基于CATIA软件非对称变距装置的建模与分析

介绍一种面向微型旋翼飞行器的非对称变距装置，并利用CATIA软件对这种装置进行了建模分析。通过对弹性连杆的有限元分析，得到了弹性连杆所受外力与变形之间的规律，为进一步研究非对称桨叶变距机理奠定了坚实的基础。     

基于弹性动力学对平面五杆混合驱动机构的连杆轨迹的研究

连杆轨迹作为现代机构研究的一个重要对象,在对机构性能要求不断提高的背景下,研究弹性变形引起的连杆轨迹误差有着十分重要的意义。详细分析了平面五杆混合驱动机构刚性体和变形体两种情况下的连杆轨迹,得出了弹性变形对机构的连杆轨迹的影响比较明显,不能忽略。     

基于弹性动力学对平面五杆混合驱动机构的连杆轨迹的研究

连杆轨迹作为现代机构研究的一个重要对象,在对机构性能要求不断提高的背景下,研究弹性变形引起的连杆轨迹误差有着十分重要的意义。详细分析了平面五杆混合驱动机构刚性体和变形体两种情况下的连杆轨迹,得出了弹性变形对机构的连杆轨迹的影响比较明显,不能忽略。     

高功率密度柴油机连杆大头轴承润滑特性分析

基于全局 Newton-Raphaon 方法和柔度矩阵法对高功率密度柴油机连杆大头轴承的润滑性能进行数值摸拟;耦合求解 Reynolds 方程和弹性变形方程,比较弹性变形的连杆大头轴承与刚性轴承的轴心轨迹与压力分布。结果表明：将全局 Newton-Raphaon 方法与柔度矩阵法结合起来,对高功率密度内燃机连杆大头轴承的弹流润滑进行分析,解决了轴承偏心率大于1时弹流润滑计算难于收敛的问题;考虑表面弹性变形的连杆大头轴承与刚性轴承相比,在最大气体爆发压力附近,油膜压力分布的形状和大小明显发生变化,特别是在轴承的两端处,油膜压力明显增加并接近轴承中间部分的压力。     

低速重载工况下连杆小头轴承变形与润滑耦合分析

连杆小头轴承是内燃机中的关键摩擦副,在低速重载工况下容易发生变形和咬合失效,是影响重型卡车发动机可靠性的重要原因。为揭示低速重载工况下连杆小头轴承的性能,以某6缸柴油机连杆小头轴承为分析对象,考虑连杆小头轴承和活塞销孔轴承对活塞销的摩擦转矩,建立柴油机活塞-连杆-曲轴摩擦动力学模型,在此基础上耦合连杆小头轴承的瞬时弹性变形,对比分析轴承变形对连杆小头轴承润滑性能的影响。研究结果表明：在低速重载工况下,忽略轴承变形可能会使预测的活塞销旋转方向相反;连杆小头轴承在吸气冲程受拉会产生严重变形,并且导致轴承与活塞销间润滑性能下降。     

基于ANSYS的发动机连杆动态特性分析

采用ANSYS软件对发动机连杆进行了模态分析和谐响应分析,提取了前4阶模态,分析了连杆的固有频率、振型,找到了变形最大区域,并进行了谐响应分析,为连杆设计提供理论依据并为优化结构打下了基础。     

弹性连杆的动力学建模与稳定性分析

考虑连杆弹性的曲柄滑块机构为受约束刚弹耦合机械系统，采用Kane方程，将连杆弹性变形用伽辽全法离散成空间函数和广义坐标的乘积，计及轴向缩短对连杆角速度的影响，推导出弹性连杆多自由度线性参激振动方程组。应用多尺度法并结合笛卡尔坐标变换，分析连杆第一阶弯曲模态的主参激共振，获得平凡响应稳定性临界曲线，并讨论阻尼比和惯性比等参数的影响。     

弹性复合连杆静刚度研究

通过理论分析得出弹性复合连杆轴向、径向刚度公式。通过单轴拉伸试验确定橡胶Mooney-Rivlin模型系数,并以此为依据应用ABAQUS软件对弹性复合连杆进行静刚度分析,通过试验,验证理论计算与有限元仿真计算的准确性。研究结果表明,所提出的计算方法准确有效,对弹性复合连杆产品的设计具有一定的指导意义。     

连杆的稳定承载能力有限元计算

利用有限元分析软件ANsYS10.0,对外形及其受力都比较复杂的内燃机连杆稳定承载能力进行了较为精确的线性及非线性分析.得出了连杆弹性屈曲时的屈曲模态ω(x)=Asin（nπx）/l前4阶屈曲模态及非弹性屈曲时稳定临界载荷.为工程实践中外形和受力复杂的受压杆件稳定承载能力的精确分析计算提供了可行、有效的方法和分析数据.     

弹性连杆的动力学建模与稳定性分析

考虑连杆弹性的曲柄滑块机构为受约束刚弹耦合机械系统,采用Kane方程,将连杆弹性变形用伽辽金法离散成空间函数和广义坐标的乘积,计及轴向缩短对连杆角速度的影响,推导出弹性连杆多自由度线性参激振动方程组。应用多尺度法并结合笛卡尔坐标变换,分析连杆第一阶弯曲模态的主参激共振,获得平凡响应稳定性临界曲线,并讨论阻尼比和惯性比等参数的影响。     

EMP径向滑动轴承弹性变形的有限元求解

轴瓦材料的特殊性使弹性金属塑料瓦（ＥＭＰ）径向滑动轴承的热弹变形远大于普通金属瓦轴承,本文着重分析其弹性为形对轴承润滑特性的影响。并对采用三维有限元法和Ｗｉｎｋｅｒ假设方法计算得出的轴瓦弹性变形进行了比较。给出了ＥＭＰ径向滑动轴承弹性变形分析研究的一个实例,对其润滑特性进行了初步分析。     

缺口圆棒低温断裂的局部法研究

对A508-Ⅲ钢两种缺口尺寸的缺口圆棒拉伸试样进行有限元数值模拟分析及低温断裂试验研究,研究结果表明,对于低温下脆断的缺口圆棒试样(断口呈解理断裂),起裂并非发生于弹性应力分布最大的缺口根部,而是在离开缺口根部有一定距离处,断裂时构件内部应力已非线弹性分布,而为弹塑性分布,采用基于线弹性有限元分析的应力场很难解释试验现象,而基于弹塑性有限元分析的应力场则能较好解释试验结果。基于解理断裂局部法理论,采用数值模拟方法预测不同缺口半径的缺口圆棒试样的解理断裂概率－载荷曲线,提出44%的解理断裂概率所对应的预测载荷值与实际的平均解理断裂载荷值基本相等,在此基础上预测不同缺口半径的解理断裂载荷随缺口半径变化的趋势,并得到试验验证。     

离散磁道式磁盘与磁头动力学接触有限元分析

基于Hertz冲击理论,采用有限元仿真方法,建立了无摩擦条件下离散磁道式磁盘与磁头接触的动力学模型,研究了磁头径向寻道速度固定、法向冲击速度变化时,磁道材料力学特性对磁盘接触力场特性的影响规律,研究结果表明:随弹性模量增大,最大接触面积减小,最大接触力、最大VonMises应力和最大等效塑性应变均增大;屈服强度对力场特性的影响与接触力场Von Mises应力大小有关,只有当磁盘最大Von Mises应力达到磁道材料屈服强度时,屈服强度变化才会影响磁盘的接触力场特性。     

不同模量材料结构的有限元应力分析──主应力法

考虑了材料在主应力方向的拉、压弹性模量不同，推导出了应力、应变关系，并给出了材料参数的取值原则和方法。经过实例分析计算，获得了满意的结果。为对这类材料的结构进行有限元应力分析提供了一种新方法。     

Stress analysis of a composite material with short elastic fibre in power law creep matrix

An approximate stress analysis of a composite material, power law creep material (matrix) reinforced by an elastic short fibre is performed by modifying the Cox model, elastic monofibre in a unit cell of an elastic matrix. The numerical calculation is performed by using aluminium (6061)-SiC (whisker aspect ratio of 10). The result obtained by using the analysis is compared with that obtained by experiments performed by a previous investigator. The result shows that composite stress obtained by the analysis is compatible with that obtained by the experiment in order of magnitude, while stress exponent obtained by the experiment is much higher than that obtained by the analysis. A correction factor relating analytical to experimental results is found and the physical meaning of the factor associated with the actual deformation process is discussed. In addition to this analysis, a rigid fibre in power law creep material (matrix) is analysed. The fibre stress distribution obtained by the analysis is compatible with that obtained by the previous investigator.     

Effects of surface coating on elastohydrodynamic lubrication of line contacts

A numerical solution to the elastohydrodynamic lubrication (EHL) problem of two coated elastic bodies in line contact is introduced. The non‐Newtonian behavior of the lubricant is incorporated into EHL analysis using Eyring's nonlinear viscous model. The surface elastic deformations are computed from full elasticity analysis of layered elastic half‐space. The iterative Newton–Raphson technique is used in the numerical solution. Subsurface stresses are calculated using two different techniques, the numerical integral scheme based on Fourier transformation and the finite element method. The effects of surface coating (material and thickness) on the pressure profile and subsurface stresses are presented and discussed. Copyright © 2006 John Wiley & Sons, Ltd.     

磁悬浮控制力矩陀螺锁紧机构可靠性设计及优化

鉴于传统确定性优化方法没有考虑结构参数的随机性对结构性能的影响,本文提出了一种基于可靠性灵敏度的锁紧弹片结构优化方法。首先,以某磁悬浮控制力矩陀螺锁紧弹片为研究对象,研究了有限元建模和失效模式;然后,考虑弹片结构尺寸和材料参数的随机性,结合响应面法与一次二阶矩法,研究了串联失效模式下弹片的可靠度计算方法,进而推导了可靠性关于设计变量均值和方差的灵敏度计算公式;最后,根据灵敏度分析结果,研究确定了弹片结构优化策略,构建了弹片可靠性优化模型。分析了安全系数法和可靠性法优化结果的差异,结果表明:与安全系数法相比,可靠性法的优化结果更好;在保证弹片可靠度的前提下,采用可靠性优化方法不仅使弹片质量下降了23.71%,使锁紧机构更加优化,而且使陀螺房质量也下降了0.98kg,有利于磁悬浮控制力矩陀螺整机结构的轻量化。     

Effects of different restraints on the weld-induced residual deformations and stresses in a steel plate

Effects of three different plate boundary constraints on the residual stress field and deformation are investigated numerically during butt-joint welding. For the numerical solution of the heat transfer equations, the finite element method is used to predict the temperature profile as well as residual stress field due to three different plate boundary conditions. The distortion of the welded plate is modeled as a nonlinear problem in geometry and material, adopting a finite element solution based upon the thermo–elastic–plastic large deflection theory. High-strength shipbuilding steel AH36 with temperature-depending material properties and nonlinear stress–strain material properties (bilinear isotropic hardening option uses the von Mises yield criteria) are assumed for the numerical analysis. For verifying the results, the temperature profile is compared with the result obtained in a previous research. In the mechanical analysis, three different boundary conditions are applied. Effects of plate thickness, plate width, and mesh model on the residual stress with boundary constraint are studied.     

负载作用下质量特性测试平台结构的有限元分析

针对负载作用下质量特性测试平台弹性变形的问题,对浮起台体进行有限元分析。根据弹性力学薄板弯曲理论,推导出在负载作用下有限元单元弹性位移公式及结构整体质心弹性位移公式,计算出质量特性测试平台在测量过程中质心的弹性位移。对计算结果分析表明负载作用下浮起台体的质心弹性位移是由于台体各方向质心偏移量不同而产生的,并给出了减小台体质心偏移的措施。分析结果为测试平台的结构设计提供了依据。     

水润滑橡胶轴承的弹流润滑分析

本对水润滑橡胶套筒轴承进行了弹流润滑分析。橡胶衬层多沟槽机理的几何结构由有限元软件MARC产生．以近似不可压缩的线弹性体为力学模型,应用MARC产生了橡胶衬层的柔度矩阵,流体润滑方程采用的是紊流雷诺方程。计算了水润滑模胶轴承的水膜压力分布、厚度分布和承载能力,揭示的变形特征和实验结果相一致。