4M12型压缩机曲轴多柔体动力学仿真分析

将多柔体动力学应用到曲轴的仿真计算中,运用多体动力学仿真软件ADAMS进行多柔体动力学仿真,得到曲轴在实际工作过程中的动态载荷。利用有限元ANSYS软件对该曲轴进行瞬态响应分析,得到曲轴的应力分布云图及危险节点应力随时间变化曲线,是曲轴进行疲劳寿命分析的前提,为曲轴的设计提供理论指导。     

基于ANSYS和ADAMS的发动机曲轴动力学仿真

结合虚拟样机技术和有限元分析技术,使用Pro/ENGNEER和ADAMS建立发动机曲轴连杆机构的虚拟样机后,对曲轴连杆机构进行了多体动力学仿真,得到发动机曲轴承受的动态载荷,从曲轴所受载荷中找出最大值,然后使用ADAMS与ANSYS的接口,将载荷施加在曲轴的有限元模型上,最后使用ANSYS计算了曲轴的最大应力和应变,找出了曲轴受力的危险部位,为曲轴的优化设计提供参考.     

基于ADAMS的冰箱压缩机曲轴配重块动态优化设计

随着家电行业的不断发展,冰箱对压缩机的降噪要求越来越高。影响压缩机噪音的因素很多,其中压缩机零件振动是其主要来源之一。因此,从抑制压缩机零件本身振动角度出发,提出基于ADAMS仿真的曲轴配重块动态优化设计方案。以某型号冰箱压缩机曲轴设计为例,根据曲轴结构的设计空间布局要求,为了保证曲轴本身的静平衡,使曲轴本身质心位置位于曲轴回转轴线上,避免因偏心距导致的不平衡载荷,首先确定六种配重设计方案,然后基于运动学仿真,在对运动部件不施加外载荷及施加外载荷条件下,对比曲轴与气缸座之间XYZ三方向作用载荷,结果表明当考虑外载荷时,曲轴与气缸座XYZ三方向作用载荷将发生较大变化。因此,在进行曲轴配重块优化设计时,应考虑外载荷的影响。最后结合静平衡设计,优化得到曲轴配重块的最佳设计尺寸。     

内燃式水平对动空气压缩机的多工况动态特性分析

针对传统的内燃机驱动的活塞式空气压缩机工作过程中振动大,噪声大的问题,提出了内燃式水平对动空气压缩机原理方案,基于虚拟样机技术建立了内燃式空气压缩机曲轴轴系的动力学仿真模型。采用ADAMS软件对其进行了多种工况下的运动学和动力学分析,给出了作用在曲轴上的动态载荷及变化规律。运用有限元分析软件ANSYS对曲轴进行了模态分析,得到了曲轴前六阶模态的振型和响应的频率。建立了曲轴系刚柔混合体动力学模型,完成了内燃式水平对动空气压缩机曲柄连杆机构多柔体动力学仿真。     

基于DOE算法的涡旋压缩机曲轴支承跨距优化及动态性能研究

为了提升曲轴的承载能力和使用寿命,针对曲轴支撑跨距这一关键参数进行了优化设计及动态性能研究。首先,根据曲轴的实际工作载荷情况,采用传统设计和卡丹公式设计两种方法对跨距进行了设计,进而通过DOE算法对跨距和轴长进行了多参数优化;然后,对优化设计的曲轴及其部件进行了模态分析以及谐响应分析,得到了各阶固有频率有限元分析结果及位移随频率变化的谐响应图;最后,搭建了实验测试平台,进行了同类压缩机产品的噪音振动测试,并结合测试结果对上述的仿真结果进行了验证。研究结果表明:曲轴部件的位移变化最大值较曲轴的位移变化最大值明显减小,在工作的状态下能够有效地避免共振;与原有的压缩机比较,经过曲轴优化后的压缩机噪音值下降了1.4 dB(A),振动值下降了0.43 m/s~2,噪音振动平稳、波动小,使用性能得到了有效提升。     

冷镦机曲轴的结构动力学分析

通过有限元分析软件ABAQUS对冷镦机曲轴进行了模态分析,提取了前30阶的固有频率和振型。然后通过曲柄转角的研究,对曲轴做了详细的受力分析。并根据频率提取结果,结合模态叠加动力学分析理论,对冷镦机曲轴在冲击载荷作用下进行了瞬态动力学分析,得到了该曲轴在瞬态冲击下的变形以及应力云图,为进一步提高曲轴疲劳可靠性特别是冲击载荷作用下的疲劳及优化设计提供了参考。     

6108柴油机曲轴有限元分析

应用有限元分析软件ANSYS,建立了6108柴油机曲轴的三维有限元模型,按标准工况求出曲轴各连杆轴颈载荷,模拟曲轴的力边界条件和位移边界条件进行了曲轴静力学分析;并校核了在危险载荷作用下曲轴的疲劳强度;同时对曲轴进行了自由模态分析,得出各阶振型和频率,计算结果较真实地反映了曲轴固有频率特性,为柴油机曲轴的改型设计提供了一些参考。     

曲轴轴系的结构强度分析与疲劳寿命估算

将多柔体动力学方法引入到曲轴计算中,建立发动机曲轴轴系的动力学仿真模型,对曲轴轴系进行刚柔耦合多体运动学和动力学仿真,为下一步疲劳寿命计算提供可靠的载荷条件;然后,从曲轴所受的载荷中找出三个载荷比较大的时刻,计算得到其相应时刻的应力和应变分布规律,找出曲轴受力的危险部位,为曲轴的动态强度分析提供数据;最后,结合Ansys有限元分析软件和柯顿-多兰(Certon-Dolan)理论,估算连杆疲劳寿命,同时分析多级载荷加载次序对疲劳寿命的影响,为零部件的主动寿命设计提供参考数据和理论判据.     

气体爆炸载荷下气相色谱仪柱箱保温门结构响应的数值仿真分析

采用数值仿真法,对气相色谱仪柱箱保温门在气体爆炸载荷下的动力响应进行了研究.通过理论分析和实验对比,确定了气体爆炸过程中动态压力变化曲线,利用CFD软件对气体爆炸载荷的空间分布进行了仿真.根据气体爆炸载荷的分布以及动态压力变化曲线,利用有限元动力分析软件LS-DYAN对柱箱保温门的结构响应进行了分析.结果表明,仿真和实验结果基本一致.该仿真模型可以有效预测气体爆炸载荷下保温门的变形情况,为保温门的设计提供有益的指导.     

大型随动曲轴磨床砂轮法兰CAE优化设计

结合大型随动曲轴磨床砂轮法兰设计,介绍了利用CAE进行分析和优化设计的方案。通过采用有限元分析仿真软件ABAQUS对砂轮法兰进行有限元仿真计算,分析了大型随动曲轴磨床砂轮法兰盘在不同设计厚度下的应力分布,从而优化了设计方案,得出最佳设计参数。实现了大型随动曲轴磨床砂轮法兰的轻化设计,满足了砂轮法兰的刚性要求。     

基于SolidWorks与ANSYS的L型空压机曲轴力学特性分析

以L-10/7型空压机曲柄连杆机构作为研究对象,通过SolidWorks软件建立曲柄连杆机构的三维模型并进行虚拟装配,用其motion模块对曲轴的进行动力学仿真,得到曲轴载荷的变化规律。利用ANSYS Workbench和Solid W orks之间的无缝连接,将曲轴模型导入到ANSYS W orkbench中,对曲轴进行强度分析,得到曲轴的应力和应变的分布情况,分析表明曲轴强度和刚度均达到要求。同时对曲轴进行了预载荷模态分析,分析表明曲轴具有良好的动态特性。分析结果为空压机的曲轴结构改进和优化设计提供参考。     

随机动载荷下掘进机镐形截齿的疲劳寿命预测

为了缩短掘进机的停机时间,确保其在截割过程中的稳定性和可靠性,以复杂煤层条件下掘进机的镐形截齿为研究对象,基于MATLAB软件对其所受的随机载荷进行模拟.提取载荷最大值加载到有限元分析软件中,对截齿进行静力学强度分析,根据得到的位移云图和应力云图确定其危险位置;基于静力学分析结果,采用Hypermesh软件中的疲劳模块对随机动载荷作用下的镐形截齿进行疲劳寿命预测.结果表明其强度和疲劳寿命满足使用要求,具有较高的指导作用和实用价值.     

柱塞式液压泵曲轴载荷特性及力学性能分析

建立了柱塞式液压泵曲轴连杆机构的力学模型,并用MATLAB对曲轴的受力情况进行了模拟仿真,研究了曲轴所受动态载荷的变化规律,确定了其工作循环中的危险点.用有限元方法分析了曲轴在危险工况的静态强度和刚度特性,采用多步载荷积累的方法计算了其疲劳使用系数.研究结果对曲轴部件的优化设计具有较高的实用价值.     

基于ANSYS的曲轴随动磨削支撑方案研究

曲轴随动磨削是一种高效的磨削办法,经过一次装夹,即可以完成对曲轴类偏心零件的磨削过程,具有定位误差小,工件装夹调整次数少,加工精度、效率高等优点。运用ANSYS有限元分析软件对曲轴工件进行了模态分析,得到了曲轴部件的固有振型,据此预测了加工过程中零件的危险位置;对在重力、自转角速度的影响下曲轴的变形和应力进行了仿真,参照模态分析的结果,得出了中心架支撑位置的选择依据。通过对多种中心架支撑方案的仿真结果进行对比,确定了合理的中心架数目及支撑位置,得到了曲轴随动磨削中心架支撑方案的确定方法。     

某柴油机油底壳仿真计算分析

本文利用ABAQUS结构仿真软件对某发电用柴油机油底壳进行模态、强度计算。在发动机实际运行工况下,油底壳底部为悬空状态,模态计算结果显示油底壳一阶模态距发动机点火激励频率点较近,低于激励频率的1.2倍,模态不满足设计要求;在发动机装配过程中,油底壳底部压在装配台上,发动机在上下方向三倍的重力加速度冲击载荷工况下,油底壳产生的应力最大值低于对应材料的屈服强度极限,强度满足设计要求。通过对油底壳两种状态下的仿真分析,验证和确保了油底壳结构设计的可行性,有效避免了发动机装配和实际运行过程中故障的发生。     

有限元及刚柔联合仿真在曲轴设计中的应用

曲轴属于高速旋转部件,其运动过程是内燃机产生振动的一个主要原因,受力是典型的交变应力,某些部位交变应力会达到很高的数值,容易产生疲劳破坏.如果在仿真过程中只考虑曲轴模型各构件为刚体的情况,则不能精确地模拟曲轴的工作情况;利用虚拟样机技术、柔性体理论及模态分析技术,联合运用Pro/E、有限元分析软件MSC.PATRAN/NASTRAN及机械系统动力学仿真软件MSC.ADAMS,考虑曲轴的变形,在NASTRAN中生成曲轴的模态中性文件,在MSC.ADAMS中用模态中性文件替换刚性曲轴进行动力学仿真,得到曲轴的应力和位移等动力响应,为曲轴的动态疲劳分析提供依据,为曲轴设计提供参考.     

采煤机斜切进刀过程动力响应分析

为了研究采煤机斜切状态下滚筒负载特性,推导了滚筒(截齿)挤煤判断条件,运用挤压面积和煤岩破裂理论,得出了斜切状态下滚筒轴向附加载荷。准确地了解斜切进刀过程中滚筒负载的变化情况,避免了现有比例计算法和功率计算方法中出现的缺陷和误差,为采煤机主动设计提供理论依据。使用Matlab数值仿真软件得出采煤机斜切进刀过程前后滚筒受力情况,并使用Adams多体动力学仿真软件对采煤机斜切进刀过程采煤机动力响应进行仿真。得到不同牵引速度下,各个质量块的振动位移、加速度。为采煤机整机及其部件的稳定性、可靠性设计及动力学分析提供理论依据,对采煤机主动设计有一定的指导作用。     

曲轴疲劳寿命的有限元和多体动力学联合仿真研究

对于某型号的柴油机曲轴轴系,以有限元方法、动力学仿真分析以及疲劳分析为基础,采用有限元和多体动力学联合仿真对曲轴疲劳寿命进行预测。在MSC.Nastran中对曲轴进行模态分析,得到模态中性文件(*.mnf),用柔性曲轴替换刚性曲轴,得到刚柔耦合的多体动力学模型,在Adams中对曲轴进行载荷历程计算,把得到的.dac文件导入MSC.Fatigue,完成了曲轴的疲劳寿命分析,为曲轴的优化设计提供参考。     

曲轴复合加工中心主轴箱有限元分析

曲轴复合加工中心是一种高效加工曲轴的新型设备。建立曲轴复合加工中心主轴箱的三维模型,并分析其载荷及边界条件。以ANSYS软件作为分析工具,对曲轴复合加工中心主轴箱进行静力和模态分析,得到了应力云图、位移云图及前七阶模态。由分析可知,主轴箱的最大应力为18.272MPa,应变值为0.0044mm,应力和应变值均较小,固有频率大,动态特性好,满足机床设计要求且具有优化空间,为以后主轴箱结构改进、优化设计和动力修改提供了理论依据。     

基于动力学响应的摇头飞椅座椅骨架安全性分析

摇头飞椅运行过程中,座椅载荷不断变化,精确的载荷数据对座椅骨架的安全评价至关重要。通过ANSYS Workbench软件,对摇头飞椅进行动力学仿真计算,获取座椅在整个运行周期上的载荷时间历程曲线,提取整个运行周期内座椅载荷的最大值,对座椅骨架进行有限元分析,并依据GB 8408-2018《大型游乐设施安全规范》对分析结果进行安全性评价,保证了座椅的安全性,提高了设计效率和计算精度,并为指导设计生产提供了理论依据。