KCM130型可控冲击矛拨转轴断裂原因分析与优化设计

拨转轴是KCM130型可控冲击矛矛头控向机构中的关键零件。在样机室外试验过程中曾出现因拨转轴断裂而导致矛头控向机构失效的情况。针对拨转轴断裂失效问题，分析了矛头处于两种不同工作姿态时拨转轴的受力状态，确定施工曲线轨迹钻孔时拨转轴的承载状态为其危险工况。运用有限元软件对拨转轴内部应力场分布规律进行了数值模拟，分析结果显示拨转轴内部存在高应力危险截面，结合拨转轴断口的宏观形貌特征分析得出拨转轴断裂失效的主要原因是应力集中和疲劳。提出了旨在降低拨转轴内部应力集中程度和应力水平的两种优化设计方案，并与原模型进行有限元对比分析，结果表明改进设计是合理的和可行的。     

KCM130型可控冲击矛矛头结构优化

针对KCM130型可控冲击矛样机在室外试验中发生控向机构中的拨转轴断裂失效问题,分别对矛头在直线和曲线两种钻进情况下的受力进行分析。通过分析得知在曲线钻进中,由于矛头将所受的偏转力矩传递给拨转轴,造成退刀槽处应力集中,导致其断裂破坏。提出将矛头偏转力矩通过控向机构传递给矛体的优化方案。利用COSMOSWorks对优化后的矛头控向机构进行有限元内部应力场数值模拟,并与原设计进行分析对比,结果表明:改进后控向机构所受的应力、应变、位移都明显下降,在曲线钻进时拨转轴的受力得到很大改善,改进方案有效可行。     

KCM130型可控冲击矛矛头结构优化

针对KCM130型可控冲击矛样机在室外试验中发生控向机构中的拨转轴断裂失效问题，分别对矛头在直线和曲线两种钻进情况下的受力进行分析。通过分析得知在曲线钻进中，由于矛头将所受的偏转力矩传递给拨转轴，造成退刀槽处应力集中，导致其断裂破坏。提出将矛头偏转力矩通过控向机构传递给矛体的优化方案。利用COSMOSworks对优化后的矛头控向机构进行有限元内部应力场数值模拟，并与原设计进行分析对比，结果表明：改进后控向机构所受的应力、应变、位移都明显下降，在曲线钻进时拨转轴的受力得到很大改善，改进方案有效可行。     

KCM130型可控气动冲击矛结构优化设计

在分析断裂原因基础上对KCM130型可控气动冲击矛进行拨转轴及辅助承载机构的结构改进和优化,尽量避免其结构上存在形状和尺寸突变,从而消除或降低应力集中.为了验证优化的结果,利用ANSYS软件对改进优化后的拨转轴及辅助承载机构进行了有限元分析,并与原模型作了比较,分析表明这种改进和优化是可行的.     

KCM130型可控气动冲击矛结构优化设计

在分析断裂原因基础上对KCM130型可控气动冲击矛进行拨转轴及辅助承载机构的结构改进和优化,尽量避免其结构上存在形状和尺寸突变,从而消除或降低应力集中。为了验证优化的结果,利用ANSYS软件对改进优化后的拨转轴及辅助承载机构进行了有限元分析,并与原模型作了比较,分析表明这种改进和优化是可行的。     

基于ANSYS的液压挖掘机动臂失效分析与改进

针对液压挖掘机动臂前支座开裂故障，运用ANSYS疲劳分析模块对失效件进行有限元分析与结构优化。通过强度校核分析结果发现，挖掘机动臂油缸支承端头处存在应力集中，属于疲劳断裂危险区域。通过制定优化方案，结合焊接工艺验证、有限元静强度综合分析，选取最优方案，对动臂失效部分实施优化改进。     

液压静力压桩机多点均压式夹桩机构的设计与研究

在分析液压静力压桩机的发展概况及普通对顶式夹桩机构的功能特点的基础上,提出了一种多点均压式夹桩机构的设计方案,并对其设计原理、功能特点进行了具体分析.同时对两种夹桩机构夹桩时桩内部的夹持应力进行了有限元分析和模拟测试实验研究,得出了多点均压式夹桩机构夹桩应力均匀、应力水平低,非常有利于保证抱压式液压静力压桩机压桩施工质量的结论.     

城轨交通DI型弹条接触疲劳断裂机理研究

以DI型弹条为研究对象,基于实验得到正常行车状态下弹条的频域特性,采用有限元仿真对弹条进行失效特性分析。研究表明,弹条的断裂为疲劳断裂,表面缺陷产生的应力集中是弹条发生疲劳断裂的主要原因;在正常行车条件下,弹条和钢轨均在360 Hz和700 Hz附近产生峰值,其中钢轨的垂向及横向振动频谱变化趋势基本一致;弹条安装深度过大将导致弹条与铁垫板接触点产生一定应力集中,在长期强迫振动激励作用下弹条容易发生疲劳折断。     

KCM 130型可控冲击矛矛头自锁机构的运动仿真分析

KCM130型可控冲击矛是一种用于非开挖铺设浅埋、小直径、短距离地下管线的气动穿孔工具,其穿孔方向是由矛头的偏转角和转动角决定的.试验证明,通过在地表回拉、转动供气胶管可以调整冲击矛的穿孔方向,实现曲线穿孔或直线穿孔以及二者之间的转换.但冲击矛穿孔过程中,矛头在外力作用下其偏转方向会自行改变,失去人为控制.即冲击矛不能锁定矛头的既定偏转方向,使其运行轨迹发生偏离.因此,必须设计矛头自锁机构,在不影响正常调整矛头偏转方向的前提下实现对矛头偏转方向的锁定.根据冲击矛矛头偏转的工作原理分析了矛头不能自锁的原因,改进了矛头控向机构,在偏心套两侧设置两个卡块,由此实现锁定矛头的偏转方向.利用SOLIDWORKSCOSMOSMotion进行了自锁机构运动仿真,验证了设计的可行性,为实现矛头自锁提供参考.     

基于ANSYS分析的扒渣机挖掘装置结构优化

扒渣机作业时,挖掘装置的应力集中处会产生变形和断裂现象.通过三维建模软件Solidworks建立挖掘装置模型,对扒渣机的挖掘装置的极端情况进行受力分析,应用有限元分析软件ANSYS分析挖掘装置的应力和变形,获得挖掘装置的应力云图和变形云图,根据分析结果,对挖掘装置结构进行了优化和改进.