基于有限元的制动模架静强度与疲劳强度分析

以某动车组车下悬挂式制动模架为研究对象,对4种超常载荷组合工况以及4种运营载荷组合工况进行仿真分析。依据EN12663标准和相关设计要求,进行制动模架的静强度分析;依据EN12663和BS7608等相关疲劳设计标准,进行制动模架的疲劳强度分析。结果表明,在4种超常载荷组合工况下,工况2的Mises峰值应力最大,应力值为233.6 MPa,节点位于制动模架横梁与中间板连接焊缝处,该值小于模架基于安全系数S修正后的许用应力300 MPa,因此该模架的静强度满足要求;在4种运营载荷组合工况下,工况2的最大主应力峰值最大,应力值为29.65 MPa,节点位于制动模架横梁与中间板连接焊缝处,该值小于BS7608标准中F级焊接接头疲劳许用应力40 MPa,由此可以评定该模架的疲劳强度符合标准。     

150t转炉热-固耦合应力仿真分析研究

针对某钢铁设计研究院自主设计的150 t转炉,采用系统CAE技术对转炉设备系统进行仿真分析.考虑转炉内工作层逐渐减薄将对温度场及热应力分布产生影响,分别建立了炉役初期和炉役末期的整体CAE模型,通过热分析仿真得到转炉设备系统在工作状态下的温度场分布,作为边界条件之一以进行热-固耦合结构应力分析,得出了不同炉龄下转炉设备在工作过程中的整体温度场,以及热-固耦合应力分布情况,较为精确地校核了转炉的强度条件.     

自调螺栓型转炉连接装置设计方法

以某炼钢厂90 t转炉自调螺栓型连接装置为研究对象进行了运动及力学分析,结合实际生产确定了各种工况下的主要载荷及其变化规律,基于有限元进行进一步接触分析,并结合现场实际情况分析讨论了计算结果.从而提出较符合实际的自调螺栓型转炉连接装置的设计方法,为连接装置的设计提供参考.     

鞍钢180吨转炉的全悬挂、四点啮合、柔性缓冲倾动机构的设计研究

本文作者在分析了鞍钢两座150吨转炉的倾动机构存在问题和消化移植宝钢300吨转炉的先进技术的基础上,为鞍钢180吨转炉设计出全悬挂、四点啮合、柔性缓冲的倾动机构。本文对倾动机构的组成,设计特点和设计原则以及计算式和计算结果进行了简介。     

微变形激光熔敷焊接工艺和焊接残余应力研究

为了保证下悬挂安装座板补焊后的平面度,螺纹齿形和电机安装外接口尺寸满足设计要求,分析并验证了多种补焊方法对电机下悬挂安装座板以上性能的影响。采用豪克能应力消除设备消除焊缝应力,采用盲孔法测量焊接残余应力,在测量应变后,采用专用计算软件自动计算焊接残余应力。试验结果表明:激光熔敷焊接方法能得到焊接变形较小的焊件,豪克能应力消除设备能将焊接拉应力变成有益的压应力,试验证明,补焊完成后的安装座板各项指标满足设计要求。     

抽水蓄能电站钢岔管水压试验结构应力测试分析与评价

为检验钢岔管设计的合理性和施工的可靠性,采用应变电测法对钢岔管水压试验过程进行结构应力测试,掌握钢岔管关键应力控制点的应力分布情况;采用有限元法对钢岔管水压试验工况进行结构应力分析,确定该工况下关键应力控制点的抗力限值及应力分布情况。测试数据表明：测试应力值与试验压力呈良好的线性正相关关系,钢岔管管壁最大应力值与试验压力值的相关系数R为0.999 988,钢岔管月牙肋最大应力值与试验压力值的相关系数R为0.999 896,良好的线性关系表明应变计的防护安全可靠,测试系统稳定。基于形状改变比能理论,对测试应力值进行等效处理,转换为Von Mises等效应力值。对比分析测试数据和计算成果：钢岔管水压试验结构最大应力值均小于结构的抗力限值,结构强度满足设计要求。管壁最大应力值位于靠近肋板端部的主管折角处(公切球半径最大部位),月牙肋最大应力值位于月牙肋内侧中部位置,与计算结果吻合,符合钢岔管的结构特性。Von Mises等效应力值与设计计算值最小相差-9.4%,吻合度较高。     

火车弹簧早期失效的分析

某公司采购52CrMoV4材料制造列车悬挂弹簧,货车在行驶一段时间后的检修过程中,发现有一处悬挂弹簧有断裂现象,即对该节列车悬挂进行了拆解。对此失效弹簧取样,对该件火车弹簧件进行理化检验、金相分析、力学性能、断口扫描等综合分析,结果表明,火车弹簧的各项技术指标均能达到设计要求。最终通过电子扫描电镜(SEM)对弹簧断口进行观察分析,发现该弹簧断裂的失效机理为疲劳断裂,而断裂源是弹簧的表面接触点,弹簧在往复的运行过程中,两圈相邻弹簧间的接触磨损点不断扩展、恶化,最终导致弹簧断裂。     

转炉悬挂减速机在线监测故障诊断系统软件设计

为了分析转炉悬挂减速机运行的状态特征,有效避免悬挂减速机故障对炼钢生产造成的直接影响,开发了一套转炉悬挂减速机在线监测故障诊断系统,对系统软件各功能模块进行了详细阐述.该系统能适应悬挂减速机在线监测的要求,具有较强的分析和预报警功能,可诊断出悬挂减速机可能存在的各种故障和位置.     

一种数字式液压机立柱应力在线监测系统研究

分析了液压机立柱应力监测系统的研究现状及存在的问题,提出了一种高精度数字式液压机立柱应力在线监测的新方法;系统采用接触式微位移传感器和总线通讯技术,通过检测立柱受载时的微变形来计算立柱承受的应力;采用PLC及上位机对采集的多点应力数据进行处理和监控;经实验测试和300 MN模锻液压机上实际运行,表明该系统检测精度高,抗干扰能力强,稳定性好,能实现工业现场恶劣坏境下的立柱应力的在线监测.     

新型板坯连铸振动板簧系统的开发及应用

应用大型商业有限元计算软件ANSYS,计算得到了板弹簧导向结晶器振动系统刚度系数在不同的变形条件下并非常数这一结论,从而引出板弹簧导向结晶器振动系统的非线性特征。进而通过对系统的模态分析以及瞬态分析计算,得到了系统在低阶激励频率下得到了高阶频率共振响应的结果,并通过将计算得到的水平位移-垂直位移图谱与测试得到的结果的比较,进一步验证了模型的合理性。介绍了由此设计的新型板坯连铸液压振动装置在莱芜钢厂的应用情况。     

结晶器振动机构计算机仿真

根据运动弹性动力学的理论方法 ,建立了连铸机四偏心式振动机构非线性有限元动力学仿真模型。该模型考虑了传动轴的扭转变形 ,连杆和导向板弹簧的弯曲和拉伸变形 ,导向板弹簧的几何非线性及平衡弹簧的非线性等因素的影响。在研究求解该时变系数非线性微分方程组数值解法的基础上 ,开发了具有良好人机界面的仿真软件 ,可以计算出多种参数和工况条件下关键点的弹性位移、应力和运动副反力的变化规律。     

单筒油气弹簧结构设计的FIPER组件开发与应用

油气弹簧是车辆悬挂系统的一个重要部件，其性能的好坏直接影响到车辆的操纵平顺性及驾驶舒适感。在其结构设计过程中，根据其空间约束及性能指标要求，若采用人工方式计算其结构主参数，过程比较繁琐。FIPER作为一个协同过程集成框架，可以有效地进行设计过程集成。文章研究利用jBuilder9．0和FIPERAPI提供的类和方法，开发了面向单筒油气弹簧结构设计的FIPER组件，将其封装为弹簧设计过程的一个节点，实现了弹簧结构设计主参数计算的自动化与标准化，提高了设计效率与准确率。     

30t转炉设备设计与研究

本文着重介绍了宝铜300 t转炉设备先进技术及结构在中型转炉上的应用,对30 t转炉设备进行了简要设计计算与理论研究。     

宝钢120t桥式起重机主梁有限元分析

本文应用有限单元法及MSC．MARC有限元分析程序，对已使用多年的120t桥式起重机主梁进行分析研究，并根据实测的设计尺寸，从实验工况和设计工况两方面分析了桥架变形及应力分布状态，探讨了其结构力学特性，并与实验测试结果进行了对比，为确定其使用寿命提供了理论依据.     

宝钢120 t/30 t/10 t×27.6 m 桥式起重机有限元分析

应用有限单元法及MSC·MARC有限元分析程序,从实验工况和设计工况两方面分析了已使用多年的120 t/30 t/10 t×27.6 m桥式起重机主梁桥架变形及应力分布状态,该起重机的最大挠度、VONMISES等效应力、主梁的第一阶固有频率均符合设计规范,为延长其使用寿命提供了理论依据.     

基于制动工况的平行连杆式锻造操作机控制精度研究

制动工况所产生的惯性冲击严重影响着操作机的工作精度,并限制其快速响应能力。针对平行连杆式锻造操作机,利用拉格朗日方程法建立了制动工况下悬挂系统动力学模型,分析了系统中回弹装置和缓冲装置的耦合性能对系统控制精度的影响,研究了减少操作机控制精度误差的思路。以300 k N锻造操作机为例,采用Matlab求解动力学微分方程,获得了制动工况下的回弹装置和缓冲装置对悬挂系统转臂摆角、吊杆摆角和钳杆质心的变化规律,明确了悬挂系统中回弹装置和缓冲装置的耦合性能对提高操作机控制精度的作用。并利用Adams软件对操作机进行动力学仿真,得到了制动工况下悬挂系统中回弹装置和缓冲装置的耦合性能对系统振动影响的仿真实验曲线,进一步验证了理论分析的可行性与合理性。     

基于ANSYS的汽车驱动桥桥壳焊接接头有限元分析

建立汽车驱动桥冲压件的结构参数,根据参数设计焊接接头;使用Pro/E软件建立了汽车驱动桥桥壳冲压焊接结构模型,再采用有限元分析软件ANSYS对桥壳进行了典型工况下的分析计算,获得了该结构桥壳在典型工况下的变形和应力分布;进行了该工况下的焊接接头的分析计算,获得了桥壳焊接接头在该工况下的变形和应力分布。结果表明,该桥壳能满足各工况工作要求,为进一步的优化设计提供了理论依据。     

转炉的新型连接系统

本文介绍了转炉的新型连接系统—奥地利VAI公司开发的圆盘悬挂连接系统。     

城轨机车HXD3B 一系弹簧断裂失效分析

采用化学成分分析、金相分析、硬度测试、X射线衍射法残余应力测试和扫描电镜断口观察等手段,对发生断裂的铁路机车HXD3B一系弹簧断裂失效原因进行分析。结果表明,弹簧的组织出现了明显的混晶现象,弹簧表面出现较为严重的脱碳现象,在工作过程中若承受过大应力时,在夹杂物处产生疲劳裂纹源,最终导致该弹簧早期疲劳断裂失效。     

结晶器振动板弹簧导向支承的分析和计算

连铸机结晶器振动愈来愈多的采用液压振动,振动的导向广泛地采用板弹簧结构.本文对板弹簧导向结构的设计参数进行了分析计算,得出了板弹簧导向支承的挠度曲线方程和刚度计算公式,并结合某板坯连铸机结晶器液压振动板弹簧导向支承的设计,根据振幅的大小求出了板弹簧的变形力和刚度.