离心泵轴向力在线监控装置测力弹性元件的优化设计

对离心式旋转机械轴向力在线监控装置做了简单介绍,我后详细介绍了一种离心泵轴向力在线监控装置测力弹性元件的优化设计,为了保证测力传顺的性能,采用有限元法计算了不同结构及尺寸的弹性元件在轴向力约为３９．２２ｋＮ时的应力、应变及生趣位移的分布,在此基础上优选了最佳的弹性元件结构及最佳的电阻应变片位置,显著地提高了测力传感器的灵敏度,并通过实验得到了验证。     

离心式旋转机械轴向力在线监控装置测力弹性元件的优化设计

文中对离心式旋转机械轴向力在线监控装置作了简单介绍,然后详细介绍了一种离心泵轴向力在线监控装置测力弹性元件的优化设计,为了保证测力传感器的性能,采用有限元法计算了不同结构及尺寸的弹性元件在轴向力F＝39．2kN时的应力、应变及垂直位移的分布,在此基础上优选了最佳的弹性元件结构及最佳的电阻就片贴片位置,显著地提高了测力传感器的灵敏度,并通过实验得到了验证。     

离心式叶轮三维参数化形状优化设计方法

文中提出叶轮参数化设计方案,以ANSYS软件为开发平台,实现叶轮的三维参数化有限元建模;在此基础上,分析研究液压、拉杆、GM（gear multiplying assembly）三种典型装配工艺,提出综合考虑强度、刚度约束统一的离心叶轮装配工艺优化设计模型;针对不同的叶轮装配形式,只需要修改其优化目标,即可得到理想的设计结果.最后,以液压装配工艺工程实例说明该优化方法的有效性.     

基于APDL的颚式破碎机机架的有限元分析与优化设计

针对颚式破碎机机架,采用APDL参数化设计语言建立了有限元模型,然后进行有限元分析.在满足颚式破碎机机架原强度和刚度不下降的前提下对其进行优化设计,从而使颚式破碎机机架分散的应力分布更加合理,同时质量下降了13.9%,取得了很好的优化效果.     

齿轮类零件整数全局优化设计系统开发

采用整数全局优化设计方法对齿轮类零件进行优化设计计算,根据得到的设计结果计算出齿轮各部分的结构尺寸,绘制出齿轮零件工作图。实现了整数全局优化设计与参数化绘图的一体化。     

云纹应变分析法辅助力传感器设计

本文应用新的应变分析法——云纹法对两种电测传感器弹性元件进行了应变场测定,获得了弹性元件的应变分布规律;根据测定结果进行了弹性元件的贴片位置分析和一种新型弹性元件系列尺寸设计。     

ANG汽车储气罐结构优化的研究

以某新型ANG汽车储气罐的结构优化为例,利用APDL语言对ANSYS软件进行了二次开发,创建对应的交互界面。建立了箱体参数化的三维实体有限元模型,并对其进行了有限元分析,然后以储气罐轻量化设计为优化目标,利用ANSYS优化设计的优化设计模块和APDL语言,对储气罐的结构参数进行了优化计算,获得较合理的结构尺寸。结果表明:在保证储气罐各种性能的前提下,储气罐优化后的质量比优化前减少了26.33%,同时表明APDL的使用,对加快分析进度,提高设计效率具有重要的指导意义。     

称重传感器弹性元件结构参数对非线性误差的影响

文中对大吨位高精度称重传感器弹性元件进行了有限元分析．分析和计算结果表明，设计弹性元件时，主要考虑弹性元件贴片区的长度和直径及过渡圆弧半径．弹性元件上下端部结构尺寸只要满足工艺要求即可．这为弹性元件的优化设计和结构参数的确定提供了理论依据。     

并联结构六维力传感器性能分析与优化设计

基于螺旋理论和空间模型理论绘制了Stewart平台型六维力传感器的性能图谱,总结了结构参数对传感器各性能指标的影响规律;在此基础上对大型Stewart平台六维力传感器的结构进行了非线性单目标、多目标优化设计,为具有普通球形铰链大型Stewart平台六维力传感器的设计和优化提供了依据.     

Stewart型六维力传感器弹性体结构的设计

对六维力/力矩传感器弹性体结构进行了分析;提出了基于Stewart平台的球铰接分体式弹性体的设计方案;根据力的叠加原理对传感器分别施加单轴力,分析得到最大受力杆;并利用Matlab软件分析计算系数转换矩阵,得到施加的力与六维力之间的转换方程;调整上下平台夹角α、β及杆长L等参数,对传感器结构参数进行优化设计,得到设计数据表;为Stewart六维力传感器结构参数的选择及优化提供了参考依据。     

悬架组件旋转刚度特性分析

由于悬架组件具有复杂的非线性弹性力学行为,往往需进行1个或者多个试验,以了解其弹性力学行为。随着计算机计算能力的提高,利用数值分析解决工程问题的能力大大提升。本文利用有限元分析软件ANSYS建立了悬架组件的有限元模型,应用APDL语言控制不同载荷步中对模型的加载、求解以及后处理,提取有限元模型中关键节点的坐标和位移,分析计算了不同转矩下转角的大小,最终获得旋转刚度曲线图。     

发动机凸轮轴参数化建模与加工力学分析

针对发动机凸轮轴在数控磨削时产生弹性变形与振动的问题,提出了凸轮轮廓曲线相邻三点逐次样条拟合方法。并利用该方法在ANSYS有限元软件中对某凸轮轴进行了APDL参数化建模,对凸轮轴磨削时不同位置和不同转角下凸轮轴的弹性变形量进行了计算公式推导和有限元分析,对凸轮轴的固有频率和磨削约束条件下的振型、谐响应进行了分析。应用三点拟合方法可以快速、准确地建立凸轮轴的有限元模型,而适当选取磨削参数可以减小凸轮轴的弹性变形与振动,从而提高凸轮轴的轮廓精度和升程精度。     

Improved methodology for determining tensile elastic and plastic strain components of alloy 617

This paper presents an improved methodology for calculating tensile elastic and plastic strain components in total creep strain, which are needed in the generation of the isochronous stress-strain curves (ISSC). The procedures for the RCC-MR code and Blackburn’s methods to determine the total strain are analyzed in detail, and a new method is proposed to determine the tensile elastic and plastic strain components. To practically obtain the tensile elastic and plastic strain components for Alloy 617, high-temperature tensile tests were conducted at 800, 850, 900, and 950°C. Using the tested data, three methods of the RCC-MR code, Blackburn, and the newly proposed method were applied and compared. In the elastic regime, the three methods were identical in the tensile curves, but in the plastic regime, Blackburn’s method was higher in the stress-strain curves than the RCC-MR code. The difference gap for the two methods was larger with an increase in the plastic strain. In addition, the proposed new method revealed almost midway values for the two methods. It was suggested that the proposed method is useful to determine tensile and plastic strain components.     

A numerical model of friction between rough surfaces

This paper describes a computational method to calculate the friction force between two rough surfaces. In the model used, friction results from forces developed during elastic deformation and shear resistance of adhesive junctions at the contact areas. Contacts occur between asperities and have arbitrary orientations with respect to the surfaces. The size and slope of each contact area depend on external loads, mechanical properties and topographies of surfaces. Contact force distribution is computed by iterating the relationship between contact parameters, external loads, and surface topographies until the sum of normal components of contact forces equals the normal load. The corresponding sum of tangential components of contact forces constitutes the friction force. To calculate elastic deformation in three dimensions, we use the method of influence coefficients and its adaptation to shear forces to account for sliding friction. Analysis presented in Appendix A gives approximate limits within which influence coefficients developed for flat elastic half-space can apply to rough surfaces. Use of the method of residual correction and a successive grid refinement helped rectify the periodicity error introduced by the FFT technique that was used to solve for asperity pressures. The proposed method, when applied to the classical problem of a sphere on a half-space as a benchmark, showed good agreement with previous results. Calculations show how friction changes with surface roughness and also demonstrate the method's efficiency.     

基于网格重划分的冲孔剪切带的模拟方法研究

研究有限元计算中的网格重划分技术,基于ANSYS和二次开发语言,提出了基于APDL和UPFs和基于APDL和Rezone技术两种网格重划分方法,此外,基于提出的第二种网格重划分方法,对冲孔剪切带进行了模拟,得到了剪切带的等效应力分布,可知,通过网格重划分技术的应用有效的提高了收敛性和计算精度。     

楔环连接结构两种有限元优化设计方案研究

利用APDL语言对ANSYS软件进行二次开发,建立楔环连接结构的参数化有限元模型。为了对该结构进行优化设计,以楔环径向和轴向尺寸为设计变量,以结构最大应力比为目标函数设计结构的增强优化方案,以结构的各件应力比差的平方和为目标函数设计结构的等强设计方案。采用基于共轭梯度法的一阶优化方法求解,增强优化的结果表明,拉伸载荷下结构的最大等效应力降低21.1%,安全系数由1.08提高到1.37,可达到增强设计目的;等强优化的结果表明,优化后结构各件应力比接近,应力比差的平方和从0.600降为0.067,可以达到等强设计目的。实践说明采用非线性有限元法和一阶优化法对连接结构进行优化能够取得预想的效果。     

参数化CAD/CAE集成与应用

本文在参数化建模和基于结构参数化有限元分析思想的基础上，比航空发动机典型零件鼠笼式弹性支承为例，讨论了参数化建模、参数化有限元分析在商业软件二次开发语言UG/OPEN GRIP和APDL（ANSYS Parametric Design Language）中的实现方法，并且利用VC程度对参数进行控制，实现参数化建模、参数化有限元分析的集成，使得设计分析成为一个整体。结果表明，该法实现了CAD/CAE的结合，缩短了机械产品的设计分析周期，减少了设计分析人员的工作量。     

螺栓连接有限元模型的弹性接触研究

采用刚性梁单元模拟螺栓连接结构来进行有限元分析不能准确计算螺栓连接区域的应力。根据真实螺栓连接结构的特点和连接原理,提出了基于弹性接触的螺栓连接模型,该模型引入GAP单元定义了被连接件之间的弹性接触与摩擦条件,并用实验验证了该方法的有效性。     

线阵传感器在弹性元件冲击位移测量中的应用

讨论了线阵传感器在舰船动力装置弹性元件冲击位移测量中的应用情况.首先阐述了应用线振传感器进行弹性元件冲击位移测量的原理及测量方法的技术特点.并结合某型舰用弹性联轴器冲击位移测量的实例,验证了该测量方法的可行性,指出了测量方法工程应用前景.研究成果可应用于橡胶隔振器、弹性联轴器、挠性接管等舰用弹性元件冲击位移测量.     

Computerised trace method for establishing equations for dimensions and tolerances in design and manufacture

A computerised trace method has been developed for determining the relationships of assembly requirements with design dimensions and tolerances of the components in an assembly, and the relationships of design specifications and machining allowance requirements with manufactured dimensions and tolerances of the component in a process plan. This method traces from the proposed components or planned operations only the dimensions and tolerances that affect the given requirement, and therefore the equations for design or for manufacture can be established simultaneously and accurately. Hence it is possible to establish constraints for the optimisation of dimensions and tolerances for design or for manufacture.