集中载荷假设下三片变截面簧刚度分析

采用集中载荷假设,利用单位载荷法模型建立3片变截面钢板弹簧变形与力学传递模型,并依据主片分析法推导出主簧与合成簧刚度计算公式。利用变截面簧样件截面参数,计算样件主簧与合成簧理论刚度结果;在ANSYS Workbench中建立变截面簧样件有限元模型,分析变截面簧在加载过程中的变形-载荷情况与主簧、合成簧刚度;进行变截面簧样件静刚度实验,获得样件钢板弹簧在实际加载卸载过程中变形-载荷情况与实际主簧与合成簧刚度。对比分析理论计算刚度、ANSYS Workbench有限元计算刚度与实验刚度,三者偏差不超过5%,证明集中载荷假设下的3片簧变形与力学传递模型正确。     

利用ANSYS进行变截面板簧的优化分析

本文应用ANSYS参数化建立了变截面钢板弹簧的有限元模型,对单片簧进行优化设计,并分析其刚度和强度情况。     

少片变截面钢板弹簧计算机辅助设计方法研究

针对当前少片变截面钢板弹簧设计、生产的现状,提出了一种少片簧计算机辅助设计方法。首先探讨了少片簧尺寸参数传统设计计算方法;利用Visual C++开发平台对SolidWorks软件进行二次开发,完成了少片簧自动建模系统的开发。最后以某型载货汽车少片簧为例,验证了上述方法的可行性。     

少片变截面汽车钢板弹簧灵敏度分析

少片变截面钢板弹簧能有效减轻汽车自身重量。在少片变截面钢板弹簧的设计中,传统的刚度和应力计算很少考虑到片间非线性接触问题。提出将灵敏度分析方法与有限元仿真相结合来实现少片变截面钢板弹簧的合理设计。首先通过灵敏度分析方法确定影响刚度或应力的关键尺寸或参数,其次考虑片间的实际接触状态进行有限元仿真分析,并根据分析结果提出少片变截面钢板弹簧设计的改进策略,以最终满足轻量化的同时提高少片变截面钢板弹簧的力学性能。     

大吨位桥式起重机主梁跨端变截面处有限元分析

以起重量为200t,跨度为31m的桥式起重机为例,运用Visual C++6.0对ANSYS进行二次开发,借助ANSYS自带的参数化设计语言(APDL),根据桥式起重机桥架结构的特点采用自底向上的方法建立桥架结构的参数化有限元模型,并实现有限元分析过程的程序化.在此基础上,着力研究影响主梁跨端变截面处应力分布的各个因素,为今后大吨位桥式起重机主梁跨端变截面处的合理设计提供参考.     

倒圆角直梁型柔性铰链应力分析

为研究倒圆角直梁型柔性铰链的内部应力,利用材料力学的相关知识推导出该型柔性铰链的弯曲正应力和拉/压应力计算公式。采用变截面梁单元建立该型柔性铰链的有限元模型,在一端固定,另一端承受力矩或力的边界条件下,计算分析该型柔性铰链的应力;将有限元解与所推导出的解析解进行比较,验证所推导应力计算公式的正确性。根据所推导出的应力公式,讨论倒圆角直梁型柔性铰链的内部应力与其各结构参数之间的关系。     

精确可调单簧片式施压机构在摩擦驱动中的应用

针对光栅刻划机中超精密摩擦驱动机构对压紧力精确可调的要求,设计了一种偏心轮驱动簧片式施压机构,实现输出压力的精确调节,该机构具有结构简单、制造方便、精确调节压力、调节范围大等优点。应用弹簧基本原则设计变截面等应力簧片结构尺寸,并对其使用中的最大应力以及变形量进行分析。压力调节范围为0至5 529 N,压力调节分辨力为0.4 N,实验表明偏心轮驱动簧片式施压机构可以精确的调节输出压力,满足了摩擦驱动机构对压紧力精确可调的使用要求。     

考虑摩擦影响的少片簧有限元分析

通过比较考虑摩擦和不考虑摩擦对少片簧的影响,建立了相关有限元模型,并依据模型对少片簧进行了有限元分析,得到了片间摩擦对少片簧变形、刚度和应力的影响,为少片簧的优化设计提供了参考     

直圆型柔性微动回转机构设计及性能研究

采用边界元法对等截面梁进行静态弯曲变形分析,利用机械系统无坐标变换刚性结合法将多个等截面梁合成变截面梁,解析出直圆型柔性铰链刚度方程;基于直圆型柔性铰链的导向及传动原理,设计出一种可将直线位移转换为回转位移对称驱动导向及转换的微动回转机构,并对机构进行自由度分析;利用有限元法对该机构进行静力学分析,结果显示机构最大模拟应力远小于材料许用应力;采用有限元法对该机构进行动力学自由模态分析,并完成机构的模态分析试验,二者最大误差为6.52%,结果证明机构具有较高的前6阶固有频率且在精密宏微驱动回转系统运动过程中不会引起共振。机构性能分析及试验结果显示微动回转机构单自由度驱动、可靠性强、模态性能好。     

同心渐开线型柔性弹簧的优化设计

柔性板簧对于太阳能斯特林发电机的间隙密封和活塞的轴向定位起到了决定性的作用。在总结了国内外柔性弹簧研究的基础上,针对同心涡旋型柔性弹簧,利用WB(workbench)对板簧参数化模型进行了有限元分析,比较了板簧截面各参数对板簧最大应力和固有频率的影响。以板簧的行程为限制和板簧的最大应力为设计目标,对柔性弹簧进行尺寸优化。     

大型旋转机组在线监控装置测力弹性元件的有限元分析

简单介绍大型旋转机组轴向力在线监控装置 ,然后详细介绍轴向力测力弹性元件的有限元分析 ,为了提高所研究制的测力传感器的性能 ,采用有限元方法计算了弹性元件在轴向力F =3× 10 4 N时的应变、应力、灵敏度及轴位移等的分布情况 ,分析结果表明 :所设计的测力传感器完全符合厂方的要求及仪表性能指标。     

采用ANSYS对片弹簧式触点开关受力状况的研究

片弹簧是电气接触装置中的关键部件.通过Pro/E三维建模对传统的片弹簧结构进行相应的设计改进,使其加工工艺更简化.利用ANSYS有限元软件对片弹簧在加载预紧力工况下进行工作挠度和静力分析研究,生成载荷-变形的仿真结果,得出片弹簧在受力作用时的位移量.模拟过程准确、迅速,对同类型产品的设计、计算具有一定的借鉴意义.     

新型反应釜釜内螺旋叶片应力场有限元分析

使用ANSYS对新型反应釜釜内螺旋叶片进行三维有限元建模,并建立相应的力学模型。通过对其应力场的有限元分析确定了螺旋叶片危险截面。针对不同工况,分别研究了螺旋叶片厚度、内径、螺距和物料填充率对螺旋叶片所受最大应力的影响,为螺旋叶片的设计选择提供可靠的理论依据。     

在役门座式起重机结构强度有限元分析方法

采用有限元分析软件MSC．PATRAN／NASTRAN对一在役门座式起重机建立整体结构计算分析有限元模型,模型中考虑了腐蚀对结构的影响,进行了两种危险工况下的应力计算,并给出结构中应力值较大的几个典型位置作为应力测试位置,进行应力现场测试。通过将有限元计算结果与实测应力结果进行比较,验证了有限元计算结果的可靠性,为在役门座式起重机的有限元强度分析提供了可行的参考方法。     

深孔钻头的受力及其数值模拟分析

利用CAD/CAE集成的方法完成了深孔钻头的CAD建模及其数值模拟分析.分析结果表明,应用ANSYS可精确地掌握深孔钻头上各节点的受力情况,确定深孔钻头内部应力应变的分布规律,从而为改进深孔钻头受力状况和结构设计提供理论依据.     

Modeling and computation of the three-roller bending process of steel sheets

Sheet metal bending processes are some of the most commonly used industrial manufacturing operations. The development and optimization of these processes are time consuming and costly. Therefore, finite element simulations may aid the design and quality assurance of sheet metal products. In the present study, a commercial finite element package was used to analyze the three-roller bending of a steel sheet. A two-dimensional finite element model of this process was built under the ABAQUS/Explicit environment based on the solution of several key techniques, such as contact boundary condition treatment, material property definition, meshing technique, and so on. Maps with desired curvature radii were established by varying the distance between the two bottom rollers and the position of the upper one. The developed maps made the rolling process easier and less time consuming. An industrial experiment using optimized numerical results was carried out to validate the numerical model. Residual stress and equivalent plastic strain distributions were also studied. The numerical spring back phenomenon was compared with analytical results.     

汽车钢板弹簧的有限元分析

重点介绍重载汽车钢板弹簧的有限元分析方法。通过对国内汽车钢板弹簧在应力、应变分析,刚度和疲劳性能分析等方面进行ANSYS软件应用的研究,说明借助ANSYS软件的优化模块可达到优化设计的效果。     

扭转板簧储能机构设计

在有限空间、最大工作力矩和使用频次少的工况下,进行了可单人操作储能机构设计.根据负载扭矩、工作力矩计算板簧扭矩,并结合工程实际确定板簧数量.经实际检验,在多项限制条件下此机构能够完成单人操作,同时也给出类似工程问题的设计流程.     

A flexible multi-body dynamic model for analyzing the hysteretic characteristics and the dynamic stress of a taper leaf spring

This paper proposes a modeling technique which is able to not only reliably and easily represent the hysteretic characteristics but also analyze the dynamic stress of a taper leaf spring. The flexible multi-body dynamic model of the taper leaf spring is developed by interfacing the finite element model and computation model of the taper leaf spring. Rigid dummy parts are attached at the places where a finite element leaf model is in contact with an adjacent one in order to apply contact model. Friction is defined in the contact model to represent the hysteretic phenomenon of the taper leaf spring. The test of the taper leaf spring is conducted for the validation of the reliability of the flexible multi-body dynamic model of the taper leaf spring developed in this paper. The test is started at an unloaded state with the excitation amplitude of 1–2 mm/sec and frequency of 132 mm. First, the simulation is conducted with the same condition as the test. Then, the simulations are conducted with various amplitudes in a loaded state. The hysteretic diagram from the test is compared with the ones from the simulation for the validation of the reliability of the model. The dynamic stress analysis of the taper leaf spring is also conducted with the developed flexible multi-body dynamic model under a dynamic loading condition.