基于Workbench的盾构机刀盘强度分析

根据盾构机刀盘受力特点,利用有限元分析软件对不同工况下改造前与改造后的刀盘等效应力及等效变形进行仿真分析,根据仿真结果,在不同工况下,改造前与改造后刀盘最大等效应力均出现在刀盘支撑与刀盘面板焊接位置,在额定转矩下刀盘改造后等效应力增加了40 MPa,增加率为16%,等效变形增加了1.33 mm,增加率为27.1%;在脱困转矩下等效应力增加了35 MPa,增加率为13%,等效变形增加了1.36 mm,增加率为26.1%;根据仿真结果,刀盘扩径改造后强度及刚度均满足使用要求。     

无轨胶轮车车架的优化设计

利用仿真模拟软件对无轨胶轮车车架模型进行绘制，同时分析胶轮车在弯路以及颠簸路面两种运行路况下的受力情况。结果表明，在颠簸路面下车架最大变形量达到9.762 mm，最大应力达到219.5 MPa。通过将车架后侧纵梁增厚8 mm进行车架结构优化后再次进行模拟发现，最大变形量及应力值均显著降低，优化方案效果明显，值得实际推广应用。     

基于ANSYS的联合起苗机梳齿式U型起苗刀的优化设计

基于Pro/E创建了U型起苗刀三维参数化特征模型,根据起苗刀结构、材料、受力情况,利用有限元软件ANSYS对起苗刀进行了静力学分析,获得了起苗刀等效应力、变形和安全系数云图。利用ANSYS软件的优化模块对起苗刀的结构参数进行了多目标优化设计,并得到了令人满意的优化结果,减少了质量和体积,节省了材料,安全系数和总变形量达到设计要求,为同类起苗刀设计提供了一定的参考和理论依据。     

基于ANSYS的包装物品码垛机器人臂部研究

研究平行四连杆机构的码垛机器人的臂部结构的力学性能，能否满足自动包装生产线对码垛机器人越来越高的载荷及运动速度的要求。主要对平行四连杆式并联码垛机器人的臂部结构做了受力分析，并利用ANSYS有限元分析软件对其强度作了仿真分析。得到了前臂及后大臂的受力云图，前臂的最大应力值为38.4MPa，最大应力位置是与后小臂连接的中间孔上方的加强筋上，最大位移量为0.9mm，最大位移发生在与腕部连接的轴孔附近；后大臂的最大应力值为10.7MPa，最大应力位置是与前臂连接轴孔附近，最大位移量为0.02mm，最大位移发生与前臂连接的轴孔端部。通过云图分析得到前臂及后大臂的最大变形量及最大应力值均满足设计要求，证明了平行四连杆式臂部结构能够满足较大的承载能力，为码垛机器人臂部结构的设计的提供了理论依据。     

基于COMSOL有限元分析的滤芯外壳结构优化

针对滤芯外壳测试环境苛刻的要求,以滤芯外壳为研究对象,运用SolidWorks三维软件对滤芯外壳进行建模,通过COMSOL软件对滤芯外壳结构进行有限元分析,探究了滤芯外壳在爆破工况测试条件下的应力和变形情况。经理论分析与实验测试,结果表明：滤芯外壳的最大应力峰值出现在根部直径突变位置,相对较为集中,最大应力为198 MPa,此时的变形量为8.78 mm,超过材料许用应力;通过增大圆角半径和厚度对滤芯外壳进行优化,优化后滤芯外壳的最大应力为123 MPa,相比优化前减小了37.8%,在材料的许用应力之内,此时的最大变形量为6.33 mm,相比优化前减小了27.9%;优化前的滤芯外壳最大爆破压力为2.86 MPa,优化后的滤芯外壳最大爆破压力为3.47 MPa,相比优化前提高了17.5%,达到了目标爆破压力3.2 MPa,满足设计要求。该研究结果为后期滤芯外壳的结构设计提供了理论基础。     

多接触面轮胎定型硫化机应力分析及结构优化

采用SolidWorks软件建立多接触面轮胎定型硫化机模型,利用HyperMesh和Ansys对硫化机进行模态分析、应力和变形分析。计算结果表明:结构优化前,硫化机在额定载荷下最大应力为366.611 MPa,存在应力集中现象,总变形量为2.69615 mm;结构优化后,消除了应力集中现象,最大应力为148.417 MPa,变形量为1.85133 mm,且优化后结构提高了多接触面轮胎定型硫化机的固有频率、增加了硫化机的抗振性和工作稳定性。     

分瓣式气动弹射灭火弹发射强度分析与试验

根据实际参数计算灭火弹的受力情况,采用有限元分析软件对弹体的发射强度进行分析。结果表明:灭火弹最大应力位置位于弹头与分瓣弹身的边缘处,最大等效应力小于105 MPa;灭火弹最大塑性变形为0.010715 mm,总变形为0.9659 mm,均能够满足发射强度要求。进行发射试验结果表明:灭火弹工作正常,出膛后灭火弹未发生零部件破损,验证了结构设计的合理性。     

新型风机叶片维修平台的设计与分析

目的通过对新型风机叶片维修平台受力分析,研究在四种工况下的应力变形,确定设计结构是否满足要求,为下一步结构优化提供数据。方法通过Solidworks三维软件对新型风机叶片维修平台进行建模,使用ANSYS软件进行结构应力分析,得出平台支架所受应力云图,并与许用应力进行比较。结果分析数据得平台最大应力为89.222MPa,最大应力变形为12.77mm,满足安全系数不小于2的设计要求。结论风机叶片维修平台采用三吊点结构设计可以降低各钢丝绳的受力,降低平台重量,安全系数大大提高;通过ANSYS分析可知,最大变形均出现在吊点附件的焊接点处,在实际生产中应注意加固,防止出现断裂。     

考虑热、弹、流耦合的航空发动机齿轮箱壳体拓扑优化分析

为提高航空发动机齿轮箱壳体的结构性能,减小发动机恶劣工况对壳体产生的不利影响,采用基于变密度法的拓扑优化理论,以最小柔度指数和加权平均模态特征值为目标函数,考虑壳体所处环境的热、弹、流等耦合影响,以最大变形不超过0.15 mm、等效应力不大于材料屈服应力为约束条件,对航空发动机齿轮箱壳体进行了拓扑优化设计;根据拓扑优化结果,对壳体结构进行了几何重构,并对优化前、后壳体结构的强度、刚度、质量进行了对比分析。结果表明,优化后的壳体质量由5.53 kg下降到5.107 kg,减重7.64%;壳体最大变形由0.173 1 mm下降到0.12 7 mm,变形减小26.6%;壳体最大等效应力由124 MPa下降到116.9 MPa,等效应力减小5.7%。在减小壳体质量的同时,有效地降低了壳体的最大变形和等效应力,显著提升了壳体的强度和刚度。对提高航空发动机齿轮箱传动壳体可靠性和寿命具有重大意义。     

侧悬臂式立体停车设备载车盘结构分析

载车盘是立体停车结构的重要组成部分,利用Ansys有限元软件对载车盘结构进行模拟仿真计算,并根据结果分析原因,做出相应的调整,优化了结构的强度及刚度。经对比验证,最大等效应力下降20%,最大变形减小36%,优化效果明显,为侧悬臂式立体停车设备的载车盘结构的设计提供理论依据。     

装载机变速箱体拓扑分析与多目标尺寸优化

分析并计算ZL50型装载机箱体最大受力状况,在有限元分析的基础上,先根据拓扑结果进行箱体整体结构优化,减轻箱体重量;再进行多目标的箱体局部尺寸优化,降低危险部位应力、变形量并进一步减轻箱体重量。采用Pro/Engineer建立箱体参数化模型,与ANSYS Workbench联合仿真进行动态优化设计。优化后的箱体重量减少12.3%,最大等效应力、最大变形量分别下降19.4%和30%,达到减重和提高可靠性的双重目的。研究成果对于企业产品开发设计、节约制造成本具有实际指导意义。     

隧道内预埋槽道的有限元分析及结构优化研究

针对预埋槽道技术受到国内各施工单位的重视并被逐渐采用,但是存在理论研究滞后于工程实际应用的问题,以某预埋槽道为研究对象,进行了有限元分析和结构优化研究。通过对预埋槽道的有限元计算模型进行了承载力分析,得出了预埋槽道的两种加载方式下的应力应变云图,然后基于ANSYS软件,对预埋槽道进行了结构尺寸优化设计。研究结果表明:两种加载方式下预埋槽道的受力和变形仿真分析结果显示出预埋槽道的变形量和等效应力都较大,尺寸优化后预埋槽道质量减小6%,最大变形值减少30%,减轻了重量,提高了预埋槽道的承载能力。     

ZF8000/20/38型矿用液压支架受力分析及结构优化

以ZF8000/20/38型矿用液压支架为例,在对整体结构进行简要概述的基础上,利用PEO/E和ANSYS软件建立了该型号液压支架的有限元模型,对ZF8000/20/38型矿用液压支架工作时的受力情况进行了详细分析.应用结果表明,顶梁侧边部位出现了明显的应力集中现象,甚至超过了材料的许用应力值,同时顶梁部位的位移变形也很大.结合实际情况对顶梁不同区域的钢板厚度进行优化,再次建模分析后发现顶梁的最大应力值和最大位移变形量分别由优化前的853.89 MPa降低到了 352.67 MPa,18.812 mm降低了到了 10.676 mm.     

基于ANSYS的悬臂式掘进机回转机构的优化研究

针对悬臂式掘进机回转机构由于在工作中需要承受截割机构传递的频繁的冲击载荷的作用而极易发生断裂、变形、卡顿等异常情况,通过对掘进机执行截割作业时回转机构的受力分析,提出了对回转机构的优化方案,并利用ANSYS仿真分析软件对优化后的回转机构进行了仿真分析,结果表明优化后的掘进机回转机构受冲击情况下的最大应力约为151.14 MPa,其最大应变仅为0.42 mm,应力集中程度和变形量均比现有结构有了显著的下降,极大的提升了掘进机工作时的可靠性和稳定性,确保了煤矿井下巷道的掘进效率。     

一种盾构刀盘的有限元分析

刀盘是盾构机的关键部件之一,主要用来完成对掌子面岩土的破碎剥离。根据某盾构刀盘的结构特点,建立其三维实体模型,并建立了刀盘相应的有限元计算模型,对刀盘在土压不平衡工况和土压平衡工况下的受力特性进行分析,得到了刀盘在各工况下的应力应变分布规律。分析结果表明,最大等效应力出现在牛腿与面板的交界处,同时牛腿与法兰盘以及面板与辅梁的连接处有较大的应力。最大应力为230 MPa,最大变形为2.098 mm。研究结果可为刀盘的结构设计和工程施工维护提供基础数据。     

基于ANSYS的桥梁检测车回转平台有限元分析及结构优化

回转平台是桥梁检测车中的主要部件之一,具有钢结构和受力情况复杂的特点,对桥梁检测车的整机性能具有重要影响。运用大型有限元分析软件ANSYS,对某型号桥梁检测车的回转平台进行强度和刚度分析,得到回转平台应力和应变分布情况。然后以上述分析结果为基础,从转台结构形式和结构几何参数着手,对回转平台进行结构优化。有限元计算结果表明:经过优化后,回转平台整体应力分布得到改善,最大等效应力降低42.269%,最大变形量减小6.191%,结构自重减轻8.039%,回转平台综合性能得到大幅提升。     

SSJ680型带式输送机传动滚筒结构强度的分析

以SSJ680型带式输送机传动滚筒为研究对象,分析了滚筒的受载情况,并创建滚筒的有限元分析模型,对滚筒结构强度进行分析.计算得到滚筒最大应力值为35.476 MPa、最大变形量为0.537 mm;根据有限元分析结果提出两条对滚筒优化改进的意见,该分析研究对带式输送机滚筒的仿真分析具有一定的参考意义.     

大型料仓单侧双层棒条阀门有限元分析及优化设计

棒条阀门是建材、选矿、冶金等行业中根据工艺要求研制的一种结构简单、易操作的阀门。文中根据工程应用需要,研究计算棒条受力及变形量,建立棒条阀门三维模型并进行有限元分析,求出整体应变、最大等效应力和最小安全系数,验算棒条阀门设计的安全性,优化棒条阀门结构及尺寸,节省了材料,降低了成本,为实际工程中棒条阀门的设计提供参考。     

超大直径土压平衡盾构前中盾结构强度计算研究

为确保盾构具备足够的结构强度和刚性,对盾构的主要支撑结构进行受力载荷分析与强度校核。采用SpaceClaim软件对前中盾进行中面抽取,建立壳单元有限元静力学分析模型,根据材料的厚度将前中盾划分成4组壳体,根据有限元计算结果分析了前中盾及其拼装梁的应力和变形情况。结果表明：前中盾的结构强度符合设计要求;最大变形位于拼装梁与后配套设备的连接处,变形较大,经过结构优化改进后变形量降低34.9%。     

公路绿篱修剪机结构有限元分析与优化设计

利用ANSYS软件对公路绿篱修剪机进行结构有限元分析,得到了典型工况的应力分布。然后利用结构优化导重法进行以提高结构强度和减轻自重为目标的优化设计。优化后使修剪机结构重量由原来的520.55 kg下降到392.36 kg,降重24.63%;结构最大应力由原来的221.07 MPa下降到142.443 MPa,最大应力下降77.627 MPa,收到了明显优化效果。