火车车轴悬臂弯曲试验机有限元分析

为了分析火车车轴的弯曲性能,对车轴臂弯曲试验机进行设计,并针对试验机的疲劳寿命进行了预测。建立车轴悬臂弯曲试验机的模型,选择合适的有限元方法,利用ANSYS软件模拟试验过程。介绍了悬臂弯曲试验机设计结构、所采用的疲劳理论和有限元分析的基本过程,并针对所得到的模拟结果进行分析,预测试验机的寿命。由分析结果可知,该车轴悬臂弯曲试验机应力和应变较小,所预测的疲劳寿命可以达到试验需求。     

风电叶片螺栓套疲劳试验机支架寿命分析

以风电叶片螺栓套试验机支架为研究对象,通过有限元分析和试验研究的方法,对螺栓套疲劳试验机加载支架的疲劳寿命进行研究。首先,根据实际工况的要求,对试验机支架进行建模并通过Solid Works Simulation组件对支架进行静力分析。然后,采用名义应力法对支架后梁结构的疲劳寿命进行计算并采用Solid Works Simulation组件对支架后梁结构进行疲劳分析。最后,通过疲劳试验对试验机支架的抗疲劳特性进行试验验证。研究结果表明,在有限元分析的基础上,采用名义应力法能够对风电叶片螺栓套试验机加载支架的疲劳寿命进行有效估算,为风电叶片螺栓套疲劳试验机的设计与应用提供理论基础。     

基于有限元的AGV保险杠疲劳试验机联合仿真分析与优化

针对一种新型疲劳试验机的施力机构实际使用工况,对其疲劳性能进行了仿真分析,通过使用ANSYS和Ncode联合仿真分析,得到施力机构缺口位置的静强度和疲劳寿命数值,并在此基础上对现有结构进行优化.结果表明,通过优化大大降低了缺口处的应力集中,对于试验机的设计生产具有一定的指导作用.     

拨沙滚轮球面滚珠联轴器疲劳寿命分析

球面滚珠联轴器是沙滩清洁车垃圾拾取装置液压马达与拨沙滚轮关键联接装置。为研究拨沙滚轮球面滚珠联轴器的疲劳寿命,首先,运用点接触的L-P理论对其进行了寿命计算;然后,运用有限元法建立了联轴器的数值分析模型,通过增广拉格朗日算法对其进行多体接触有限元分析,利用ADAMS中的Impact函数进行运动学分析得到滚珠的接触载荷谱;通过Fatigue Tool软件根据Miner法则进行疲劳寿命分析。结果表明,疲劳寿命的有限元计算结果与理论计算结果比较吻合,球面滚珠联轴器满足设计要求,证明了理论计算的合理性。为联轴器的疲劳寿命研究和后期的优化分析提供了参考依据。     

基于42CrMo齿轮的弯曲疲劳试验研究

42CrMo属于超高强度钢,其具备较高的强度,材料淬透性能好,淬火后的变形量小,大量地应用于牵引用的大齿轮、承压主轴、连杆等传动件材料,弯曲疲劳试验对齿轮疲劳寿命预测具有重要意义。首先,通过齿轮弯曲疲劳试验,获得了应力比R=0.1时交变载荷作用下的齿轮弯曲疲劳试验数据,得到了齿轮弯曲疲劳强度P-S-N曲线和拟合曲线关系式,以及不同可靠度下齿轮所能承受弯曲的疲劳极限值。随后,采用有限元方法对齿轮弯曲疲劳试验进行了数值模拟,得到了齿轮齿根处的静力学强度和理论计算值对比,分析表明数值模拟所得结果与理论分析结果基本一致,可以作为弯曲疲劳试验疲劳寿命仿真的基础。最后,通过弯曲疲劳寿命试验试验值与数值模拟结果对比,结果表明,疲劳寿命试验值与可靠度在84.1%时数值模拟得到的弯曲疲劳寿命基本一致,验证了数值模拟的准确性,因此能够有效预测42CrMo齿轮的弯曲疲劳寿命。     

钢丝绳弯曲疲劳试验机设计及应用

介绍钢丝绳弯曲疲劳试验机的基本功能,对钢丝绳弯曲疲劳试验机进行设计分析与计算,利用钢丝绳弯曲疲劳试验机进行钢丝绳弯曲疲劳试验,并记录试验过程中钢丝绳直径的变化趋势及钢丝绳的弯曲疲劳寿命。     

起重机主梁疲劳强度的探讨

基于有限元分析结果进行疲劳分析的基本理论、思路及方法,运用ANSYS程序对假定无缺陷和含横向裂纹起重机主梁进行有限元数值模拟,得到交变应力最大部位,预测了起重机主梁疲劳裂纹萌生寿命和裂纹扩展阶段的疲劳寿命,以得到不同裂纹深度的主梁疲劳寿命。     

基于Workbench的链条抽油机链板疲劳寿命分析

为了研究链条抽油机链板的疲劳寿命,本文以LCJ12-5-14型链条抽油机链板为研究对象,利用ANSYS Workbench对链板进行了静强度分析,在此基础上分别采用理论方法和数值模拟方法对链板进行了疲劳寿命计算,两种计算方法结果获得的链板疲劳安全系数均满足设计要求,且两种方法计算结果疲劳安全系数差异率仅为5.2%,表明采用Workbench对链板进行疲劳寿命数值模拟具有较高的可信度。     

复合材料层合板冲击后疲劳寿命试验研究与数值模拟

通过对复合材料典型层合板进行落锤冲击试验引入冲击损伤,并对冲击后的复合材料层合板进行不同载荷水平的压-压疲劳试验,得到了不同疲劳载荷作用下层合板损伤扩展规律及疲劳寿命。建立了冲击后层合板疲劳寿命有限元数值计算模型,对层合板进行冲击仿真,并利用有限元软件用户子程序编程,将冲击后计算所得损伤分布结果设置为层合板压—压疲劳寿命计算的起始状态,从而获得层合板在不同疲劳载荷水平下的损伤扩展结果及压—压疲劳寿命数值仿真结果。将试验与有限元数值计算疲劳寿命结果绘制了S-N曲线,通过对比验证了计算结果的准确性,形成一套复合材料层合板冲击后疲劳寿命预测数值计算模型。     

基于Ansys的40Cr钢缺口应力集中疲劳分析

介绍了基于有限元分析结果进行疲劳分析的基本理论、思路及方法,运用ANSYS程序对试样进行有限元数值模拟,得到交变应力最大部位,预测了试样疲劳裂纹的疲劳寿命。     

提升机主轴疲劳仿真研究

介绍了基于有限元分析结果进行疲劳分析的基本理论，思路及方法，运用ANSYS程序对假定无缺陷和含横向裂纹KJ型双筒提升机主轴进行有限元数值模拟，得到交变应力最大部位，预测了提升机主轴疲劳裂纹萌生寿命和裂纹扩展阶段的疲劳寿命。并得到不同裂纹深度的主轴疲劳寿命。     

铝合金压铸模具热疲劳寿命试验研究

压铸模具是压铸的关键部件之一,其经受周期性的加热与冷却,易产生热疲劳。针对这种现象,研究压铸模具热疲劳的过程,不同工艺对热疲劳寿命的影响规律,探索预测压铸模具热疲劳寿命的方法。研究开发自约束冷热疲劳方法的热疲劳试验机,试样在铝液中加热,在脱模剂中冷却,试样内部通冷却水冷却,实现在压铸条件下的模具热疲劳试验。采用开发的热疲劳试验机对H13钢试样进行热疲劳寿命试验研究,在试验过程中测量试样的温度变化,每隔3 000～4 000次测量残余应力,观察裂纹,经过几万次的循环后可以得到应力变化曲线和基于温差的模具热疲劳寿命曲线。研究水冷对试样的温度、应力、裂纹以及热疲劳寿命的影响。同时,针对试验过程进行传热数值模拟,得到不同工艺条件下的模具温差。试验和数值模拟相结合讨论如何提高模具的热疲劳寿命。     

Study on the Thermal Fatigue Life of H13 Steel for Aluminum Alloy Casting

压铸模具是压铸的关键部件之一,其经受周期性的加热与冷却,易产生热疲劳.针对这种现象,研究压铸模具热疲劳的过程,不同工艺对热疲劳寿命的影响规律,探索预测压铸模具热疲劳寿命的方法.研究开发自约束冷热疲劳方法的热疲劳试验机,试样在铝液中加热,在脱模剂中冷却,试样内部通冷却水冷却,实现在压铸条件下的模具热疲劳试验.采用开发的热疲劳试验机对H13钢试样进行热疲劳寿命试验研究,在试验过程中测量试样的温度变化,每隔3000～4 000次测量残余应力,观察裂纹,经过几万次的循环后可以得到应力变化曲线和基于温差的模具热疲劳寿命曲线.研究水冷对试样的温度、应力、裂纹以及热疲劳寿命的影响.同时,针对试验过程进行传热数值模拟,得到不同工艺条件下的模具温差.试验和数值模拟相结合讨论如何提高模具的热疲劳寿命.     

基于Ansys的港口门座起重机回转支承疲劳寿命计算

结合门座起重机在港口服役期间回转支承的实际工况及常见故障损伤规律,对常用的三排滚柱式回转支承进行了疲劳分析研究。提出合理假设,分析了回转支承在门座起重机每个工作循环中的载荷谱。在赫兹接触理论和疲劳积累损伤理论的基础上,利用Ansys软件建立了回转支承的简化模型,并分析了其疲劳接触。利用Ansys中的FATIGUE分析模块,完成了在既定工况下的疲劳分析计算,进而得到了回转支承的预测寿命。据此,提出了一种与港机中传统回转支承寿命预测方法不同的数值计算方法。     

基于修正L-P模型的轮毂轴承载荷分布与弯曲疲劳寿命分析

以第三代轮毂轴承为研究对象,推导了弯矩作用下滚动体与内滚道、外滚道的接触变形与接触载荷,提出了更为准确的接触载荷分布计算模型,分析了不同工况下轮毂轴承内部接触载荷和接触角的周向分布规律。在轮毂轴承内部载荷分布的一次修正基础上,考虑不同位置角的滚道材料和滚动体的接触疲劳,利用乘积定律进行统计处理,得到了第三代轮毂轴承疲劳寿命的修正L-P模型。结合ISO281—2007寿命修正计算方法,针对润滑现象进行二次修正,得到了经过润滑修正的第三代轮毂轴承疲劳寿命模型。利用旋转弯曲疲劳试验机进行了轴承的弯曲疲劳试验,试验结果显示,该疲劳寿命模型计算得到的理论值与试验值的误差在10%以内,验证了模型的正确性。     

大型组合机架的疲劳寿命分析

针对大型模锻压机机架的疲劳失效形式,在承受拉、压复合作用下,以等效应力作为裂纹寿命估算的依据,并采用有限元进行疲劳寿命数值分析。分别计算不同应力集中系数、过载荷、残余应力、表面粗糙度取值下的疲劳寿命,并进行相应的敏度分析。通过仿真分析,得到影响疲劳寿命的关键因素变化趋势,为改进疲劳寿命提供直接依据。     

大型水陆两栖飞机起落架疲劳寿命分析与优化

以疲劳寿命分析理论成果为指导,对大型水陆两栖飞机主起落架进行疲劳寿命计算分析与结构优化研究。通过Hypermesh进行模型有限元前处理,在NASTRAN中计算应力分布结果,利用NcodeDesignlife研究起落架整体结构件疲劳寿命;通过LMS Virtual．Lab建立前起落架刚柔耦合模型,得到各个零部件连接部位节点力,从而完成对各个零部件的独立建模分析计算;基于疲劳寿命的结构优化技术,以Optistruct为工具对起落架疲劳寿命薄弱部位进行形状优化,使得疲劳寿命进一步提高。     

一种计算疲劳裂纹萌生寿命的数值方法

基于连续损伤力学理论,根据概述疲劳发展的损伤演变过程,得出了疲劳裂纹萌生寿命的数值计算方法,该方法将疲劳裂纹萌生寿命分为损伤发生前的寿命和损伤演变时的寿命两部分计算,并能给出裂纹萌生长度的计算值。以ＬＹ１２铝合金作为分析对象,用该方法与断裂力学结合计算出的疲劳寿命与实验值相吻合。     

基于接触应力的圆柱滚子轴承疲劳寿命分析

首先介绍了圆柱滚子轴承疲劳寿命的经典理论计算方法.然后运用Hertz接触应力理论计算出圆柱滚子轴承的最大接触应力,结合三参数幂函数公式确立疲劳寿命曲线方程计算出轴承的疲劳寿命值.通过改变轴承滚子数目、径向力大小以及径向游隙等参数,将基于接触应力得到的疲劳寿命结果与经典理论结果进行比较,证明了该方法的合理性.并分析了在考虑离心力作用下高速圆柱滚子轴承疲劳寿命与转速之间的关系.     

基于ABAQUS的连杆疲劳分析

为了全面地考察连杆受到的动态疲劳载荷,在发动机标定工况下,利用转动惯量法对连杆进行了运动学和动力学分析。基于临界平面法,用ABAQUS软件进行二次开发得到了连杆的疲劳计算模块。采用有限元方法分析计算了连杆的疲劳寿命。整个过程是在ABAQUS软件中用Python语言编程来实现的。数值计算结果显示,与传统的最大拉压工况结果相比,在发动机标定工况下得到的计算结果能比较全面地反映连杆的疲劳特性,表明该数值计算方法正确,二次开发程序可行。