结构参数对费马型线柔性弹簧性能的影响分析

基于一种费马曲线的柔性弹簧,设计出不同略角、厚度、弹簧臂数和槽首尾封闭方式的多种柔性弹簧.利用ANSYS软件对多种几何参数的费马型线柔性弹簧进行了有限元分析,通过分析不同参数的费马型线柔性弹簧的最大应力值和径、轴向刚度的变化特性,总结了略角、厚度等结构参数对费马曲线柔性弹簧性能的影响规律;通过改变槽首尾端封闭方式实现了...     

斯特林制冷机渐开线型中涡旋柔性弹簧强度研究

建立渐开线型涡旋柔性弹簧的力学模型,在此基础上采用有限元法建立弹簧的强度仿真模型,以位移方式加载模拟,研究弹簧在实际工况下的变形与受力状况,确定弹簧的强度分布与极限。研究表明涡旋柔性弹簧最大应力发生在涡旋臂根部,选取合适的型线结构以及弹簧材料,可以使得弹簧满足工作强度要求。最后,采用弹簧工作状态下应变实验对仿真模型结果进行验证,二者结果具有一致性。结果表明,建立的涡旋柔性弹簧有限元模型准确,研究方法有效,结果可信。     

柔性扑翼气动性能的数值研究

国内外对扑翼飞行的气动特性进行了大量研究,这些研究大多基于简谐扑动的刚性翼,然而大量观察发现鸟或昆虫飞行时,翅膀存在明显的柔性变形,这种变形对其气动性能具有显著的影响。该文针对一简化的二维柔性扑翼模型,采用数值求解N-S方程并耦合扑翼柔性变形方程的计算方法,研究了扑翼柔性变形对其气动性能的影响。结果显示扑翼的柔性变形改变了扑翼周围的涡结构,从而影响扑翼的气动性能;适当的柔性变形能延迟前缘涡的脱落,从而有效地改善扑翼的推进效率,但同时减弱了扑翼在低雷诺数环境中产生高升力的尾迹捕捉机制。     

热载荷作用下大变形柔性梁刚柔耦合动力学分析

从非线性应变-位移关系式出发,用虚功原理建立了热载荷作用的柔性梁的热传导方程和旋转刚体-梁系统的刚-柔耦合动力学方程.由于考虑了刚度阵的高次变形项,适用于大变形问题.对温度、弹性变形和刚体运动变量联合求解.研究了热流引起的温度梯度对弹性变形和刚体转动的影响,以及在大变形情况下的几何非线性效应.     

点式玻璃建筑中柔性支承体系承载性能的非线性分析

柔性支承体系在设计时必须采用可以考虑几何非线性的计算程序进行设计.在推导出可以考虑几何非线性平面二力杆单元和平面梁单元的切线刚度矩阵基础上,编制了计算柔性支承体系的有限元程序,并在其中加入索单元特性和可以考虑初始预应力的影响.使用该程序,可以方便的对柔性支承体系进行设计.还利用这套程序,对两种典型的柔性支承体系进行了计算比较分析.     

计及变形耦合项的平面柔性梁动力学建模及频率分析

考虑了变形产生的几何非线性效应对作大范围运动的平面柔性梁的影响，在其纵向、横向的变形位移中均考虑了变形的二次耦合变量，从非线性应变-变形位移的原理出发，说明增加耦合变量后。使得剪应变近似为零，由此得出的变形模式更符合工程实际和简化需要。考虑两个方向的变形耦合后，采用有限元离散，通过Lagrange方程导出系统的动力学方程。最后对一作旋转运动的平面柔性梁进行仿真计算，并对其固有频率进行分析研究。将本文模型所得的结论。与一次耦合动力学模型、零次近似模型进行比较，说明了三种模型的差异。得到了作旋转运动的平面柔性梁的一些新特点。     

考虑附加质量的旋转柔性梁的随机动力学分析

摘要：研究了带有附加质量的中心刚体-柔性悬臂梁系统在参数具有随机性时作大范围运动的动力响应问题。基于假设模态法和Lagrange方程建立了带有附加质量的中心刚体-柔性悬臂梁系统的一次近似耦合随机动力学方程,利用混沌多项式结合高效回归法将其转化为完全隐式纯微分方程,求解方程得到柔性悬臂梁变形位移响应的数字特征。最后,通过数值仿真对物理参数和几何参数具有随机性的系统进行动力特性研究。仿真结果表明：利用随机参数的动力学模型能客观地反映出系统的动力学行为;部分随机参数的分散性对柔性体动力响应的影响不可忽视。     

60Si2MnA钢片弹簧断裂失效分析

某60Si2MnA钢片弹簧在使用10h后出现批量断裂,对断裂片弹簧进行了化学成分分析、硬度测试、金相检验以及断口微观形貌观察,以查明其断裂原因。结果表明:片弹簧断裂是由于在酸洗、电镀过程中析氢反应的发生,使其产生氢脆现象;同时由于热处理工艺过程控制不当,造成组织异常,硬度高于技术要求,加快了其氢脆倾向,最终导致片弹簧在外应力作用下发生氢脆断裂。     

大口径透镜多点柔性支撑结构设计与分析

透镜面形精度是影响透射式光学系统性能的主要因素之一,支撑结构、自重和热载荷是引起透镜面形发生变化的三个主要原因。为了实现大口径透镜(Φ>200 mm)的高面形精度,本文设计了一种新的基于多点柔性支撑的透镜支撑结构,通过有限元分析,给出该柔性支撑结构下自重和热载荷对透镜面形的影响。分析结果表明：重力作用下透镜上、下表面面形RMS值分别为6.78 nm和3.46 nm;热载荷作用下透镜上、下表面面形RMS值分别为8.30 nm和5.57 nm。由此得出,本文设计的多点柔性支撑结构可以有效减少自重和热载荷对大口径镜面面形的影响,满足透射式光学系统对透镜面形的精度要求(RMS<λ/50,λ=632.8 nm)。     

苹果被动抓取柔性机械手的结构与分析

为了满足包装生产线上分拣不同大小苹果的要求,设计了一种气动绳牵引的被动抓取的柔性机械手。在满足苹果抓取力的情况下,以抓取最大和最小苹果的力的差值最小为目标函数,采用Matlab软件的fmincon函数优化,得出了2个结构尺寸(a,δ)、扭弹簧的刚度(k)和预紧角(10)及抓取最小苹果时机械手关节的角度(2),并给出了机械手的初始状态和气动控制方法。     

皮卡车钢板弹簧断裂分析

通过断口分析、化学成分分析、金相检验和硬度测试对皮卡车的钢板弹簧断裂的原因进行了分析。结果表明:钢板弹簧表面存在凹坑造成了应力集中,而且板材的非金属夹杂物超标,降低了疲劳强度,在交变应力载荷的作用下,最终造成钢板弹簧发生了早期疲劳断裂。     

重卡钢板弹簧断裂失效分析

通过宏观检查、化学成分分析、硬度测试以及金相检验等结果分析。确定了重型卡车用钢板弹簧的断裂原因。结果表明：因超载使钢板弹簧出现过度反弓,造成板簧卡中的螺栓杆与钢板弹簧动态接触．发生磨损腐蚀,形成凹坑．成为应力集中点;在过大的交变应力作用下．应力集中点萌生裂纹并不断扩展．最终造成钢板弹簧疲劳断裂。最后提出了防止其发生断裂失效的预防措施。     

Static and Vibration Analysis of CFRP Composite Mono Leaf Spring

Journal of Failure Analysis and Prevention - Conventional steel leaf spring is analyzed at maximum load using finite element analysis (FEA), ANSYS v16 software. The finite element results showed...     

GH4169隔板汽封弹簧片断裂分析

通过化学成分分析、硬度测试、金相检验、断口分析、腐蚀产物及受力情况分析等,对某电厂机组的隔板汽封GH4169弹簧片发生断裂的原因进行了研究。结果表明:弹簧片断裂的性质为应力腐蚀开裂,主要原因为弹簧片运行环境中有大量的腐蚀性介质。     

Sailfish Optimizer with EfficientNet Model for Apple Leaf Disease Detection

Recent developments in digital cameras and electronic gadgets coupled with Machine Learning (ML) and Deep Learning (DL)-based automated apple leaf disease detection models are commonly employed as reasonable alternatives to traditional visual inspection models. In this background, the current paper devises an Effective Sailfish Optimizer with EfficientNet-based Apple Leaf disease detection (ESFO-EALD) model. The goal of the proposed ESFO-EALD technique is to identify the occurrence of plant leaf diseases automatically. In this scenario, Median Filtering (MF) approach is utilized to boost the quality of apple plant leaf images. Moreover, SFO with Kapur's entropy-based segmentation technique is also utilized for the identification of the affected plant region from test image. Furthermore, Adam optimizer with EfficientNet-based feature extraction and Spiking Neural Network (SNN)-based classification are employed to detect and classify the apple plant leaf images. A wide range of simulations was conducted to ensure the effective outcomes of ESFO-EALD technique on benchmark dataset. The results reported the supremacy of the proposed ESFO-EALD approach than the existing approaches.     

Static Design and Finite Element Analysis of Innovative CFRP Transverse Leaf Spring

This paper describes the design and the numerical modelization of a novel transverse Carbon Fiber Reinforced Plastic (CFRP) leaf-spring prototype for a multilink suspension. The most significant innovation is in the functional integration where the leaf spring has been designed to work as spring, anti-roll bar, lower and longitudinal arms at the same time. In particular, the adopted work flow maintains a very close correlation between virtual simulations and experimental tests. Firstly, several tests have been conducted on the CFRP specimen to characterize the material property. Secondly, a virtual card fitting has been carried out in order to set up the leaf-spring Finite Element (FE) model using CRASURV formulation as material law and RADIOSS as solver. Finally, extensive tests have been done on the manufactured component for validation. The results obtained show a good agreement between virtual simulation and experimental tests. Moreover, this solution enabled the suspension to reduce about 75% of the total mass without losing performance.     

Failure Analysis of Composite Mono Leaf Spring Using Modal Flexibility and Curvature Method

Post-failure analysis of composite structures by damage identification at pre-stage has gained considerable interest in recent years. In the paper, modal flexibility and modal curvature methods have been used for premature failure analysis of composite mono leaf spring through analytical and finite element approaches. Initially, finite element model of healthy and cracked spring is used to evaluate the eigenvalue and eigenvectors. Subsequently, change in flexibility and absolute curvature difference among both springs are evaluated after mass normalization. The presence, location and severity of crack in a spring are identified through differences in local flexibilities and change in absolute modal curvatures. The modal curvature method predicts location and severity of crack more precisely than the modal flexibility method.     

钢板弹簧刚度特性及接触摩擦的非线性有限元分析

传统的钢板弹簧计算方法在精确建立力学模型时难度较大。考虑钢板弹簧实际工作过程中的大变形、片间接触和摩擦等多种非线性因素,建立某钢板弹簧的计算模型。提出考虑由相邻叶片所组成的接触对上接触压力和应力的分布分析方法,计算不同摩擦系数和载荷情况下的变形、等效应力和接触摩擦力对板簧力学性能的影响,以及不同簧片接触对之间接触压力、摩擦应力,接触总应力的相关性,得到若干研究结果。所提出的方法为进一步研究钢板弹簧中相邻叶片之间的非线性状态提供参考。     

码垛机抓手夹持机构的对称性分析与优化设计

目的 为了简化码垛机抓手机构,并解决码垛机抓手夹持机构对称性的问题.方法 在查阅文献的基础上设计一种高位码垛机抓手的夹持机构,并从机构对称性角度出发,建立夹持机构的数学模型,采用基于AIWF的粒子群优化算法对机构参数进行数值优化.结果 优化后抓手的最大对称性偏差从1.0423°降低到0.4113°,优化效果明显.在Adams软件中建立了相应的样机模型,通过仿真分析验证了数值优化结果的正确性.结论 设计的码垛机抓手机构简洁,对称性好,实际应用效果好.