铆接叶轮的模态和离心力分析

采用hypermesh有限元软件,对由叶片与前后盖板及轮毂构成且各部件间采用铆钉连接的叶轮,分别进行模态分析和施加离心力的应力分析。得出叶轮受离心力作用的von Mise应力和铆钉所受剪切力,在叶片与前盖板处和后盖板与轮毂连接处铆钉受较大剪切力。     

离心泵叶轮的受力变形有限元分析

为了得到低比转速离心泵叶轮内的应力和变形规律,找到最大应力点和最大变形位置,在ANSYS中对叶轮所受的离心力、流道介质压力、圆盘摩擦力、前后盖板压力及其耦合作用的情况进行受力变形分析;结果证明前后盖板的受力变形完全不同;介质压力作用下叶轮产生的应力和变形最大,最大应力出现在叶轮出口叶片与前后盖板的交界处,属于应力集中点;圆盘摩擦力较其他载荷对叶轮受力变形产生的影响较小;以上研究结果有助于预测叶轮的变形规律,对叶轮的形状设计具有重要意义.     

混流式核主泵叶轮叶片厚度分布规律对能量性能的影响

采用数值计算方法,开展混流式核主泵叶轮叶片自前盖板至后盖板方向厚度分布规律对能量性能影响的研究。通过对5种具有不同厚度分布规律叶片的叶轮进行比较分析,探索最佳叶片厚度比值和其对叶片表面静压力分布规律的影响。结果表明:当叶片后盖板处厚度与前盖板处厚度比值L=1.5时,叶轮的水力效率达到最高,当L=1.25时叶片做功能力低,叶轮内能量损失大,水力效率较低;在小流量工况下,随着比值L的增加,相同流量下扬程和水力效率都随之升高;在大流量工况下,扬程和水力效率都随着L的增大而降低;叶轮流道内压能沿着前盖板至后盖板方向增大并且最大压能位置向中间移动。     

基于FLUENT和ABAQUS离心泵叶轮强度和刚度的研究

叶轮是离心泵的一个关键部件,采用流固耦合分析方法对叶轮的强度和刚度进行仿真,采用多帧参照技术对叶轮-蜗壳动静干涉进行模拟.在FLUENT流体力学分析中,获得叶片和轮毂压力和剪应力分布.在设计工况下,叶轮受到压力,剪应力和离心力的共同作用,其应力分布与整体变形在ABAQUS的结构分析中获得.分析结果表明:相对于压力,剪应力对叶轮变形影响微不足道;叶轮结构在设计工况下结构安全;叶轮最高转速可达1780r/min.如果应力却维持在一个较低的水平,离心泵转速提高,叶轮会与蜗壳发生干涉,因此,在保证叶轮强度和刚度的前提下,提出两个叶轮的改进设计方案.     

多工况下离心压缩机叶片承载的流固耦合效应分析

针对国内某大型离心压缩机叶轮叶片利用流固耦合技术,通过求解流体和固体的耦合方程,对冬季和设计工况下的叶轮叶片的应力应变分别进行了计算分析。理论分析表明,叶轮叶片的应力主要由离心力引起的拉应力和气动载荷引起的叶片弯应力构成。数值计算表明：对所研究的离心叶轮而言,离心力产生的拉应力是构成叶片应力的主要因素,而气动载荷引起的叶片应力相对较小;但单独进行力学分析其危险工作面的位置会发生变化,计算结果显示应力应变异常区域与实际叶片发生断裂的部位相一致。本文研究结果为实际运行发生事故的原因分析提供一定的依据。     

叶轮前后盖板上设副叶片的试验研究

黄河水的高含砂量造成原设计叶轮口环的缝隙密封磨蚀严重。采用在前后盖板上设副叶片来替代原口环密封，对这种副叶片模型泵的性能，前后盖板处液体的压力分布进行测试。副叶片使泵的轴功率增加，效率下降，扬程曲线趋平；但使轴向力减小，对提高密封寿命有利。     

基于ADINA的轴流泵叶轮流固耦合分析

采用了SIMPLEC算法、RNG k-ε湍流方程对轴流泵叶轮进行流固耦合分析,得到不同工况下叶轮内部应力与应变,流体流速分布情况。结果发现,叶轮的最大应变和应力均发生在叶片和轮毂连接的部位,并随着扬程的增大而减小;叶片的最大变形发生在末端;叶片背面发生明显的回流。     

离心式压缩机叶轮的板壳有限元分析

一、引言离心压缩机叶轮强度校核目前常用二次计算法和轴对称有限元法。这两种方法计算叶轮强度都较为有效,但共同的缺点是叶片应力无法求解或仅是近似解。除了轮盖进风口、轴盘的轮毂处之外,叶片进、出口处往往也是离心叶轮的高应力区,也能成为叶轮强度的薄弱区,成为叶轮破坏的发源地。为此需要建立一个较为精确的叶片应力     

焊接式闭式叶轮应力优化分析

压气叶轮作为压缩机的主要部件,主要受离心力影响。通过仿真计算在不改变气动参数的前提下,带有8个叶片的闭式离心叶轮,在离心荷载作用下,分析了叶顶倒角、轮盖厚度、轮盖倒角对叶轮的强度影响。经过分析,发现在叶片进口叶顶位置应力最大。为了减小叶轮局部位置上最大应力,对叶片与轮盖的连接处倒圆进行了分析。进一步对轮盖的几何结构重新优化设计,分析结果证明盘侧厚度增加有利于提高叶轮强度;通过改进整体叶轮外形,叶片进口处的应力集中现象得到大幅度的改善。     

基于流场计算的螺旋离心泵叶轮静力学分析

为研究螺旋离心泵叶轮结构的振动特性,首先建立螺旋离心泵内部流场三维模型,对设计工况下的螺旋离心泵内流场进行了定常数值模拟,得到了叶片表面的压力载荷分布;建立叶轮有限元模型,以螺旋离心泵全流道三维定常数值模拟计算结果为基础,利用顺序耦合技术进行了有预应力的叶轮静应力分析和模态分析,结果表明:叶轮的最大应力出现在叶片进口的轮毂处,叶轮强度满足设计要求;叶轮最大的形变区域出现在叶片进口的轮缘处;叶轮的变形域随着频率的增加而增大;叶轮的各阶固有频率远大于泵的运行频率,因此在运行过程中不易发生共振现象。     

前桥轮毂拆卸专用拉具的结构设计

前桥轮毂拆卸是汽车修理中经常性的修理作业内容,针对汽车修理维修企业中不同车型前桥轮毂拆卸的修理实际需要,通过分析不同汽车前桥轮毂结构特点,设计了套筒式轮毂拆卸拉具和板条式轮毂拆卸拉具。套筒式轮毂拆卸拉具主要针对有前轮毂罩螺栓的前桥轮毂拆卸,板条式轮毂拆卸拉具主要解决没有前轮毂罩螺栓的前桥轮毂拆卸,板条式轮毂拆卸拉具刚性好,可满足重型车轮毂拆卸。两种设计能满足多种车型的轮毂结构的拆卸需要,有很好的通用性。     

基于AutoCAD及Pro/E的天圆地方类结构件建模及展开研究

天圆地方类结构件精确三维建模一直是工程上的难点,以前的研究基本上是从各类三维软件的直接应用建立模型,缺点是不能精确建模。本研究基于天圆地方类结构件的表面特征进行精确建模,依据"曲面公共切平面定理",在椭圆锥面上求截面圆,此圆即是三维建模的平面基础,基于此截面圆利用AutoCAD及Pro/E等软件对其进行精确三维建模、获得实体。2D与3D作图有机结合,运用椭圆锥的截面圆性质求得椭圆锥实体,与四棱锥台进行并集运算获得天圆地方实体模型,为其CAD展开及更复杂的组合(相贯)件实体建模打下坚实的基础,同时,对其进行了精确的展开。     

第三代轮毂轴承游隙的分析与检测

为解决第三代轮毂轴承负游隙难以直接获取的问题,将第三代轮毂轴承游隙的间接测量方法与角接触球轴承轴向载荷-位移关系相结合,开展了轮毂轴承游隙与预紧力的分析,建立了卸载力与预紧力之间的关系,提出了装配件和装车件状态下轮毂轴承游隙的计算方法;在利用加载机构模拟锁紧力的基础上,设计了一种能应用于三代驱动和非驱动轮毂轴承的游隙检测方法以获取轮毂轴承游隙.研究结果表明,第三代轮毂轴承的卸载力与预紧力之间存在线性关系,不同初始游隙的轴承在相同锁紧力矩下导致的轴向位移趋于一致.     

双轮式抛投机器人仿富勒烯轮毂结构设计

为了提高双轮式抛投机器人的全向抗冲击性能,提出了一种仿富勒烯张拉式轮毂结构及其优化方法。首先,根据C₆₀的几何特点及正二十面体被截取顶角后的截取比例λ建立模型,利用直接刚度矩阵法对模型进行受力分析,给出了最优截取比例λ。然后,以张拉结构为载荷分布优化单元对C₆₀结构载荷分布进行优化,并对其静力学性能进行了ABAQUS仿真分析,最后将其与同质量的条幅式、轮辐式以及球壳式轮毂结构进行对比。仿真结果表明:所提出的仿C₆₀张拉结构轮毂具有较好的强度及刚度特性,整体承载性能较优;具有较好的承载与散力特性,应力分布较为均匀;同时具有较好的承载全向性,结构受力整体性好且不易失稳,从而验证了所设计结构的有效性。     

非驱动轮毂轴承单元法兰盘轴颈静强度计算及试验

针对轮毂单元静强度计算及试验验证问题,根据第三代非驱动轮毂轴承单元的受力情况,提供了一种用CAE仿真分析方法以外的简便数值分析计算方法,即在车辆受到侧向1.2 g的临界侧向加速度下,将轮毂轴承单元受到的外部径向力和轴向力,通过轮毂轴承单元内部受力分析,转化为轴承内部双列滚道的两个载荷中心的径向力和轴向力;并将轮毂轴承单元法兰盘内侧受力轴颈简化等效为实心悬臂梁的处理方法,来计算法兰盘轴颈静强度;并用侧向静强度试验方法,通过构建适当的试验方案,来验证轮毂轴承单元法兰盘静强度,为设计优化提供简便的分析验证方法。研究结果表明,该简化模型计算结果能够与侧向静强度试验结果保持一致,为笔者利用简化计算方法来简便快速地定量选取轴径和轴颈r角大小提供了可能;该方法计算简便有效,结果可靠。     

摩托车前后轮结构改进设计

针对摩托车前后轮轴承与轮毂的磨损,对摩托车前后轮结构进行研究。采取将轮毂的一部分改成铁套,使轴承直接与铁套接触,而不是轮毂。通过轮毂结构处的改进设计后,提高了轴承与轮毂的使用寿命,减少了摩托车的维修成本及生产成本。     

柔性薄膜太阳能电池用精密不锈钢基板冷轧成形的数值模拟

利用有限元方法,研究了压下量及前后张力对柔性薄膜太阳能电池用不锈钢基板轧制过程中应力分布的影响.结果显示,适当增加压下量有利于表面应力的均匀分布,且可减少轧制道次,但过大压下量容易导致不均匀塑性变形;采用后张力稍大于前张力的轧制工艺,可使基板应力分布趋向均匀,当前后张力值分别为40 kN和58 kN时,应力分布均匀且板内最大等效应力值最小.研究表明,采用后张力稍大于前张力、压下率控制在30％以内的轧制工艺,可保证薄板应力值较小且分布均匀.最后,在模拟结果的指导下,成功轧制得到厚0.25 mm的不锈钢基板,其厚度分布与模拟结果基本一致,且粗糙度满足基板的使用要求.     

轿车后轮毂轴早期疲劳断裂的原因分析

采用扫描电子显微分析和电子探针成分分析等检测方法,比较研究了国产轿车后轮毂轴与德国产轿车后轮毂轴的材料的显微组织与疲劳寿命,同时对材料的缺陷进行分析,找出了国产轿车后轮毂轴的早期疲劳失效的原因,试验结果证明在材料当中存在大量的冶金缺陷,在缺陷处检测出大量的Mo、Cr、Ca、Cl、O、Na和K等,且为疏松状“孔洞”,基体材料中不含Mo元素,说明没有达到合金化的目的。这些“孔洞”的存在是疲劳裂纹过早产生的根本原因。试验结果为国产轿车后轮毂轴的材料选用提供理论依据。     

基于ANSYS的汽车轮毂单元静应力计算优化设计

轮毂单元是汽车系统的重要部件,其力学性能成为直接影响汽车安全性能的关键因素。通过对轮毂的各项力学性能合理精确的有限元分析,可以优化轮毂设计、保证强度要求、减少试验次数、缩短开发时间。以第一代轮毂轴承单元为研究对象,以ANSYS为工具,建立与轮毂实际弯曲疲劳试验相等效的有限元分析模型,并进行结构强度分析,获得轮毂单元的静应力分布,为轮毂产品的设计开发提供设计依据。     

基于视觉的汽车轮毂打磨实训系统设计

随着智能制造技术的飞速发展,企业转型升级加速,对技术技能型人才的需求与日俱增。该文设计汽车轮毂智能化打磨加工工艺的实训系统,通过Profinet工业以太网通信,结合PLC实现对系统的逻辑控制,通过机器视觉对轮毂表面检测,将需要打磨的区域反馈给工业机器人实现自动打磨,提高轮毂打磨的精度和效率,改善加工工艺。该实训系统能满足对学生进行PLC与工业机器人现场编程、机器视觉的基础应用以及制造加工工艺的知识与技能的训练,提高学生综合技能与素养。