多股螺旋弹簧动态计算分析

结合多股螺旋弹簧的静态设计方法,重点考虑动态性能要求,提出一种静态与动态相结合的设计模型.根据多股螺旋弹簧自身质量对运动的影响,推导弹簧虚拟质量的计算方法,并分析多股螺旋弹簧的动态特性,计算多股螺旋弹簧作为复进簧模型的运动规律.按照多股螺旋弹簧的振动位移特性,以多股螺旋弹簧动态工作过程的并圈作为边界条件进行动态设计计算.最后给出一个完整的动态设计计算实例,结果证明了所提出方法的有效性,从而为多股螺旋弹簧动态应用提供了设计依据.     

基于ANSYS的多股螺旋弹簧有限元分析

简单分析多股螺旋弹簧的基本特性。以三股钢丝的多股螺旋弹簧为例,通过有限单元与接触单元的选取和网格的划分,建立多股螺旋弹簧有限元模型。然后对其进行静态受力分析和动态分析计算,分析冲击载荷质量和速度对多股螺旋弹簧性能的影响。结果表明多股螺旋弹簧在动态系统中具有内部振动波,并可能在中间产生并圈现象,为多股螺旋弹簧设计提供了依据。     

多股螺旋弹簧的空间曲线模型研究

通过分析多股螺旋弹簧的成形原理及结构参数,分别采用空间坐标轴变换、坐标轴角度关系、欧拉角度变换三种不同方法建立了多股螺旋弹簧钢丝中心曲线数学模型。以三股钢丝为例,根据建立的空间曲线数学模型和给定的多股螺旋弹簧参数,使用MATLAB软件绘制了多股螺旋弹簧曲线,并利用参数化建模软件Pro/E完成了多股螺旋弹簧的三维实体建模。结果表明,该模型完全符合多股螺旋弹簧的实体模型,为进一步研究多股螺旋弹簧内部的力学特性和研究其动态设计理论提供了重要的理论依据。     

振动状态下螺旋弹簧运动状态模型

螺旋弹簧受到冲击载荷时,特别是多股螺旋弹簧,由于有质量、惯性,再加上自身的谐振,钢丝材料的弹性变形、多股螺旋弹簧中钢丝与钢丝之间的相对滑移而产生的摩擦阻力等诸多因素,簧圈的运动将变得非常复杂。基于此,建立一套用于检测振动状态下螺旋弹簧任意簧圈的运动状态模型,用于揭示振动状态下螺旋弹簧任意簧圈的位移、速度、加速度随时间的变化规律,特别是用于检测冲击载荷下多股螺旋弹簧的内部变形规律。试验结果表明:螺旋弹簧运动状态分析模型结合非接触多通道检测装置,可以成功地揭示振动状态下螺旋弹簧任意簧圈的运动状态随时间的变化规律,为螺旋弹簧的动态设计理论的建立提供了试验依据。     

多股螺旋弹簧绕制过程中的动态张力

多股螺旋弹簧(简称多股簧)是由钢索(通常由2～7股0.4～3.0 mm的碳素弹簧钢丝缠绕而成)卷制而成的圆柱螺旋弹簧,绕制过程中对钢丝张力的一致性控制是保证多股簧的质量关键.按实际成形过程推导多股螺旋弹簧各钢丝中心线的数学模型;提出多股螺旋弹簧各股钢丝在绕簧过程中的动态张力变化理论模型.研究得出多股螺旋弹簧的成形加工质量除了与钢丝本身的质量有关外,还与绕簧的速度、对钢丝产生拉力的部件的转动惯量有关.提出一种多股螺旋弹簧绕制的工艺参数确定和控制方案.结合实际案例,在绕簧过程中钢丝的张力因系统惯性可以产生约20%的控制误差,从而找到了多股螺旋弹簧产品的废品率与拧索速度之间的关系.在上述理论模型的指导下,对原设备只需进行较小的改动,即限制设备主轴的最高转速,产品合格率随即得到较大幅度的提高,这是因为钢丝的张力因系统惯性最大只能产生小于0.6%的控制误差.     

多股螺旋弹簧的工作特性和寿命分析

本文介绍多股螺旋弹簧的结构特点，并讨论了这种弹簧的工作特性和寿命问题。在工作特性方面分析了相邻股丝间接触压力与刚度计算公式中的捻索系数的关系。在寿命问题方面，利用有阻尼的簧圈振动理论阐明了多股弹簧较单股弹簧使用寿命高的原因。     

多股螺旋弹簧优化设计

笔者将数学规划理论与计算机程序设计方法相结合,通过实例对多股螺旋弹簧的计算机辅助优化设计进行了初步探讨。对加快多股螺旋弹簧的设计过程,提高设计质量具有一定的实际意义。同时也为其它弹簧优化设计提供了具有启发意义的思想方法和有益的经验数据。     

自卸车箱体动态特性测试系统开发及试验研究

鉴于自卸车的工作条件,极易产生不规则的应变及异常振动等,尤其是车箱的应力分布以及振动等动态特性会影响自卸车箱体的安全性、使用寿命等关键性指标。根据自卸车动态特性测试的要求和基本方法,文章描述了基于LabVIEW的动态特性测试系统的检测原理,分析了利用LabVIEW软件实现该系统功能模块的程序流程和设计过程。该系统实现了动态数据的自动测量,并通过计算机完成数据的预处理、分析和存储功能,满足测量内容的多样性要求。通过该系统对自卸车车箱进行测试,获得振动、应变等动态变化过程。分析试验数据可获得车箱在满载情况下行驶时的动态特性,测试结果可作为结构优化的依据。     

悬挂发射装置振动试验夹具的设计与鉴定

论述了悬挂发射装置振动试验夹具对于振动试验的重要作用,介绍了振动试验夹具的一般设计方法和原则及设计过程的一般步骤,明确了振动试验夹具的合理使用方法。并从频率特性的角度,对悬挂发射装置振动试验夹具使用前进行动态特性鉴定的方法进行了探讨。     

根据柔性体动态响应特性进行了精密机床隔振基础结构设计

本文引入机床柔性体动态响应特性及相对振动影响比值的概念，说明振动对加工精度的影响，重点介绍了根据柔性体动态响应特性及实验统计结果的分析，设计机床隔振基础的方法。并有针对性地列举了典型的隔振，减振基础结构。可供机床基础设计人员参考。     

齿轮测量仪器的动态设计方法及其应用

为了解决目前齿轮量仪中由于动态性能不足而严重影响测量结果的稳定性、可靠性和精确性的问题,对齿轮测量仪器的动态设计方法展开研究,提出利用有限元分析与实验模态分析技术相结合的动态设计方法。首先,研究了动态分析的理论基础、有限元分析的基本步骤和实验模态分析的基本原理;接着,以某齿轮快速检测仪为例,对其进行了有限元分析与实验模态分析;然后,在该齿轮快速检测仪上进行测量实验,即采用不同精度的齿轮,在不同的速度下进行测试;最后,分析了测量实验中存在振动扰动以及测量过程中振动的变化情况。实验结果表明,有限元分析法可以在设计阶段有效的提高仪器的动态性能,从根本上提高仪器的动态性能指标。实验模态分析方法可以在仪器制造以后准确的获得仪器的实际动态性能指标,可以有效地进行最佳工作转速选择,进一步提升仪器的使用性能。通过测量实验,验证了有限元分析和实验模态分析的正确,为齿轮提高齿轮量仪的动态精度提供了一种方法,为量仪的合理使用提供了一条确实可行的途径。     

有阻尼动力吸振器基本结构及设计

主要陈述了有阻尼动力吸振器的设计以及优化的理论推导,并指出设计的基本条件和设计方法,同时给出了设计中应该注意的要点和解决方案,对于有阻尼动力吸振器的设计具有一定的参考价值。     

齿轮箱系统动力响应分析及其噪声预测

齿轮箱系统的动力学特性对齿轮箱的工作性能、寿命、振动和噪声有着决定性的作用。为了更好地了解和掌握系统的动力学特性,首先采用ADAMS软件提取了齿轮副间的动态啮合力作为齿轮箱动力响应的激振源;再利用ANSYS Workbench软件对齿轮箱系统进行了谐响应分析,得到了动力响应曲线;最后对所得的动力响应曲线进行了1/3倍频处理以得到齿轮箱系统的噪声预估。仿真结果表明,采用该方法可获得较为理想的动力响应特性,可为齿轮箱设计改造、减小振动噪声提供参考依据。     

基于吸振原理的轮边驱动电动车垂向振动负效应的抑制

针对轮边驱动电动车非簧载质量引起车辆垂向振动负效应,提出了一种在车轮转向节上加装动力吸振器的方案,并建立了数学模型;根据某轮边驱动电动车参数,对吸振器参数进行了优化设计.结果表明,优化后的悬架性能较优化前有明显提高.     

风电齿轮箱动态响应分析及实验测量

运用达朗伯原理建立了风电齿轮箱传动系统的纯扭转集中参数动力学模型,箱体模型采用有限元法建立,通过作用在箱体支撑孔上的轴承力建立了齿轮箱动力学模型.采用龙格-库塔法求解了传动系统的轮齿动态啮合力,计算了箱体在动态啮合力作用下的振动响应.同时对齿轮箱进行了实验测量,并把测量得到的齿轮箱振动响应数据和模型计算的结果进行了对比,验证了模型的正确性.通过这些分析,为风电齿轮箱动态设计中减少振动噪声、提高承载能力与可靠性奠定了基础.     

功能振动载荷作用下民机发动机区域液压管路动力学响应研究

民机发动机正常工作时产生的功能振动载荷严重影响了该区域液压管路的安全性能和使用寿命,是民机液压管路设计重点考虑问题之一。针对ARJ21-700民机发动机区域某根液压管路,对其进行功能振动载荷作用下的动力学响应分析。基于传递矩阵法,建立液压管路动力学数学模型;采用ABAQUS有限元软件建立液压管路有限元模型,对其进行模态分析和在功能振动载荷作用下的振动响应分析,得到管路固有频率和应力响应规律;对管路危险部位疲劳寿命进行预估。最后,通过理论计算、仿真分析和试验,验证了液压管路动力学数学模型和有限元模型的正确性,研究结果为民机发动机区域液压管路设计及优化提供了理论参考。     

基于ANSYS的全陶瓷电主轴动态分析及振动性能测试

对设计的全陶瓷电主轴进行结构分析,在ANSYS中建立了其轴承-主轴转子系统三维有限元模型。采用Subspace法计算了前6阶固有频率和振型,计算出临界转速,然后通过Harmonic分析得到了主轴在不同激励下的动态响应,并对装配好的全陶瓷电主轴进行振动性能测试及其分析。ANSYS动态分析计算结果表明主轴设计工作转速远远低于其临界转速,能有效避开共振区;全陶瓷电主轴振动性能测试结果表明在设计范围内电主轴振动平稳,设计符合要求。     

铣头主轴系统动力学特性的有限元分析

应用有限元分析计算的方法,在产品设计阶段对铣头主轴系统进行模态和频率响应分析．以校核主轴设计的动态性能。通过制造后的实验测试,证明有限元分析方法中,合理的建模和计算参数的设定,对设计方案的动力学特性评估有较好的准确性。     

巷道堆垛机结构动态响应仿真分析

堆垛机动态性能的优劣直接影响到自动化立体仓库的可靠性和效率，传统的经验设计方法很难掌握堆垛机动力学特性变化规律。本文以昆船集团研发的TD115为例，应用MSC有限元分析软件，计算了堆垛机结构的固有频率；分别模拟了结构在正向行驶和反向行驶工况下机架的动态响应，获得了机架的应力分布、振动形态以及前后轮由于振动产生的额外支反力，为堆垛机的结构设计提供了一种行之有效的分析方法。     

曲轴组件动平衡检测系统中振动台设计

振动台是检测曲轴组件动平衡系统中很重要的部件，在此提出了一种振动台设计方法，建立了振动台分析模型，并根据振动理论，推导出了计算振动台固有频率的公式和方法，对研究动平衡及其相关设计具有重要意义。