100t低速重载曲轴应力动态响应计算方法的研究

本文阐述了利用有限元软件ANSYS对隔膜泵100吨低速重载曲轴进行结构应力动态响应的分析方法。分析过程中对于曲轴高应力区采用子结构技术对其应力值进行了准确的计算分析，并着重介绍了如何使用ANSYS的参数化设计语言APDL技术研究曲轴各截面应力值随曲轴转动变化关系的关键技术，为隔膜泵产品研制百吨以上低速重载曲轴及后期参数化分析及疲劳强度分析提供基础方法与数据。该计算方法为“2007年度沈阳市重点技术创新计划项目”中“低速、重载、高可靠性、大行程曲轴的结构、强度、安全裕度的系统、综合研究及应用”的部分研究内容。     

基于ANSYS的隔膜泵曲轴应力强度因子有限元计算

本文基于大型有限元软件ANSYS,对隔膜泵曲轴进行三维有限元分析,确定裂纹产生的工位;运用AN—SYS软件的子模型法得到了含裂纹曲轴的应力强度因子值。为预测含裂纹曲轴的承载能力、制定判废标准等提供相关的疲劳断裂参数和技术支持。     

ANSYS二次开发在隔膜泵曲轴分析中的应用

近年来，市场对高压大流量隔膜泵的需求越来越大，曲轴作为隔膜泵的一个关键零件，也承受着越来越多的结构及质量的考验。本文分析了ANSYS软件二次开发技术在三拐曲轴CAE分析过程中的应用及意义。在实际分析过程中，通过二次开发得到的曲轴CAE分析专用模块，曲轴载荷的自动加载及接触单元的自动生成提高了CAE分析效率及准确性，该模块的开发也大大加快了实现三拐曲轴有限元程序参数化的步伐。     

隔膜泵橡胶隔膜的ANSYS有限元分析

在发展重载高压大流量先进隔膜泵过程中,对隔膜泵关键部件橡胶隔膜的大变形能力和使用寿命提出了更高的要求.本文利用有限元分析软件ANSYS对隔膜泵橡胶隔膜进行建模和分析计算,为进一步优化橡胶隔膜的结构设计奠定了基础.     

隔膜泵大型锻件曲轴加工工艺性分析

曲轴是隔膜泵中关键受力元件,曲轴的强度及使用寿命是隔膜泵寿命考核的关键技术指标,通过对隔膜泵使用大型锻件曲轴钢锭冶炼、浇注、锻造、粗加工、红套等诸多方面加工工艺性优化及分析,研究出用于曲轴曲拐近终形弯锻技术,预测了曲轴的加热和冷却变形,曲轴红套过盈量规律及预防曲轴红套结构变形的工艺,对未来曲轴加工工艺极具参考价值。     

往复式活塞隔膜泵润滑系统的设计计算方法

从分析往复式活塞隔膜泵及其润滑系统的结构和功能入手,结合实例,介绍了往复式活塞隔膜泵润滑系统中动力端十字头的摩擦功率损失、润滑系统各部分的压力损失、润滑油箱的散热面积及散热量等参数的设计计算方法,提出了动力端曲轴轴承润滑的设计参考数据。     

隔膜泵橡胶密封圈的有限元分析及其结构优化研究

利用有限元软件ANSYS,对隔膜泵橡胶密封圈进行有限元建模与计算,得出其工作状态下的变形、应力及最大接触压应力,为隔膜泵橡胶密封圈的优化设计提供参考依据。     

曲轴结构对强度影响的研究分析探讨

本文对大量应用于往复运动的机构中的曲轴的典型结构,利用ANSYS进行了有限元应力分析,并进行了疲劳强度计算,总结出规律性的结论,对曲轴的设计具有特别重要的指导意义.     

隔膜泵大型曲轴钢锭分体制造工艺的探讨

DGMB系列隔膜泵为三缸单作用往复式活塞隔膜泵,曲轴是隔膜泵的重要部件。为满足远距离固—液两相介质长距离管道化料浆输送,曲轴的规格向着大规格、多拐数发展。传统的曲轴机械加工方法金属材料利用率低下,加工周期长等因素已经制约了隔膜泵向着现代化、大型化、高效率发展的步伐,本文通过采用钢锭分体制造工艺,将曲轴中曲拐与轴分体制造,为曲轴制造开辟了一条新路。     

大型隔膜泵活塞杆的轻量化设计与仿真研究

活塞杆是大型隔膜泵的重要零件，其重量大小影响活塞的密封性能和设备的效率。大质量的活塞杆容易使活塞密封圈底部受力大，顶部密封不严，造成活塞密封泄露甚至失效，影响隔膜泵的运行性能。为减小隔膜泵活塞杆重量，降低其对活塞密封性能的影响，提高隔膜泵的效率，以某型号隔膜泵的活塞杆为研究对象，设计了新型轻量化活塞杆，并基于正交试验的方法，对不同结构参数的新型活塞杆进行了仿真研究。研究结果表明：缩颈直径D、圆角半径A对活塞杆最大等效应力的影响最大，随着缩颈直径D、圆角半径A的增加，最大等效应力呈下降趋势；倾角B、圆角半径C以及中间体内径E对最大应力值影响不明显。     

铁磁试件静载拉伸时应力磁化的反转效应

 以20钢含V型缺陷平板试样为研究对象,通过试验方法和ANSYS仿真方法对试样在拉伸载荷下的应力分布进行反复加载卸载分析,测量了试样表面规定路径的切向和法向的漏磁场分布;分析了V型缺陷对磁记忆信号的影响以及固定位置的磁场值随应力的变化关系;最后将试验结果与模拟结果进行对比,发现试验结果与模拟结果具有很好的一致性。在应力小于50MPa时磁场值随应力的增加而减小,在应力大于50MPa时磁场值随应力的增加而增加。变化关系表现出了明显的应力磁化反转现象,磁化反转位置在50MPa(约是最大应力的30%)。     

碳化硅砖换热元件的热应力分析

设计了一种用于回收利用工业炉散失热量的特型碳化硅砖换热元件,运用商业软件ANSYS对其中的热场、流场和热应力进行三场耦合计算,对结构和操作参数进行分析和优化.结果表明：换热元件内的竖管截面为椭圆时热应力最小,管道直径和气体进口速度与换热元件中所产生的最大热应力成反比,t/D有一个最佳值6.     

真空电弧炉升降机构的ANSYS优化设计

A mechanical model was developed for the lifting mechanism of a prototype of the VCF-3t cantilevered vacuum arc furnace,the position and value of maximum stress of the column was obtained through force analysis of the main bearing parts(such as column).Then the actual equipment model was simplified to establish finite element model and the stress cloud chart was compared with actual calculated value in order to test the correctness of the finite element model.On this base,combined with the relationships among actual structure sizes of the furnace,the parametric finite element model was established.If the model meet conditions of intensity and stiffness etc.,the radius and thickness of the column and furnace body was optimized with the optimizer of ANSYS to make the mass of mechanical structure to be the lightest and make full use of the material’s property.At the same time,VB language was used in the call analysis interface in ANSYS to provide an intuitive man-machine system in order to decrease duplication of workload in series design of product.The parameter optimization method used in this paper is an important development of structural optimization design method and has important practical value in the structural design.     

结晶器内坯壳应力分析方法的优化

在考虑连铸坯壳应力遗传特性的基础上,建立了结晶器内坯壳的二维应力分析模型,利用ANSYS的初应力方法实现了坯壳应力遗传行为分析。分析结果表明,与传统应力模型相比,遗传分析模型坯壳的位移和应力分布规律基本相同,但应力值存在明显差距。拉速对坯壳应力存在显著影响,而浇注温度影响很小;在正常范围内锥度对坯壳热应力的影响较小。     

50m钢烟囱的有限元分析计算

运用通用有限元程序ANSYS,对50 m钢烟囱结构进行了动力特性、静力、风荷载、温度和地震作用的分析,然后根据规范要求对各工况荷载作用下Von mises应力组合,得出关键部位最大应力,验算钢烟囱筒壁强度和稳定性。其验算结果均满足现行规范要求。     

奥氏体钢四点弯曲疲劳行为的数值模拟与试验

采用有限元方法对奥氏体钢四点弯曲疲劳试验的加载过程进行了数值模拟,分析了疲劳试样的应力分布与疲劳寿命,确定了受力分布相对均匀的试样的合理尺寸范围,并对一种Cr-Mn奥氏体钢进行了四点弯曲疲劳试验研究,对比分析了有限元模拟与试验结果间的差别与原因。结果表明,试样尺寸不同,两加载辊之间的应力分布规律不同;当t/h(材料厚度/加载辊距)1.4时,最大应力出现在靠近加载辊的内侧,距加载辊0.4~0.5 mm;当t/h=1.2~1.4时,两加载辊之间的应力分布比较均匀,最大模拟应力与加载应力(理论值)的误差小于5%;当t/h1.2时,最大应力出现在两加载辊中间,其中t/h=0.7~0.8时,模拟值最大应力与加载应力比较接近,但应力分布均匀性较低;采用t/h≈1.3的试样进行疲劳试验研究,试验后的疲劳裂纹均产生在两加载辊中间,在加载辊外侧未发现疲劳裂纹,这与模拟结果相一致;模拟疲劳极限为498 MPa,循环4.0×10~6周次,试验测定疲劳极限为505MPa,循环3.6×106周次,模拟值略小于试验值,可见有限元方法可以较准确地预测材料的疲劳寿命。     

板厚对冷弯成型过程及回弹影响的有限元模拟

采用ANSYS／LS-DYNA有限元软件的显式求解功能对厚度分别为4mm、5mm、6mm、7mm、8mm的板料进行有限元弹塑性分析，得到板料成型过程中厚度因素对轧件应力、应变的影响规律。接着利用ANSYS的隐式求解功能分析厚度因素对板料回弹的影响规律，并将回弹量的模拟数值与工作现场的回弹数值进行比较，表明计算结果具有一定的可信度。     

低速重载动压油膜轴承的油膜流场分析

利用ANSYS软件的计算流体动力学CFX模块对低速重载的油膜轴承油膜性能进行了三维流场数值模拟分析。通过分析不同间隙下油膜压力的分布规律,发现只有在一定的条件下,相对间隙对油膜压力的影响才遵从相对间隙越小油膜压力越大的规律;在三维油膜流场分析中,这个规律在一定相对间隙范围内不存在,适合的间隙才是油膜形成的关键。这为动压滑动轴承的润滑流体的三维润滑分析方法提供了借鉴。