阀门法兰-盲板螺栓联接密封性研究

以DN300阀门法兰与class2500盲板螺栓联接为研究对象,基于ANSYS有限元软件,建立法兰-盲板螺栓联接有限元模型。仿真计算在螺栓预紧力和流体压力耦合作用下,通过螺栓联接处的径向线与相邻两螺栓中间部位径向线在轴向位移的变化。基于GB150算法对法兰-盲板螺栓施加预紧力,通过有限元仿真分析密封区域接触应力、轴向形变,分析阀体密封腔在法兰圆周方向的气密性,并通过试验进行密封性验证。结果表明：采用螺栓预紧联接法兰周向具有良好的密封性,仿真与试验结果一致;研究并确定了螺栓预紧力的范围下限;密封区域密封垫外侧接触应力远大于内侧,密封垫外侧起主要密封作用。     

热连轧窜辊装置改造计算及热装工艺

热连轧生产线同类窜辊装置中均存在窜辊缸活塞杆与调心头脱开的现象，通过对窜辊装置中窜辊缸活塞杆与调心头的联接方式进行改造，由螺纹联接改为过盈联接后，解决了这一问题，本文详细介绍了活塞杆与调心头过盈联接的理论计算及热装工艺。     

两级双喷嘴挡板电液伺服阀衔铁组件的建模与仿真

对两级双喷嘴挡板电液伺服阀中的衔铁组件进行了物理模型分析和数学建模,并在此基础上,阐述了利用AMESet软件自定义建立衔铁组件子模型的过程和参数设置。建立了两级双喷嘴挡板电液伺服阀整体的模型,仿真运行获得的曲线证明了衔铁组件子模型和两级双喷嘴挡板电液伺服阀整体模型的有效性。     

过盈联接的研究发展

本文简要介绍了过盈联接的发展历史,分别对过盈量、接触压力计算、装拆方式、加工精度、材料处理方式、运转工况、接触面的微动损伤、可靠性和多层过盈等方面的研究进行了简要概述和分析,为延长过盈联接结构件的使用寿命提供参考。     

考虑螺栓扭紧力矩的锁紧盘新型设计方法

锁紧盘属于典型的过盈联接装置,作为一种先进传动方式,具有装配拆卸简便、承载能力强等优点,在机械工程领域有着广泛的应用。本文基于传统设计方法,以MW级风电锁紧盘为例,建立锁紧盘的力学模型,得到各过盈结合面接触压力之间的关系表达式,推导出推进压力与过盈量的函数表达式,进而确定螺栓扭紧力矩与过盈量的函数表达式,提出一种考虑螺栓扭紧力矩的锁紧盘新型设计方法;通过有限元仿真计算,两种方法最大误差仅为5. 12%,验证本文设计算法的可行性;该设计方法进一步拓展和补充了过盈联接基础设计理论,利用参数化运算,实现锁紧盘的系列化设计,有助于实现传统机械设计向智能化创成设计的升级转变。     

智能监控系统在压装设备中的应用

在工业化生产线上,过盈装配工艺应用广泛,其合理性直接影响产品的性能,而普通压机无法检测装配件是否放置到位和装配件之间的过盈量。文中所述的智能压机通过利用压装设备工作过程中压装力和行程有对应坐标关系的特点,应用智能化的控制系统,解决了普通压机存在的问题,提高了压装产品的质量、降低了产品的废品率。     

考虑成形与循环滞后的波纹管疲劳寿命研究

为提高波纹管疲劳寿命计算精度,建立了一种综合考虑成形影响和材料循环特性的波纹管疲劳寿命计算有限元模型。基于ABAQUS平台计算获得了波纹管成形后的实际轮廓和壁厚,利用FE-safe软件提取了材料稳态循环滞后应力应变曲线,计算出波纹管疲劳寿命,并与理论计算值、理想模型结果和实验结果进行了对比。结果表明：考虑成形与循环滞后影响的波纹管疲劳寿命仿真模型可以有效提高计算精度,其与实验结果误差在12%以内;理想模型误差范围为14%～62%;理论计算值结果误差最大。     

闭式冷锻成形载荷的数值模拟

闭式模锻是一种常用的金属成形工艺。基于理论计算、LS-DYNA有限元仿真软件及试验研究的方法对闭式冷锻成形过程中的锻造载荷进行了计算和分析。结果表明:理论计算结果与试验结果的偏差较大,最大相对误差为22.73%;有限元仿真结果与试验结果比较接近,最大相对误差为7.49%。该研究结果能为冷锻成形及其应用提供理论依据。     

一种新型无键联接的设计

本文介绍了一种新型的无键联接的结构、设计要点和有关计算公式。该联接利用锥面的增力作用和自定心作用,有效地消除轴与轮毂之间的配合２间隙并产生过盈从而传递转矩,具有对中性好、定位灵活、装拆方便等优点,可供应用。     

深小孔超声振动钻削轴向力的仿真与实验研究

建立深小孔轴向振动钻削加工仿真分析模型,针对轴向力通过DEFORM-3D有限元软件进行了超声振动钻削与普通钻削仿真,对两组仿真结果进行分析比较,并在超声轴向振动钻削装置上对不锈钢板进行了深小孔振动钻削和普通钻削实验,利用压电传感器测量了振动钻削和普通钻削加工的轴向力。实验结果与仿真结果对比表明:仿真结果与实验结果偏差低于8%,超声振动钻削的平均轴向力小于普通钻削的平均轴向力,钻削过程平稳。     

大型锻压机典型组合结构接触问题的研究

为保证大型锻压机组合结构的整体工作性能,针对锻压机典型的局部组合结构--C型板与十字键联接,运用大型商用有限元软件Marc,分析了锻造过程中巨大工作载荷传递引起的两者之间的接触状态变化规律.研究结果表明:工作载荷作用下,十字键和C型板之间接触面积减小,出现"开缝"和界面接触应力分布极度不均匀的现象,直接影响压机结构承载...     

闭式压力机组合机身数值模拟与试验研究

针对闭式压力机组合机身传统设计计算方法存在的问题,利用接触分析理论与方法对机身接触面的接触非线性问题进行研究。对组合机身拉紧螺杆的预紧力进行分析计算,获得了较为可靠的机身计算模型。对计算模型进行数值模拟,得出其在受载状态下的应力与变形的计算结果。利用仪器对机床进行试验,将测试结果与计算结果进行对比,最终证明分析方法的可行性。     

基于ANSYS Workbench的八连杆压力机刚柔耦合模型动力学分析

为考虑压力机柔性体部件对机械运动的影响,以八连杆压力机的传动机构为研究对象,使用Pro/E软件对八连杆传动机构进行参数化实体建模,分别应用ANSYS Workbench软件中的Rigid Dynamic模块及Transient Structural模块,在对八连杆压力机的传动机构做刚体运动学仿真的基础上,进行该传动机构的刚柔耦合动力学分析,得到压力机传动机构的运动特性曲线和等效应力曲线及分布图。结果显示,主拉杆最大等效应力高于材料许用应力,将下轴孔尺寸优化为69 mm后,最大等效应力大大降低,符合主拉杆强度要求。这种方法实现了在同一软件平台中进行刚体运动学和刚柔耦合动力学仿真分析,通过两者比较可得出,刚柔耦合模型更能反映出机构的真实运动情况。     

板坯调宽过程机构动态特性分析

基于接触动力学的理论,利用数值模拟的手段建立了调宽机含间隙的动力学数学模型,采用定步长四阶Runge-Kutta数值积分的方法,详细研究了运动副内间隙对接触力的影响规律。研究结果表明,调宽机在空载和工作两种状态下,同步机构各构件间的运动副内接触力变化不大,侧压机构主要承受了板坯变形产生的轧制力。该研究成果对于调宽机内部运动副间隙的在线控制和关键构件的受力分析,提供了精确的边界条件,同时对于改善调宽机的动态特性和其后期的改造,具有重要的参考价值。     

面向电子压力机模糊神经网络PID控制的研究

针对电子压力机位置伺服系统的非线性和时变的不确定性,压装力、压装速度和压入深度高可控性,系统的高稳定性、适应性及较强的抗干扰能力等特点,提出将神经网络实现模糊PID自调整的控制特性应用在现存的小型电子压力机的位置伺服系统中的方法。该控制策略将模糊控制的推理能力和神经网络的学习能力进行了有效的结合,其中,PID控制器参数自调整是通过学习并记忆PID参数调整的基本规则来实现的,以满足电子压力机位置伺服系统的要求并用MATLAB软件编程进行仿真分析。仿真结果表明:相比较常规神经网络与传统PID相结合组成的控制器,模糊神经网络PID自调整控制器对于电子压力机的位置伺服系统具有更快的响应特性及更好的稳定性。     

衬套压装机传动系统动力学建模与抖动控制研究

在汽车涡轮壳衬套伺服压装机中,衬套压入过程经常出现抖动现象,严重影响了压装的精度和质量。为揭示抖动现象产生的机制,将衬套与孔之间的挤压作用等效为非线性摩擦过程,将电机与末端件之间的传动链看成同时具有弹性和阻尼两种特性的环节,建立伺服压装过程的动力学模型及其状态空间表达式,仿真验证所建立模型可以有效再现实际的抖动过程。在此基础上,考虑衬套压装过程不断往复工作的特点,设计一种不严格依赖精确数学模型且有强抗干扰的迭代学习算法。为验证所提出控制算法的有效性,构建包含非线性动力学模型和迭代学习控制器的压装过程控制系统数值仿真模型。仿真结果表明：迭代学习控制器可以有效抑制衬套压入过程中出现的抖动现象,相比于传统PID算法,它具有更高的定位精度和强抗干扰能力。     

JD36-630型压力机机身有限元分析与测试

以JD36-630型压力机为例,利用ANSYS软件,根据闭式组合机身特点,建立有效的计算模型,对其进行强度和刚度分析,获得机身应力和变形规律;对JD36-630机身进行结构测试,与有限元分析结果对比,修正模型,为有限元分析与优化提供实际参考.     

HC冷轧机静态特性有限元分析

通过分析1720HC冷轧机工作原理及性能特点,建立了1720HC冷轧机工作机座三维模型及有限元模型。与以往模型相比,该模型充分考虑了由于窜辊、辊形、单侧驱动等因素带来的辊系不对称缺陷,最大程度减少了假设,极大提高了计算精度及结果可信度。按1#轧机最大轧制力施加载荷,在进行接触设置、约束后进行有限元模拟,得到最大轧制力下,工作机座应力、应变分布规律。其后分别对辊系及机架进行强度和刚度分析,并计算出轧机工作机座刚度为12470kN／mm。分析认为轧机结构合理,满足生产要求。计算结果不仅为HC冷轧机工作机座的结构设计提供理论指导,且对板形控制及轧制规程的制定具有实用价值。     

大型锻压机预应力结构受力-变形的分析与研究

由于锻压机预应力结构机架受力与变形相当复杂,利用常规方法分析与计算机架受力与变形,有很多局限性.结合三维弹性接触有限元法计算结果,提出了一种改进的计算方法,对锻压机预应力机架受力与变形的研究和分析具有一定的参考价值.     

基于虚拟仿真技术的推土机台车架结构优化设计

台车架是推土机行走机构履带架的骨架，是地面支撑元件的关键部件，主要采用焊接结构。针对某型号推土机台车架生产效率低、制造精度差等问题，进行结构优化设计，将原有两段式方盒结构改为三段式履带盒结构，新结构由前导向合件、中弯板合件、后枢轴箱合件、底板、平衡梁座、耳轴、弹簧安装座等组成。基于SYSWELD虚拟仿真技术对优化后的结构进行建模，对焊后变形、残余应力及5种典型工况下的结构强度进行仿真。结果表明，前导向合件总体焊后变形为12.1 mm，残余应力为369.73 MPa，台车架结构在铲刀提铲、整机匀速后退、整机后退过障碍物3种工况时结构应力较小，而在左刀角偏载和最大牵引力后退两种工况下应力值较大，但未超过母材的屈服强度。同时优化后的结构重量减轻，装配简化，效率和安全系数均提高。最后采取物理样机验证，工艺流程便捷，产品可靠性得到保证及提升。 创新点：(1)三段式履带盒结构的台车架首次在推土机新型产品中应用，解决了原结构生产效率低、结构工艺性不足以及制造精度一致性差的问题。 (2)虚拟仿真技术从数字研发向工艺工序深入，并实现数据的迭代仿真，首次真正应用在生产实际，并成为有效指导产品结构优化及制造的典型案例。 (3)从全流程进行分析验证研发制造过程，为方法论引入企业生产流程提供一种全新思路。