重载货车车钩强度非线性有限元仿真分析

为准确分析重载货车车钩的载荷-应力强度映射关系,建立重载货车16、17型车钩及关键零部件的有限元模型,在不同材料试验数据的基础上,采用整体装配、接触非线性以及材料非线性三者相结合的分析方法,得出车钩在不同拉伸载荷工况下的应力状态,并将钩舌数值计算应变区与实际服役状态中上、下牵引台接触部位的磨耗、压痕进行对比,验证了模型...     

一种重载货车车钩强度的分析方法

以重载货车常用的16型、17型车钩为研究对象,设计一种比耦合车钩强度分析更便捷和准确的单车钩强度分析方法.进行车钩装配体的对拉试验,得到关键部位的应力测试结果;建立耦合车钩装配体有限元模型,得到车钩的应力状态.结果表明钩体仿真与试验较为吻合,钩舌仿真与试验存在较大差异.对17型车钩进行了详细的准静态受力分析,确定影响车...     

重载货车17号车钩疲劳寿命试验与可靠性预测

以小子样分析法研究重载车钩疲劳寿命及其可靠性。车钩疲劳试验用载荷谱按大秦线实测纵向车钩力编制,依据小子样设计的疲劳试验方法,进行车钩疲劳试验。采用Bootstrap方法,分析出17号钩体的安全运行里程与可靠度之间的关系。试验研究结果表明:17号钩体的疲劳可靠性基本与实际运行情况较好吻合。当前的车钩疲劳试验及可靠性分析方法可用来预测同类车钩产品的安全运行里程。     

循环载荷下热疲劳裂纹的应力强度因子

为揭示循环温度载荷对热疲劳裂纹应力强度因子的影响规律,考虑材料的多线性塑性随动强化性质,用有限元法计算多种循环载荷作用下裂尖点的应力-应变和热疲劳裂纹的应力强度因子。该应力强度因子值由裂尖附近压缩塑性应变的累积量决定。压缩塑性应变对温度载荷的作用次序敏感,因此应力强度因子也受到温度载荷的作用次序的影响。恒温度幅循环条件下,如果不考虑裂纹扩展,热疲劳裂纹的应力强度因子不随循环次数变化。变温度幅循环条件下,低温循环不会影响其后的高温循环应力强度因子;高温循环却影响其后的低温循环应力强度因子,并使得低温循环的应力强度因子与高温循环的应力强度因子相同,因此突发的高温载荷严重威胁高温构件的寿命。热疲劳裂纹扩展试验证明了有限元计算结果的正确性。     

地铁车辆转向架构架使用寿命评估试验方法

根据实测出的动态应变数据,采用载荷谱统计后,基于S-N(应力-寿命)曲线进行损伤计算,利用Miner损伤累积理论计算得到结构的使用寿命,为判定转向架构架静强度试验、疲劳试验及有限元计算分析等相关的技术文件的合理性提供依据。     

应用多体有限元混合法对复杂结构疲劳寿命仿真

利用多体-有限元混合法对复杂结构进行有效的疲劳寿命预测.该法用于处理随机动载荷作用下转向架构架的疲劳设计.作用在大型结构上的时变边界条件和动载荷历程可以通过应用多体系统分析软件SIMPACK的多体仿真技术获得.在ANSYS中利用有限元准静态应力/应变分析技术产生结构应力发生的危险区域.模态分析技术用来获得结构固有频率和模态振型.基于危险应力分布、动载荷时间历程以及Palmigren-Miner损伤理论,最后利用FE-FATIGUE软件的安全强度因子分析法进行标准时域的结构疲劳寿命预测,其中包括应力应变的循环计数、损伤预测和最终寿命估计.     

局部应变可靠性分析方法

根据随机振动试验的有关理论，确定产品局部应变载荷的概率密度函数。基于Coffin-Manson律，将曲线近似表示为均值和均方差循环应变-寿命曲线的形式。利用应变-寿命转换关系，获得循环寿命均值和标准差函数，在此基础上确定给定寿命下的应变强度概率密度函数。建立了随机循环强度-载荷动态干涉可靠性分析模型。实例分析说明了方法的有效性和实用性。     

应用多体有限元法预测车体结构疲劳寿命

利用多体动力学和有限元法结合的混合方法对机车车体结构疲劳寿命进行仿真研究.首先在SIMPACK中建立机车整车的多体系统动力学模型,根据不同的载荷工况计算其载荷时间历程;其次根据有限元准静态应力分析法,获得车体结构的准静态应力应变影响因子(stresses influence coefficient,SIC),再利用模态分析技术获得车体结构固有频率和模态振型,以及确定车体结构危险点位置.基于危险应力分布的动载荷历程,结合车体材料的S-N曲线以及Palmgren-Miner损伤理论,利用FE-FATIGUE软件的安全强度因子分析法和WAFO(wave analysis for fatigue and oceanography)技术进行标准时域的车体结构疲劳寿命预测,其中包括应力应变的循环计数、损伤累积和寿命预测.实测结果和仿真结果相互对比表明,这种方法可以有效预测车体结构的疲劳寿命,其精度和动力学与有限元模型的精度有关.     

某型航空发动机涡轮盘低循环疲劳寿命分析

确定发动机零部件的最大应力应变循环是进行零部件寿命研究的重要内容之一.弹塑性有限元分析常用于计算最大应力应变循环,但是由于各种载荷、约束等条件考虑不全面,得到的应力应变循环往往偏大.同时,某些零部件的瞬态温度场是决定其疲劳强度和使用寿命的重要因素,而获得准确的瞬态温度场是非常困难的.文中对某型发动机的高压涡轮盘进行疲劳试验条件下弹塑性有限元分析,对一台涡轮盘的残余应力进行测试,利用稳态温度场计算涡轮盘危险点最大应力应变循环,并根据弹塑性有限元分析和通过残余应力测试得到的最大应力应变循环进行低循环疲劳寿命预测.研究结果表明,弹塑性有限元分析法预测的寿命偏低,由残余应力可以较准确地确定最大应力应变循环.     

曲轴轴系的结构强度分析与疲劳寿命估算

将多柔体动力学方法引入到曲轴计算中,建立发动机曲轴轴系的动力学仿真模型,对曲轴轴系进行刚柔耦合多体运动学和动力学仿真,为下一步疲劳寿命计算提供可靠的载荷条件;然后,从曲轴所受的载荷中找出三个载荷比较大的时刻,计算得到其相应时刻的应力和应变分布规律,找出曲轴受力的危险部位,为曲轴的动态强度分析提供数据;最后,结合Ansys有限元分析软件和柯顿-多兰(Certon-Dolan)理论,估算连杆疲劳寿命,同时分析多级载荷加载次序对疲劳寿命的影响,为零部件的主动寿命设计提供参考数据和理论判据.     

感性非接触式电缆故障在线诊断方法研究

提出采用感性耦合技术实现非接触式电缆故障在线诊断的方法,解决现有非接触式诊断中容性耦合信号衰减量大、诊断效果不佳问题。相比于接触式诊断,非接触式诊断避免了诊断装置与待测电缆的电气连接问题,更安全更方便。首先基于感性耦合主要影响因素(互感、宽带信号耦合能力),理论分析理想条件下感性耦合与接触式直接注入式诊断效果一致时,耦合器的材质及参数特性,对感性耦合器进行了分析设计;进而分析和仿真验证即便在耦合器实际寄生参数影响下,其衰减程度依旧小于容性耦合,最后通过实验验证感性非接触式故障诊断检测率可达93%以上、定位误差在0.42 m以内,该方法具有高的实际推广应用价值。     

深紫外倍频用KBBF晶体光栅耦合器设计

分析了氟硼铍酸钾(KBe2BO3F2,KBBF)晶体的倍频特性,结合基波光光栅耦合和KBBF晶体内全反射特性设计了新型KBBF晶体光栅耦合器。介绍了KBBF晶体光栅耦合器设计原理。在KBBF晶体表面制作光栅结构,使其衍射级次满足匹配角进而产生倍频光;结合在KBBF晶体内的全反射传输,增大光程,获得高的倍频转化效率。通过计算晶体匹配角、走离角、倍频系数等参数,获得合适的光栅匹配类型。优化设计匹配光栅参数,获得了槽型参数及较高的衍射效率;基于光栅衍射效率与倍频转化率的关系获得了KBBF晶体光栅耦合器的倍频转化率计算公式,并给出它们的适用范围。最后,基于5.2mm×5.2mm×1mm KBBF晶体研制了晶体光栅耦合器,该光栅耦合器能够实现深紫外波段倍频光的输出,总倍频转化效率达到了16.86%     

连杆平面的运动分解及连杆曲线的形成和分布区划分

在对平面连杆机构的连杆平面进行运动分解和连杆极位分析的基础上,研究连杆曲线的形成规律,将连杆平面划分为曲柄区、摇杆区、连杆区和交叉区,分析了各区域中连杆曲线的特点。     

“三角形”铰链四杆直线机构综合方法的研究

分析了 Ball点位于机架上并且直线方向垂直于机架时 ,曲率驻点曲线蜕化的原因和结果。利用欧拉 -萨法利方程得到了此情况下综合四杆直线机构的方法 ,用此方法可综合出具有四个无限接近点 (即所谓的 Ball点 )直线机构。此时的机构外形为一三角形 ,称为“三角形”铰链四杆直线机构。以文中的结论为基础 ,分析了综合出曲柄摇杆机构的条件     

连杆平面上的标志方向及特殊重合点

定义连杆机构中连杆平面上的若干标志方向及特殊重合点,考察特殊重合点的连杆曲线,分析连杆一般平面运动中牵连运动与相对运动的相位关系,进一步揭示了连杆曲线的变化和分布规律。     

手持式油位计

手持式油位计以超声波换能器作为传感器件，实现了油位的非接触测量；以单片机为主控器件，用光电耦合器将超声波发射电路与系统隔离，提高了系统的稳定性；接收部分采用集成锁相环LM567检测接收到的信号，降低了成本；使用单总线数字温度传感器DSl8820对声速进行补偿，对产生读出DSl8820数据错误的原因进行了分析并解决了这一问题；电源电路采用高效率芯片1CL7663，实现了单节干电池供电；显示采用液晶显示模块，减少了能耗；整个系统达到了设计的要求。     

A new method to simulate the elastic interactions in the tribosystems of a multi‐bar mechanism

This paper presents a new method and criterion for predicting the occurrence of the interruption of a kinematic joint contact in a multi‐bar mechanism. The method is based on the elastic interactions in the tribosystems of the joints with imposed clearances. The method was used in a four‐bar mechanism with clearance in the joint formed from the coupler and the rocker. The analytical results were experimentally confirmed by measurement of the acceleration of the rocker.     

不同车钩组合方式对列车纵向冲动的影响

车钩缓冲装置传递车辆之间的纵向作用力并缓和车辆之间的冲击力,对于改善车辆受力状况和运行性能具有非常重要的意义.利用空气制动仿真系统与三维空间耦合动力学仿真系统联合仿真,将普通车钩与拉杆式车钩进行编组,分析了列车分别由以下三种情况下连接的纵向车钩力:普通车钩、普通车钩与拉杆式车钩组合、拉杆式车钩.对比三种编组,提出一种相...     

张力减径机快速齿接手的改进设计

张力减径机快速齿接手在生产过程中常会遇到内齿圈不能回弹复位的故障.针对设计一台十二机架微张力减径机时,分析了产生这种故障的原因,对其进行了改进设计.改进后的快速齿接手回弹啮合顺利,生产中取得了良好的效果.     

“梯形”四杆直线机构综合方法的研究

在给定直线上一点和直线方向以及两个机架点的情况下 ,得到可以综合出具有鲍尔点的“梯形”四杆直线机构的方法。分析了曲率驻点曲线蜕化的原因和结果 ,利用蜕化了的曲率驻点曲线和欧拉 -萨法利方程得到了综合四杆直线机构的公式。机构经过给定点时连杆平行于机架。