等弯曲疲劳强度设计的齿轮齿面硬度配对

在一般齿轮传动设计中,为充分发挥材料的潜力,使设计的齿轮机构尺寸较为紧凑,达到等弯曲疲劳强度的目的,应使两齿面保持一定的硬度差△HB。现有资料仅提供△HB≥30～50。本文经分析计算,给出设计时考虑不同因素应取用的合理齿面硬度差值。     

直齿轮啮合疲劳强度的有限元仿真与失效分析

齿轮啮合疲劳强度的理论计算和虚拟仿真均与实际啮合情况存在偏差,两者的精度值得讨论.首先在UG环境下建立标准渐开线直齿轮模型,再运用UG有限元工具对轮齿进行了齿根弯曲疲劳强度与齿面接触疲劳强度的力学仿真,最后对虚拟仿真与理论算法的结果进行了比较分析.结果表明:齿根弯曲应力和齿面接触应力分布图符合理论推断,但理论计算忽略了轮齿受到的径向压应力,有限元仿真的边界载荷条件更为真实,但结果应当引入载荷因数K.本文在同一软件环境中实现了齿轮的CAD与CAE,为齿轮的建模、仿真提供了设计参考与误差分析的思路,有助于提高齿轮设计的效率和质量.     

斜齿轮三维弯曲有限元模型及应力分析

为了应用有限元法精确求解斜齿轮的弯曲应力,根据斜齿轮啮合原理,提出了斜齿轮啮合接触线确定方法.采用有限元ANSYS软件的参数化设计APDL语言,开发了自动完成斜齿轮三维弯曲有限元建模与应力分析程序模块.以某型货车变速器齿轮为研究对象,建立了相应的斜齿轮三维弯曲有限元模型,通过斜齿轮三维有限元分析与齿轮承载能力计算ISO标准结果比较,说明所建立的斜齿轮三维弯曲有限元模型不但可以准确反映斜齿轮的三维应力分布,而且可以精确求解斜齿轮不同啮合位置的齿根应力.     

基于ANSYS的渐开线斜齿轮有限元分析

利用斜齿轮端面渐开线和螺旋线的方程,通过坐标转换方法得到在ANSYS环境下适用的关键点,从而建立比较精确的斜齿轮三维模型。并对建立的模型进行模态分析和齿根弯曲应力分析。经过有限元分析后,可以证实利用该方法建立的模型是比较精确的。建立比较精确的分析模型,对于掌握斜齿轮的齿根弯曲应力的特点和固有频率有着重要意义。     

齿轮弯曲疲劳强度试验数据任意置信度下C—R—S—N曲线的拟合方法

提出一种对成组法脉动弯曲疲劳试验的寿命数据进行处理的方法,５０％置信度不定应力的寿命的分布按三参数威布尔分布进行优化拟合,任意置信度下的置信限曲线则以旋转－平移变换后的概率坐标中的双曲线函数的原型进行最小二乘法曲线拟合来求取,由所求得置信限曲线方程可求出置信度Ｃ下,任意可靠度Ｒ下的疲劳寿命,进一步与试验所得的齿根应力作线性回归,可求得Ｃ－Ｒ－Ｓ－Ｎ曲线簇,此方法对其他的疲劳数据处理也有较好的参考价     

随机载荷条件下齿轮弯曲疲劳强度

从分析随机载荷谱的角度出发,推导了与随机载荷损伤等效的当量载荷计算公式,研究了载荷谱幅值的分布对齿轮的弯曲疲劳寿命造成的影响,并分析了在随机载荷工况下合理确定齿轮弯曲疲劳设计载荷的依据.     

发动机曲轴疲劳强度的三维有限元分析

为了较全面系统地对发动机曲轴疲劳强度的影响因素进行研究分析,采用了有限单元法建立发动机动力系统有限元模型,根据发动机工作状态的实际工况,在多种载荷边界条件和位移边界条件下对曲轴的应力和变形进行了有限元分析,并将有限元分析结果和试验数据进行了对比分析,为曲轴疲劳强度分析提供了参考。     

基于Calculix的船舶疲劳强度并行计算方法研究与应用

分析了船舶设计领域中基于有限元求解的大规模数值计算问题.在广州超算中心先导系统基础资源环境下对开源有限元求解器Calculix进行基于消息传递接口的并行化改造和移植.在兼容商业有限元分析软件前后处理文件格式的条件下,计算部分在超级计算机上采用多工况多结点并行计算完成.基于C/S模式搭建了船舶疲劳强度分析并行计算系统,实际算例和测试结果表明,同等条件下该Calculix并行化改造方法大大降低了船舶设计中数值分析部分的时间开销.     

随机载荷条件下齿轮弯曲疲劳强度

从分析随机载荷谱的角度出发，推导了与随机载荷损伤等效的当量载荷计算公式，研究了载荷谱幅值的分布对齿轮的弯曲疲劳寿命造成的影响，并分析了在随机载荷工况下合理确定齿轮弯曲疲劳设计载荷的依据．     

飞机机翼疲劳断裂过程的有限元分析

重点研究了飞机机翼的疲劳与断裂问题.对机翼疲劳裂纹扩展进行了理论分析.介绍了疲劳断裂过程有限元模拟的几种方法,运用有限元分析软件ABAQUS.对飞机机翼疲劳断裂过程进行了有限元分析,结果表明,在加载条件下,飞机机翼发生疲劳断裂的最危险部位位于机翼根部.     

钢-混凝土组合梁疲劳性能的有限元分析

目的为提高组合梁的抗疲劳寿命,研究组合梁疲劳性能．方法采用ANSYS软件包对组合梁的疲劳性能进行数值模拟与研究,通过建模对其施加疲劳荷载,计算具有不同配筋率和混凝土抗压强度的7根组合梁应力幅和疲劳寿命,得到了相应的s—N过程曲线,并与组合梁的试验结果和国际相关规范进行了比较．结果混凝土抗压强度从36．4MPa提高N41．8MPa,疲劳寿命提高了1．48倍;其他条件相同的情况下,应力幅提高9．9／MPa,试验和有限元计算疲劳寿命提高12．8万次和24万次．结论配筋率、混凝土强度和应力幅值是影响组合梁疲劳寿命的主要因素,配筋率比混凝土抗压强度影响更显著．     

不锈钢薄壁波纹换热管强度的有限元分析

应用ANSYS有限元程序，选取空间壳体单元SHELL63，在相同内压下，对换热器设计中常用的两种不锈钢薄壁波纹管进行强度分析，得出二者一个周期内的径向应力、轴向应力和剪切应力的分布规律。有限元计算值与参考文献实验结论比较，表明计算值与实验值关于一个周期内轴向和径向应力的分布规律相同，有限元(ANSYS)计算结果可供波纹管设计、制造参考。     

LX200摩托车车架有限元分析及强度评价

综合运用CATIA、MSC.PATRAN等软件,结合摩托车车架结构特点和实际承载情况,建立了LX200摩托车车架有限元计算分析模型;通过模型检查,验证了模型的可行性和有效性;在此基础上对车架进行了有限元分析,并根据计算结果对车架进行了强度评价.结果表明,LX200摩托车车架设计较保守,具有较大的轻量化设计空间.     

基于有限元法的表面疲劳裂纹扩展模拟

基于有限元法模拟了受远场拉伸和弯曲载荷有限厚度平板的表面疲劳裂纹扩展。裂纹体网格由等参奇异单元构成,裂纹体和非裂纹体之间采用多点约束连接不匹配的节点;采用1／4节点位移法计算应力强度因子,根据Paris公式计算裂纹扩展增量,三次样条插值函数描述裂纹前沿;自编软件实时跟踪裂纹扩展。计算得到的应力强度因子与Newman和Raju的经验公式结果比较,符合良好。