充气密封的非线性有限元分析

基于大型非线性有限元处理软件MSC.Marc,考虑结构的材料非线性、几何非线性和接触非线性,建立了充气式气囊密封的轴对称有限元模型,对其充气密封机制进行了分析,得到了唇口法向接触应力的分布规律;讨论了充气压力、密封压力与充气压力比、轴径对法向接触应力的影响。结果表明,法向接触应力是实现有效密封的关键,该应力随充气压力和轴径的增大而增大;被密封介质压力使得靠近介质一侧的接触应力减小而另一侧的接触应力增大;最大等效Cauchy应力主要集中于气囊壁内的增强纤维层,且随充气压力的增大而增大;为保证密封的效果和密封的可靠性,必须选择合适的结构型式(包括气囊和密封间隙等)和充气压力;利用有限元软件MSC.Marc进行充气密封气囊的仿真设计是可行的。     

充气式自密封气囊结构的非线性有限元分析

基于非线性有限元理论,建立充气式自密封气囊密封的平面应变有限元模型,分析充气式自密封气囊结构的密封性能。在有限元商业软件中利用二次开发实现充气压力自适应加载,对气囊充气密封机制进行分析,得到密封接触面接触应力和剪应力的分布规律;讨论充气压力、初始压缩量、肋筋倒角对密封面接触应力、接触面积和剪切应力的影响。结果表明,充气压力和肋筋倒角对接触应力影响较大,而初始压缩量对最大剪切应力影响比较明显。     

充气式柔性密封的非线性有限元分析

从V形橡胶密封圈结构特点和密封可靠性出发,考虑结构的材料非线性、几何非线性和接触非线性,建立了充气式柔性密封的轴对称有限元模型,对其充气密封机制进行了分析,得到了密封面法向接触应力的分布规律;讨论了不同的充气压力和密封介质压力对法向接触应力的影响.结果表明,实现有效密封的关键是使法向接触应力高于密封介质压力,而法向接触应力的大小随充气压力的增大而增大;密封介质压力的存在使得接近密封介质一侧的接触压力减小,进而密封面的长度减小,影响密封效果;最大von Mises应力主要集中于与刚性件尖角接触处以及内壁的圆弧面上,且随充气压力的增大而增大;合理的密封结构和充气压力可保证密封的效果和可靠性,同时也可延长橡胶密封圈的使用寿命;利用有限元软件ANSYS进行充气式柔性密封圈结构设计和优化是可行的.     

橡胶O形密封圈的非线性有限元分析

借助于大型非线性有限元分析软件MSC．MARC，建立了橡胶O形圈与沟槽接触的非线性有限元分析模型，分析了橡胶O形圈在安装和使用中的接触变形、接触宽度和密封界面上的接触应力分布规律，从而为进一步可靠设计、优化橡胶O形圈提供了理论依据。     

车用橡胶衬套的非线性有限元分析

为了提高汽车副车架用橡胶衬套的使用寿命,研究车用橡胶衬套的破坏机理及破坏原因,首先用HyperMesh软件完成衬套模型的网格划分,建立橡胶衬套的有限元模型,然后用ABAQUS/STANDARD仿真分析在静载荷作用下的橡胶衬套的应力分布情况。仿真分析结果的应力最大点正是橡胶衬套疲劳实验中裂纹破坏的起始点。由此可得,尽管导致橡胶衬套裂纹形成的原因被公认为是疲劳破坏,但依然可以通过有限元方法找到零件在受力时应力的最大点,也即是裂纹破坏的起始点,从而可以有针对的改进衬套的CAD模型,提高橡胶衬套的使用寿命。     

一种含超弹性接触问题的密封结构的有限元求解方法

对所研究的密封结构进行了分解和简化。采用接触单元法,对其中的关键密封元件－O形密封圈建立了一种新的含有接触计算的超弹性有限元模型,并改进了网络的划分。运用国际通用I－DEAS软件和ANSYS有限元分析程序对其进行了求解。     

组合液压阀端面密封结构的有限元设计

采用限元分析方法对某组合液压阀端面密封结构进行分析,建立该密封结构的轴对称模型,选择合适的材料本构模型并合理地描述接触边界条件,结合有限元分析方法和现行设计标准对该密封结构的尺寸进行设计,并从密封性和强度两个方面对该密封结构的失效模式进行分析,得到密封圈的变形、应力分布以及接触表面的接触压应力和密封长度,证实该密封结构的可靠性。     

双金属密封结构的有限元分析

本利用基于接触面的罚函数算法,通过有限元数值计算与方法对双金属密封结构进行了数值模拟分析,中模拟了双金属密封系统在装配和工作过程中的应力变化过程,仿真分析过程中考虑了设计变量,摩擦系数,工艺参数的影响,以双金属密封结构设计、装配有一定的指导意义。     

唇形橡胶密封圈非线性接触有限元分析

借助于大型非线性有限元分析软件ABAQUS,对自行设计的非标准件唇形橡胶密封圈进行了三维装配体非线性接触有限元分析, 对唇形密封圈在不同初始过盈量和油压下的变形与应力情况进行了分析研究.结果表明:最大接触应力随着初始过盈量增加而增加;在不同油压作用下,最大接触应力始终大于油压, 满足唇形圈的密封条件,并经实践检验,证明有限元分析结果是正确的.     

基于接触的电机耐久性试验装置密封结构设计

为研究电机耐久性试验装王密封结构的密封性能,采用橡胶材料的Mooney-Rivlin本构关系和非线性有限元法,建立电机耐久性试验装置密封结构的二维轴对称模型.在压缩率一定的前提下,研究了O形图承受不同内压时对密封接触状态的影响,碍出了橡胶O形图在安装和使用中的米塞斯应力、剪切应力、接触宽度和密封界面上的接触应力分布规律.结果表明:压缩率一定时,在不同油压作用下,试验装置密封结构能够满足密封要求,但密封裕度将随油压的增加而减小.文中的方法和结果对相关密封结构的设计具有一定的指导意义.     

稀油润滑轴承箱密封结构的设计

通过对风机轴承箱密封结构的分析，总结了产生轴承箱漏油的过程，并改进了轴承箱密封结构，解决了稀油润滑轴承箱漏油的问题。     

基于MARC的板料冲压成形过程有限元模拟研究

通过合理制定零件的成形工艺、模具参数来消除零件缺陷、提高成形品质是金属板料冲压成形的重要任务.通过探讨成形过程的数值模拟来分析金属板料各部分在冲压成形过程中的变形情况,预测成形缺陷,分析影响零件成形品质的因素的方法.以圆筒形拉深件的冲压成形为例,介绍应用商用有限元软件MARC对成形过程进行有限元模拟分析的实现技术,其分析结果与实验相符.     

基于有限元分析的AMT选换档摇臂设计

在分析了目标车选换档摇臂受力情况的基础上，运用有限元分析软件ANSYS11．0完成了其应力分析，为结构改进和最终设计提供参考，并完成了选换档摇臂的三维实体建模和选换档机构的虚拟装配设计。     

基于有限元法的某船舶锚机设计与分析

根据相关规范,设计了Ф84船舶锚机,综合运用实体单元和连接单元,建立了包括主轴、锚链轮、机体及其附件的柔体有限元模型,并利用ABAQUS软件进行了支持负载、制动负载和额定负载下锚机力学性能有限元分析,及其制动负载下的应力测试。结果表明,计算结果和试验结果具有良好一致性,在三种典型工况下,锚机主要部件应力均在安全范围内,表明该锚机的强度满足设计要求,所运用的有限元建模及分析方法可以用于研究其它类似结构锚机的强度、刚度和稳定性等力学性能,为锚机设计提供理论指导。     

基于FEA的某试验装置改进设计及力学分析

根据接触非线性理论,建立了某试验装置加载轴与键、键与套筒联轴器之间的接触作用力学方程,并利用通用有限元分析软件ANSYS较为精确地计算了加载轴、键与套筒联轴器的应力场及变形,其结果为以后的试验装置及工程结构设计提供理论依据及设计参考。     

基于混合非线性规划的混合式齿轮减速器离散优化设计

以工程实例(弧齿锥齿轮-斜齿圆柱齿轮三级减速器)为研究对象,构建混合式齿轮减速器优化模型,该模型中含有离散型变量(模数)、整型变量(齿数)和连续型变量(齿宽、螺旋角等),是一种复杂的混合非线性规划问题。在优化求解中,提出了一种新的优化求解算法,该算法实现了模数、齿数等变量的离散取值,弥补了以往优化设计中将离散变量作为连续变量求解的不足。优化结果表明:优化方案符合工程设计的需要,并在减小减速器体积、节省材料等方面具有显著的现实意义。该离散优化算法在上海振华港机的齿轮箱设计中得到成功应用,并作为相关设计的重要参考资料。     

基于有限元分析的轴的设计

本文以有限元分析软件ANSYS为基础,论述了使用该软件校核普通圆轴的强度、刚度和临界速度的过程及应注意的 一些问题,并给出在满足要求情况下轴的优化设计方法。此分析过程同样适用于其他轴类零件。     

推进电机空心轴的接触非线性有限元分析

根据接触非线性理论,利用有限元软件ANSYS对推进电机空心轴与过盈套筒之间的接触作用进行了模拟计算,分析结果得出在设计计算中应考虑热套简作用的结论,同时计算结果为空心轴的设计以及转子结构设计提供了理论依据.关键谲:接触非线性;有限元分析;空心轴;热套筒;应力     

双剖分油封在风机轴承箱处的应用

润滑油泄漏不仅影响设备的运行,而且形成浪费并污染环境.对于大型风机等不易拆卸的设备,更换油封费时费力;选用新型双剖分油封,有效提高了密封性能和设备维护效率,取得了理想的效果.     

机电一体化车轮轮毂有限元优化设计

机电一体化车轮将永磁同步轮毂电机、减速装置、制动装置以及润滑冷却系统、车辆悬挂、转向接口等零部件直接与车轮集合成为一体,是体现电动和混合动力车辆性能和运用优势的关键和必要技术之一。本文针对适用于轮式特种车辆的机电一体化车轮轮毂结构复杂、系统集成度高的特点,采用有限元工程分析方法,进行机电一体化车轮轮毂总体结构的优化设计,解决了各分系统壳体结构以及支撑连接零部件存在的强度问题,然后采用多目标系统综合评价方法进行优化结果的综合评价,提高了机电一体化车轮轮毂的一体化设计水平。