环形弹簧的刚度与应力的一种简化计算方法

本文对一类新型弹性元件──环形弹簧的刚度与应力提出一种简化计算方法，并将有限元的计算值与实测值作了比较，证明这种简化计算是可靠的。     

筋腱连接器球形橡胶轴承刚度仿真与试验

为深入研究橡胶材料及结构参数对球形橡胶轴承刚度性能的影响,采用有限元方法对5种不同材料或结构的球形橡胶轴承进行分析研究,完成了球形橡胶轴承的压缩与摆动试验.对相应橡胶材料进行了材料试验,使用Abaqus/Standard建立橡胶轴承的二维轴对称模型和1/2三维模型,用Neo-Hooke、Mooney-Rivlin和Yeoh超弹性本构模型进行仿真.进行橡胶轴承的压缩与摆动试验,对有限元仿真进行对比验证.试验结果表明:丁腈橡胶、氢化丁腈橡胶与天然橡胶制造的球形轴承,压缩刚度均会随着压缩位移上升而上升,摆动刚度均会随着摆动角度上升而下降;球形橡胶轴承金属层数量的上升会提高其竖直刚度,但对摆动刚度几乎没有影响; Yeoh本构模型在两种变形情况下均可以很好地拟合试验结果;在变形较小时,用MooneyRivlin本构模型进行仿真也可以得到较为准确的仿真结果;在压缩仿真中,形变较大时,Mooney-Rivlin本构模型无法表现出刚度迅速上升的阶段,因此仿真结果会小于试验结果;使用Neo-Hooke本构模型的仿真结果误差最大,在摆动仿真中完全无法使用.     

橡胶衬套刚度对悬架特性的影响

对ADAMS/Car中衬套刚度的计算进行了说明,在此基础上建立了一个双横臂悬架的刚弹耦合模型。通过ADAMS/Insight对各个衬套的刚度进行灵敏度分析,分析了衬套刚度的变化对车轮定位参数和悬架刚度的影响,得出车轮定位参数随橡胶衬套刚度变化的规律。选取刚度变化对车轮定位参数影响较大的衬套力比例因子作为设计变量,选取车轮外倾角、前束、主销内倾角、轮距为优化目标,对不同的衬套取不同的比例因子,通过ADAMS/Insight自动完成设计的空间组合,并进行仿真计算。根据目标函数对设计空间过滤,最终达到对车轮定位参数的优化设计。     

径向阵列式柔性支承扭转刚度的分析和计算

径向阵列式柔性支承属于精密弹性元件,能在有限范围精确提供角位移。文章对其最重要的性能指标(扭转刚度)进行了研究,根据力平衡法推导出阵列数为N(N≥2)的扭转刚度计算公式,分析了扭转刚度表达式的构成和物理意义,对比分析了所推导的计算公式和文献计算公式的计算精度和适用性,建立了有效的有限元计算模型,模拟计算结果证明了所推导公式的有效性。研究表明,文章所推导的扭转刚度计算公式对于所有具有矩形截面的径向阵列式柔性支承都适用,且与有限元计算结果的差值稳定在约7%。     

板簧刚度及迟滞特性的非线性有限元分析

利用ANSYS有限元分析软件的接触非线性求解功能对钢板弹簧的刚度及动力学特性进行分析,讨论了摩擦和大变形对钢板弹簧刚度的影响及摩擦对钢板弹簧迟滞特性和阻尼特性的影响.结果表明,摩擦对板簧刚度影响较小,对板簧的阻尼特性影响较大,为进行板簧的精益设计提供了参考.     

橡胶减振支座动态性能仿真分析研究

基于Mooney-Rivlin、Ogden 3阶和Van der Waals三种橡胶超弹材料本构模型,考虑载荷频率、载荷幅值、载荷均值诸因素影响,分别建立风力发电机橡胶减振支座有限元模型,对橡胶减振支座动态性能进行数值模拟。通过橡胶支座动态承载测试实验,分析不同橡胶材料本构模型对橡胶弹性元件仿真精度的影响。橡胶减振支座仿真分析与动态承载实验结果的误差分析显示,压剪变形载荷工况适合选用Van der Waals模型;Mooney-Rivlin模型适合中、小变形载荷工况;Ogden 3阶模型则更适合较大变形载荷工况。为提高橡胶弹性元件有限元仿真精度,应根据所受载荷工况选用合适的橡胶材料本构模型。     

金属橡胶减振器组合刚度特性研究

金属橡胶减振器（Metal Rubber Damper简称MRD）是一种具有干摩擦的非线性减振器,但由于单一MRD刚度曲线线性度差,若将刚度特性不同的金属橡胶元件加以组合匹配,刚度特性线性区间范围将大大增加,详细叙述了用能量法对建模的非线性方程进行线性化,并且利用总体最小二乘法对此类方程进行参数辨识,结果表明,不同的金属橡胶减振阻尼元件的互相组合大大增加了其刚度特性的线性范围．     

大型三辊卷板机机架的强度与刚度分析

对一种新型大型三卷板机机架的强度和刚度特性进行有限元分析。建立了机架的板壳有限元模型和平面应力有限元模型,并将此两种模型进行比较,讨论了平面应力模型的可行性,为机架的结构优化设计奠定了基础。     

牵引装置橡胶套FEA刚度分析

橡胶关节是机车车辆弹性元件中的一大类,应用范围广,大多用在杆类零件两端,起到弹性连接的作用,因为具有多自由度方向上的弹性性能且轴径刚度比,比较难确定.传统方式只有通过经验和实验数据不断调整结构,开发周期慢成本高,利用FEA分析软件对该类产品进行结构分析,并将分析结果和试验数据进行比较,验证了有限元分析的可行性及正确性.     

高速电主轴径向跳动及静刚度测试方法

用非接触式方法测试高速电主轴的径向跳动。介绍了非接触式测试方法,并与接触式测试方法的数据进行了对比。结果表明,非接触式的测试精度高于接触式。研究了用最小二乘法理论标定力传感器,以此测试高速电主轴的径向刚度和轴向刚度的方法。测试结果表明,测试精度得到了较大提高。     

子午线轮胎直行和侧滑滚动过程的热力耦合动态分析

轮胎在路面上直行和侧滑滚动是复杂的热力耦合过程,对于深入了解轮胎的力学性能,优化轮胎的承载能力,提高车辆乘坐舒适性等方面都有着重要作用.本文采用有限元分析软件A baqus/Exp lic it对235/65R 14越野车子午线轮胎行驶过程的热力场进行了三维动态耦合分析,得到了轮胎的应力、温度分布以及侧滑力、回正力矩随侧滑角的变化曲线,为轮胎设计提供了参考依据.     

设锚栓的加劲板式橡胶支座的水平刚度

分析了设锚栓的加劲板式橡胶支座在橡胶垫与锚栓接触前后的水平刚度.与支座变形相一致,进行了接触问题的近似分析,得到了一个便于计算机编程的刚度函数算式.一个4柱支承大跨度预应力浅网壳结构的有限弹性变形分析表明,锚栓对计算结果影响较大.     

YT4125柴油机机体刚度分析

应用有限单元法,在I-DEAS9.0软件平台上,建立了YT4125柴油机机体的三维实体模型,对机体进行了复合边界下的刚度计算.通过对YT4125柴油机机体的火力面和主轴承座进行复合边界条件下的变形计算,找到了机体结构的薄弱部位,优化了YT4125柴油机机体的结构,提高了机体刚度,达到了降噪和减振的目的;同时其分析结果又为机体的动力学分析提供了一个可靠的有限元模型.     

当前刚度系数在前屈曲分析中的应用

在有限元分析中,非线性问题最终都归结为求解非线性代数方程组.基于增量法的当前刚度系数,具有趋零特性.即随着载荷向临界点靠近,当前刚度系数单调收敛于零.利用这一特性,可以用以确定载荷增量步长,并利用前屈曲分析各解点上当前刚度系数值构造拉格朗日插值,用以确定临界载荷.最后,通过算例验证了本算法的有效性.     

基于有限元方法的热轧2250精轧机牌坊刚度分析与优化

根据某2250精轧机的牌坊结构设计方案,首先利用有限元软件建立了该牌坊的模型。通过对其结构的分析计算,得出了该牌坊承受最大轧制力时的最大应力所在位置和应力分布规律;然后根据分析结果,对牌坊结构设计方案进行了优化设计,并对优化后的牌坊强度和刚度进行校核,验证了优化结果能够满足使用要求。该结论可为机架的进一步改进设计提供了理论依据。     

基础隔震建筑变刚度保护装置

为了防止橡胶支座在低频激励下失稳破坏,按照多质点结构分析模型推导了不附加、右侧、左侧附加弹簧的运动方程及偏置方程,编制了相应的分析程序.通过在隔震层增设变刚度隔震保护装置作为第2道防线,进行了5层框架的变刚度隔震保护模拟地震振动台试验.理论分析和试验结果表明,变刚度隔震保护装置能有效改变结构动力特性,减小隔震层的变形,使之限制在允许的范围内,从而防止了橡胶垫失稳破坏,同时还能使上部结构的层间剪力不明显增大.     

弹性滚子径向变形分析

通过对径向负荷作用下的弹性滚子径向变形的有限元分析和试验结果的研究，分析了弹性滚子破坏的主要原因，提出了弹性滚子径向变形的计算方法，为进一步优化弹性滚子轴承的结构提供了依据。     

渐开线直齿内齿轮的轮齿刚度简化计算

为了获得渐开线直齿内齿轮轮齿刚度的简化计算公式,从直齿内齿轮渐开线齿形出发,建立了内齿轮的精确三维实体模型,合理选择并提出了影响直齿内齿轮变形挠度的4个主要参数:加载位置、齿轮齿数、齿轮变位系数和刀尖圆角半径,并利用有限元法对变形挠度进行了分析研究和实际计算,最后通过对计算数据的回归分析,推导出了直齿内齿轮轮齿刚度的简化计算公式.