内置轴箱客车构架应用研究

文中介绍了内置轴箱客车构架的结构特征，建立了其有限元模型，根据标准EN 13749—2011计算了构架强度分析的主要载荷，并考虑了辅助载荷对构架强度的影响，确定了强度分析的工况，对静强度进行了计算与评定，用Goodman疲劳强度极限图对疲劳强度进行了评定，结果表明：该构架能够满足静强度及疲劳强度的要求。     

120 km/h地铁转向架构架静强度及疲劳强度分析

介绍了一种时速120 km/h地铁车辆转向架构架结构。根据标准UIC 615-4和EN 13749,确定了构架载荷工况。采用正向设计理念,先利用有限元分析软件Ansys对构架不同载荷工况进行了静强度及疲劳强度计算,在有限元计算的基础上,对构架进行了静强度和疲劳强度试验。有限元强度计算和强度试验结果均表明：构架静强度和疲劳强度均满足标准要求;经过对比分析,构架有限元强度计算与强度试验结果一致性较好,进一步验证了构架结构设计的安全可靠性。     

B型地铁转向架焊接构架静强度及疲劳强度分析

文中对B型地铁转向架焊接构架的基本结构进行了介绍,采用Hypermesh软件对构架模型划分网格.依据EN 13749-2011标准计算构架载荷,利用Abaqus有限元分析软件进行不同工况的受力分析,得到构架在超常载荷工况和正常运营载荷工况下的应力分布.计算结果表明:构架的静强度及疲劳强度均满足相关标准要求.     

基于弹簧刚度法的螺栓分布研究

螺栓组载荷分布不均是齿轮齿条钻机产生振动甚至损坏的重要原因之一。工程中,螺栓连接点常常会受到复杂的时变低速重载,螺栓组容易因载荷分布不均而发生断裂,从而影响钻机的稳定性。为研究不同螺栓分布情况下螺栓组所受应力情况,通过建立多螺栓连接的力学模型对螺栓载荷分布情况进行分析,并在此基础上考虑结构复杂的连接件提出一种多螺栓连接载荷计算方法。设计并进行了试验研究和有限元分析,通过对比其结果,验证了计算方法的准确性。基于提出的理论计算方法,给出载荷作用下螺栓剪切应力的分布规律,对比了螺栓均匀分布模型和非均匀分布模型的剪切应力分布特点,结果发现非均匀螺栓分布的承载分布均匀性要优于均匀分布的螺栓。     

城市铁路转向架焊接构架强度有限元校核

建立了城市铁路转向架焊接构架的六面体网格有限元模型,按照UIC 515-4—1993和EN 13749—2011标准施加载荷及边界约束,计算构架在7个超常载荷工况及15个运营载荷工况下的应力分布,依据第四强度理论评价构架的静强度,采用修正的Goodman疲劳极限图对焊接构架疲劳强度进行校核计算。结果表明:该转向架焊接构架的静强度及疲劳强度满足标准规定的设计要求。计算结果为同类型城市铁路转向架构架的设计、改进和优化提供了重要的参考依据。     

TBM刀盘—法兰结构复杂载荷传递分析及实测验证

TBM法兰螺栓断裂不仅影响施工进度,而且维修难度极大,TBM刀盘法兰部位受到的载荷大小是导致法兰螺栓断裂的重要影响因素,因此建立刀盘载荷传递模型,将为法兰结构的载荷分析和设计提供重要理论依据。但是,由于TBM现场施工环境恶劣,很难直接测得法兰部位所受载荷,文章通过分析其工作过程中的受力情况及各结构间的力流传递规律,建立了刀盘载荷传递有限元模型,并在模型中考虑了螺栓预紧力,通过Ansys仿真分析得到法兰部位的载荷数据,分析结果显示法兰部位受到的外载仅为设计时的十分之一,因此可适当降低设计要求。最后在螺栓内嵌入传感器来测量某一工程刀盘中心分块及边分块连接螺栓所受的载荷,利用这些数据对仿真结果进行了验证,得出两者误差为14%。     

球磨机筒体中空轴处连接螺栓疲劳寿命预测

球磨机筒体中空轴处连接螺栓在固定中空轴时承受长时间的疲劳荷载和不断变化的力和应力，其耐久性、强度和韧性是球磨机正常运行的前提。连接螺栓构件的受力载荷较为复杂，导致其疲劳寿命预测难度较大。为此，提出球磨机筒体中空轴处连接螺栓疲劳寿命预测。通过对工作荷载与预紧力计算螺栓整体荷载情况，分析应力分布和疲劳极限应力幅分布，探究连接螺栓受力情况；利用神经网络模型，设置神经元数量、权值与阈值矩阵；利用遗传算法优化网络模型，完成网络权值与阈值优化；通过正向与反向传播操作训练神经网络，设置误差传递函数，减少网络输出误差，得到最终预测寿命值。实验结果表明，所提方法收敛速度快，预测结果和实际寿命较为接近，为球磨机正常运行提供有效保障。     

逆向工程和有限元仿真在螺栓装配工艺研究中的应用

针对结合面微观几何形貌和螺栓装配工艺对螺栓连接性能影响的重要性,利用逆向工程软件Imageware,并结合Pro/E建立基于真实微观粗糙表面的螺栓连接模型,通过PREST179单元模拟螺栓的预紧力,进行螺栓连接的有限元瞬态分析,从而在考虑结合面微观几何形貌的情况下,研究预紧力大小、预紧力施加速度对结合面应力状况的影响。根据有限元数值计算结果,建立了螺栓预紧力大小、速度和连接性能的关联模型,指导面向螺栓精密连接的装配工艺。     

二辊轧机联轴器连接螺栓断裂事故分析

以实测为根据，对二辊不可逆轧机主传动系统联轴器上的连接螺栓进行了受力分析和理论计算，找出了连接螺栓的断裂原因。     

合并进行螺栓楔负载试验和螺母保证载荷试验的探讨

介绍了螺栓楔负载试验和螺母保证载荷试验,探讨了两种试验合并进行的方法以及试验结果的可靠性。合并进行试验,楔垫虽然使螺杆上部产生弯曲载荷而发生弯曲,但保载时没有改变螺母的受力方向,螺母保载 15s对螺栓的楔负载下最大拉力载荷也没有产生影响。合并进行试验,不但试验效率提高,试验结果可靠,而且试验过程能真实反映螺栓连接副的使用环境。     

连接螺栓的失效分析

某构件进行疲劳性能试验时,连接螺栓发生断裂。通过断口宏微观观察、金相组织检查、硬度及化学成分检测,确定了连接螺栓的断裂性质和原因。结果表明：连接螺栓的断裂性质为微动疲劳;断裂原因是球轴承上由于某种偶然因素形成缺口,导致球轴承上裂纹的萌生和扩展,球轴承裂纹的产生使得连接螺栓与球轴承之间的预紧力减小,局部松动而产生不均匀接触,在径向有规律的往复载荷作用下,导致连接螺栓产生微动磨损,进而发生微动疲劳断裂。     

液压马达测试平台有限元分析与优化设计

以液压马达测试平台为主要研究对象,设计一种适用于多种型号马达的安装结构,利用ANSYS Workbench建立结构的有限元模型,对模型进行静力学分析和模态分析,得到螺栓预紧力与转矩载荷作用下的结构静力学性能、固有频率及振型。通过中心复合实验设计和响应曲面分析,总结出支架厚度、肋板厚度、螺栓预紧力和转矩等参数对结构强度、刚度以及固有频率的影响规律,找出合理的设计参数完成结构优化设计。     

联轴器螺栓紧固件的有限元建模仿真和试验分析

研究了联轴器螺栓紧固件在复杂载荷作用下的应力状态,对分析联轴器螺纹螺栓的失效具有重要价值。采用精确几何形状螺纹建模方法对联轴器的螺纹进行了建模,并将其嵌入ANSYS软件对螺纹螺栓的预紧力、联轴器受载后的等效应力和联轴器螺纹螺栓的结构应力进行了仿真分析,并进行了试验对比研究。结果表明：所建立的模型能很好地仿真螺栓自松弛现象,可以认为螺栓松弛乃至结构的疲劳强度对扭转载荷的大小更敏感,能为深入研究联轴器螺纹螺栓的失效提供参考。     

螺栓连接预紧力对结构疲劳性能的影响

针对螺栓连接预紧力对疲劳寿命的影响,首先基于有限元法分析结构的承载能力和抗变形能力,提取了结构单元节点应力张量,再通过应力组合转换及2种应力修正(Goodman和FKM)方法,基于雨流分析法和Miner累计损伤准则,对在复杂外载荷作用下的航空发动机冷端螺栓连接结构进行疲劳寿命预测.结果表明:通过螺栓预紧载荷的合理选取,...     

连接副摩擦因数对高强度螺栓强度的影响分析与试验研究

对高强螺栓连接副摩擦设计原理进行了描述,并以某大型风电机组M42螺栓为研究对象,采用有限元的方式对螺栓连接副施加不同的摩擦因数,计算出不同摩擦因数下螺栓的应力,并采用试验的方式对该部位连接副的摩擦因数进行测试。结果表明:连接副摩擦因数对螺栓应力影响非常大,而实测的摩擦因数与常规设计摩擦因数之间存在很大的偏差,如果按照常规设计摩擦因数进行设计,系统会变得非常庞大,成本大大增加。这些研究为螺栓连接的精细化及系统降本提供了参考。     

风电机组变桨轴承软带位置及打磨量的分析与研究

对变桨轴承软带及变形计算的原理进行描述。以某大型风电机组变桨轴承为研究对象,采用有限元的方式在变桨轴承不同角度施加极限载荷和疲劳载荷,计算不同角度下变桨轴承内外圈的最大相对位移。基于该位移的大小确定轴承软带的设计位置及后续加工过程中软带位置处的打磨量,从而避免在风机运行过程中由于软带位置受载而导致的轴承损伤。     

大型行星轮系功率分流分析与疲劳可靠性研究

行星轮间的功率分流行为使得行星机构具有较高的能量传输密度，但偏载会导致行星机构的功率无法按照理想状态分配，增大齿轮间的啮合力，影响整个系统的使用寿命和可靠性。基于某型号重型直升机行星减速器的结构特征，构建大型行星轮系的有限元仿真模型，对行星传动系统进行准静态力学和运动学分析，获得系统中各类齿轮的危险应力历程，为可靠性分析模型提供载荷输入变量，以弯曲疲劳试验获得的齿轮强度数据作为可靠性分析模型的强度输入变量。使用统计学最小样本量的概念进行齿轮和轮齿寿命转换，建立行星齿轮系统可靠性分析模型，完成行星系统不同状态下疲劳可靠度的数学映射。偏载状态下，行星齿轮系统可靠度为92.32%,证明偏载会影响系统疲劳可靠性，降低齿轮的有效使用寿命。     

风电机行星齿轮传动系统动态特性

采用集中质量方法建立了1.5 MW风电机行星齿轮传动模型,在外载荷作用下采用线性弹簧来模拟轮齿间啮合,推导了行星齿轮各轮副间运动微分方程及动载系数的计算方法。在此基础上,分析了各种不同风况外载荷对系统的影响。结果表明:对于稳态风载荷,在其由小变大的过程中,啮合频率也会增大且能量最大;系统主要影响因子由刚度激励变为载荷激励,动载荷成分也变得比较丰富,出现低频带及边带频。极限阵风强度改变时,载荷瞬时变化,引起动载荷及动载系数激增;极限阵风方向改变时,x、y方向啮合力存在相位角,三个行星轮的外啮合之间有相位差,系统动载荷比阵风载荷增长1倍,轮齿间承载负荷变大。     

基于ABAQUS/FE-SAFE的机翼结构多轴疲劳分析

以CAE技术为基础对机翼结构进行多轴疲劳分析。为了能够准确预测机翼结构的疲劳寿命,采用流体力学分析与有限元分析相结合的方法,使用流体力学分析软件FLUENT对机翼飞行外载荷特性进行了分析,在有限元分析软件ABAQUS中进行了机翼结构静力学分析,并基于Brown-Miller多轴疲劳理论,利用FE-SAFE软件进行机翼结构多轴疲劳分析,得到了机翼结构的疲劳寿命情况以及疲劳薄弱位置。分析结果与实际情况对比表明,该方法可有效预测机翼结构疲劳寿命,为机翼结构疲劳分析提供新途径,为机翼设计时估算机翼使用寿命提供参考。