的影响.基于有限元软件ANSYS分析了传动机构大模数齿轮的弯曲应力,与理论计算值相比误差为1.6%,误差较小,可以作为齿轮疲劳寿命预测的依据.利用获得的载荷历程和弯曲应力结果,基于名义应力法对该大模数齿轮进行疲劳寿命预测,结果表明该大模数齿轮能很好地满足设计使用要求,联合虚拟仿真技术能有效地研究大模数齿轮的疲劳寿命问题.     

基于nCode Design-Life的电动客车车架疲劳寿命分析

针对某型电动客车车架疲劳及寿命问题,本文以有限元理论和疲劳分析理论相结合的方法,对电动客车车架进行静强度分析和疲劳寿命校核,建立有限元模型并进行受力分析,定义特定的载荷谱和材料疲劳数据;同时利用S-N静态疲劳设计方法,选用疲劳分析软件nCode Design-Life对该车架进行疲劳可靠性分析。分析结果表明,该车架的疲劳寿命为1.558×106次,许用行驶里程为650 000km,与公交客运车行驶里程参考值约为400 000km相比,结果满足要求。该研究实现了电动车减重节能,增加了续驶里程,为车架优化设计及寿命模型的建立提供了理论依据。     

铁路车辆关键部件静强度及疲劳寿命的有限元分析方法

对比了结构静强度和疲劳寿命有限元分析方法的异同,对使用有限元软件进行铁路车辆承载部件的静强度和疲劳寿命计算中的一些问题进行了分析,并介绍了铁路车辆关键部件有限元分析中的注意事项.     

铁路车辆关键部件静强度及疲劳寿命的有限元分析方法

对比了结构静强度和疲劳寿命有限元分析方法的异同，对使用有限元软件进行铁路车辆承载部件的静强度和疲劳寿命计算中的一些问题进行了分析，并介绍了铁路车辆关键部件有限元分析中的注意事项．     

基于ANSYS的渐开线直齿圆柱齿轮仿真分析

利用有限元软件ANSYS的建模功能,建立渐开线标准直齿圆柱齿轮的二维和三维有限元模型,在此基础上对静载荷作用下齿轮的齿根应力和齿轮变形进行有限元分析,比较二维模型和三维模型的模拟结果,并与传统的齿轮强度计算方法作比较,指出传统计算方法的不足,为齿轮优化设计提供1种新的设计方法和理论依据。     

水轮发电机组主轴有限元建模与静动态分析

建立了某型水轮发电机组主轴有限元模型,利用有限元分析软件NASTRAN对主轴进行实际工况下静动态分析,在水轮发电机组正常运行范围内验证了主轴满足强度要求并且发生共振的可能性极小,提高了产品的可靠性和设计水平.     

基于ANSYS的接地开关箱结构分析

基于接地开关箱有限元疲劳强度的分析,通过建模、加载计算工况以及约束条件,校核了箱体结构满足静强度设计要求;依据国际焊接学会IIW标准提供的S-N曲线数据和焊接接头疲劳类型,并利用Palmgren-Miner累积损伤法则计算出待测评估点的应力循环次数和损伤比,计算结构表明:箱体的疲劳寿命评估为无限寿命,满足产品疲劳强度设计要求。     

少齿差行星齿轮减速器的运动学及动力学仿真

通过Pro/E三维建模软件进行参数化快速建模,建立精确的少齿差行星齿轮减速器的三维模型。将三维模型导入ADAMS中进行运动学及动力学仿真分析,获得核心单元的运动学及动力学参数及其输出特性曲线。通过该曲线验证减速器模型的运动特性是否满足设计要求,缩短设计周期,节省设计经费;同时获得各个运动零部件上所受的极限载荷,为进行有限元分析提供必要的参数,为结构的优化设计奠定基础。     

齿面残余应力对齿轮轮齿弯曲疲劳寿命的影响分析

为了研究残余压应力对齿轮轮齿弯曲强度及疲劳寿命的影响,以ANSYS有限元软件为工具,分层建立轮齿表层,对各深度层施加不同预应力来模拟渗碳淬火齿轮的残余压应力,并对存在和不存在残余压应力的齿轮分别进行了弯曲强度和弯曲疲劳寿命分析,得到存在及不存在残余压应力的齿轮最大拉应力分别为567 MPa和650 MPa。结果分析表明,残余压应力可使齿轮抗弯曲疲劳性能得到较大提高。     

风力发电行星齿轮传动基本构件的有限元分析

以功率为3兆瓦的风力发电增速箱为例,利用PRO／E建立行星架及齿轮等基本构件的分析简化模型,利用ANSYS软件生成齿轮啮合的三维有限元接触模型,通过对模型进行网格划分、加载和求解,求得其在额定载荷作用下的弹性变形数据。结果表明：行星架在额定载荷的作用下出现应力集中现象,应力主要集中在行星架功率输入端的传动轴部分,并且传动轴部分在载荷的作用下发生了最大位移;行星齿轮传动中各基本构件经过分析计算与校核得出其受到的最大应力均小于材料的屈服极限,符合材料的强度要求。     

基于等效结构应力法的汽车后桥疲劳寿命分析

汽车支撑后桥是汽车底盘中主要的受力部件,承受着各个方向的载荷,其主要的损伤形式是在交变载荷作用下发生的疲劳失效。CAE仿真技术的广泛应用使得车身及零部件结构设计进入了一个崭新的阶段。本文首先利用三维软件CA-TIA建立某型支撑后桥的三维几何模型,并利用Hypermesh软件建立相应的有限元模型,根据工况设定相应的约束载荷,利用Ansys软件对后桥进行静力分析。之后将有限元分析结果导入Fe-safe软件,利用等效结构应力法分析了后桥在典型工况下的疲劳寿命。对比实际的疲劳冲击试验和CAE分析结果,预测结果与实验结果基本吻合,后桥产品的疲劳寿命满足质量要求。证明CAE疲劳仿真技术可以合理有效的预测寿命,有助于提高产品开发的质量和周期。     

轮式装载机半轴载荷谱编制及疲劳寿命预测

通过实测装载机半轴典型作业工况的载荷信号,编制了半轴的载荷谱,为预测半轴疲劳寿命提供了载荷条件。根据所编制的载荷谱和半轴有限元分析结果,利用Miner准则对半轴进行了疲劳寿命预测。分析了不同工况对疲劳寿命的影响。结果表明:原生土和半湿土工况造成的疲劳损伤比例达到68.6%,而其他工况造成的损伤较小。考虑到不确定因素对疲劳寿命的影响,对半轴的疲劳寿命进行了灵敏度分析。由灵敏度分析结果可知,当半轴表面有100MPa的残余压应力,可提高寿命3.7倍;载荷幅值增加10%,寿命减少80%。该方法可以为准确预测装载机半轴疲劳寿命,改进半轴结构提供参考。     

液化器异形偏心锥有限元应力分析

以客户提供的液化器设计结构草案和设计载荷为基础进行分析,对液化器下部带夹套的异形偏心锥体结构进行强度核算.首先利用三维建模软件SOLIDWORK建立实体模型,然后将模型导入有限元分析计算软件ANSYS中定义单元、划分网格和施加载荷,再进行有限元内压静载荷分析和外压屈曲稳定性分析,最后依据国家标准JB4732-1995(2005确认)中的相关评定规则对分析结果进行评定.对结构草案中弯曲应力超过标准要求的不连续结构区域进行结构改造,降低弯曲应力,使液化器下部锥体的最终设计方案能够满足国家标准的要求和客户的要求.     

基于有限元法的搅拌捏合机搅拌轴疲劳分析

以有限元法为基础,在建立搅拌轴有限元力学模型的基础上,先借助有限元软件ANSYS静力分析找出搅拌轴上的危险点,再通过ANSYS-Fatigue模块对这些点进行疲劳寿命分析。通过对危险点螺棱与轴的过渡部分进行疲劳寿命分析,得到疲劳累积系数0.6,表明该搅拌轴在使用年限内满足疲劳强度要求。     

Msc.Marc和Msc.Patran联合仿真内燃机连杆疲劳性能分析

利用UGNX建模软件建立某型号内燃机连杆组件的真实三维实体模型,通过ANSYS ICEM专用划分网格软件对其进行高质量的六面体网格划分。将网格文件导入专用有限元分析软件Msc.Marc和Msc.Patran的Fatigue模块对连杆组件进行强度和疲劳分析。结果表明:在拉、压工况条件下,连杆体、连杆盖以及连杆螺栓强度均能够满足使用要求;对连杆体和连杆盖而言,其疲劳安全因子较大,连杆螺栓的安全系数较小。尽管如此,连杆各部分的安全系数都大于1,理论上连杆疲劳寿命满足使用安全要求。     

直蚌线发动机活塞疲劳分析

采用三维软件建立发动机活塞的几何模型.利用ANSYS有限元软件对活塞进行静力学分析,找到应力最大部位,运用ANSYS W orkbench疲劳分析功能对应力最大部位进行疲劳分析,得到疲劳寿命,为活塞的进一步改进设计提供理论依据.     

渐开线直齿圆柱齿轮有限元仿真分析

利用ANSYS软件对齿轮变形和齿根应力进行了有限元计算，建立了一对齿轮接触仿真分析的模型，利用ANSYS的面面接触单元进行齿轮接触仿真分析，计算了齿轮啮合中的接触应力和接触变形，说明了ANSYS在齿轮计算尤其在接触分析上的有效性，为齿轮的优化设计和可靠性设计及CAE奠定了基础。     

基于MSC.Patran风电机组轮毂的有限元分析

风力发电机组中,轮毂承载着复杂的气动载荷,利用经典力学很难仿真其应力的大小及分布.为得到较精准的轮毂受力状态,基于有限元软件HyperMesh对SUT 3000风电机组轮毂模型进行较规则的六面体网格划分,并在模型中引入GAP单元,利用MSC.Patran/Nastran作为分析平台对轮毂进行强度分析.静强度分析结果表明,轮毂的最大应力值（101MPa）小于许用应力,其强度满足设计需要.六面体单元和GAP单元的使用,缩短了CPU的分析时间并获得了较平滑的应力和应变分布云图.     

重载车低压铸造铝合金轮毂弯曲疲劳试验仿真方法研究

利用有限元分析方法,建立重载车低压铸造铝合金轮毂、试验加载轴、螺栓连接件的有限元模型,施加合理的边界条件进行弯曲疲劳试验模拟研究。通过设置接触对以及相关参数,对轮毂按照台架试验要求进行周向加载,得出轮毂在循环中的高应力区域。运用疲劳寿命中的名义应力法以及FE-SAFE软件估算轮毂疲劳寿命。结果表明:轮毂通风口之间对数寿命相对较低,但满足国标规定最低循环次数。