基于ANSYS Workbench的数控车床主轴系统热-结构耦合分析

在有限元法与热应力学分析基础上,建立数控车床主轴系统的有限元模型,计算主轴系统热特性分析的边界条件.利用有限元分析软件ANSYS Workbench对主轴系统进行热-结构耦合分析,得到主轴系统的温度场分布和热变形,通过实验验证模型的正确性.同时计算不同主轴转速对主轴系统温升及热变形的影响,分析结果为主轴系统的优化设计及误差补偿提供了一定的依据.     

基于ANSYS的高速精密冲床热-结构耦合分析

基于高速精密冲床的热态特性,对高速精密冲床进行了热源分析与传热机制分析,计算了冲床的热分析的初始条件及边界条件,利用SolidWorks软件建立冲床整机的有限元模型,运用ANSYS软件对冲床进行热-结构耦合分析,求解出该高速冲床处于稳态环境下的整机的温度场和变形场,分析出冲床的加工误差.对比红外热像仪测得的实际冲床温度值,验证了温度场仿真分析结果的可靠性,为冲床的结构优化设计和热平衡设计提供理论依据.     

基于热-结构耦合的某液压动力转向器结构有限元分析

液压助力转向器在汽车上有着广泛的应用.由于液压油长时间的流动会使转向器温度升高,将有可能影响到汽车的操稳性能.以某循环球式液压动力转向器为研究对象,采用有限元方法,建立转向器热-结构耦合分析模型并进行了求解,对比分析了有无温度载荷时转向器各零部件刚度的变化.结果表明:温度对转向器各零部件的变形有一定影响,但不会影响到转...     

基于热-结构耦合的叠层金凸点应力分析

建立了叠层金凸点三维有限元分析模型,通过Isight软件对该模型进行了热-结构耦合分析,获取了热-结构耦合条件下叠层金凸点等效应力的分布规律,分析了叠层金凸点结构尺寸变化对应力的影响,通过方差分析获得了下层凸点直径、下层凸点高度、上层凸点直径、上层凸点高度因素对应力影响的显著性.结果表明,最大应力点都出现于远端角落处的凸点,随着凸点高度的增加,最大应力值逐渐减小.在置信度为90%的情况下,下层凸点直径对应力有显著影响,因素显著性排序为,下层凸点直径最大,其次为上层凸点直径,再次为下层凸点高度,最后是上层凸点高度.     

高速电主轴热-结构耦合及选材分析

高速电主轴热变形问题一直是影响加工精度的重要因素。为降低电主轴的温升和轴向热伸长量,对某电主轴的热源及热边界条件进行分析,利用ANSYS Workbench软件进行热-结构耦合仿真,得到电主轴温度场和热结构耦合场;搭建实验台测试电主轴系统的温度场和轴向热伸长,验证有限元模型建立的正确性。最后选用38CrMoAl、ZrO₂、Si₃N₄、玻璃陶瓷作为主轴材料进行热-结构耦合对比分析。结果表明：陶瓷材料在热态性能方面优于钢材,玻璃陶瓷材料热态性能最好。     

基于ANSYS Workbench超低温球阀热力耦合分析

以超低温球阀为研究对象,对其进行结构设计计算及相关强度校核。采用Pro-E软件对超低温球阀整体进行三维建模,将1/2球阀三维模型导入ANSYS Workbench软件中进行网格划分和边界条件设置,对其进行热力耦合分析,研究应力应变和温度分布情况。结果表明,球阀整体结构设计合理,阀杆填料函处温度大于0℃,不会被冻结,满足密封性能要求,同时满足强度要求。     

超精密车削中心整机热-结构耦合分析

高速高精度车削中心在加工过程中,在多种热源的作用下其结构会产生一定的热变形,影响工件与刀具问的相对位置,造成加工误差.分析出车削中心整机的温度分布特点及其热变形,采取有效的措施,对于减小热变形、提高加工精度意义重大.文章在对车削中心整机热边界条件进行分析的基础上,应用有限元分析方法,建立了车削中心的有限元热分析模型,并进行了温度场及热.结构耦合分析计算,为分析热变形对机床精度的影响及热补偿的进行提供了依据.     

基于ANSYS的高速精密冲床热-结构耦合分析（英文）

基于高速精密冲床的热态特性,对高速精密冲床进行了热源分析与传热机制分析,计算了冲床的热分析的初始条件及边界条件,利用Solid Works软件建立冲床整机的有限元模型,运用ANSYS软件对冲床进行热─结构耦合分析,求解出该高速冲床处于稳态环境下的整机的温度场和变形场,分析出冲床的加工误差。对比红外热像仪测得的实际冲床温度值,验证了温度场仿真分析结果的可靠性,为冲床的结构优化设计和热平衡设计提供理论依据。     

轮带式连铸机结晶区的热-结构耦合分析

针对轮带式连铸机结晶轮外圈材料选取,利用有限元分析软件建立轮带式连铸机结晶区的三维瞬态分析模型,并进行热-结构耦合仿真,分别得到了结晶区的温度场及应力场分布规律。对比了用Cu和40Cr制结晶轮外圈时,结晶区的温度场、应力场分布的情况。结果表明,用Cu制结晶轮外圈时,铅液的凝固速率较快,结晶轮外圈最大应力较小;用40Cr制结晶轮外圈时,铅液的凝固速率相对较慢,外圈最大应力较大。在相同的连铸速度下,由于Cu质地软,易磨损和刮伤,使用寿命较短,而40Cr质地硬,耐磨损和抗刮伤性能较好,使用寿命较长。     

锻造液压机的刀砧

自由锻造液压机上需要配备的锻造工具种类较多,切割锻件时使用的刀砧是锻造设备常用的锻造工具之一;锻造液压机的刀砧由剁刀、刀座、上砧、导向块和T形头螺栓等组成。上砧加压时,可切割直径1 700 mm的锻件;可以实现快速更换,还可以与操作机联动;实现了锻造液压机剁切工序自动化,提高了自由锻造生产效率。     

注射模的热-结构耦合数值仿真

以注射模为研究对象,运用传热学基本理论和计算机数值仿真技术,在考虑注射模结构尺寸、载荷和接触等因素的基础上,运用ANSYS软件进行了注射模的热-结构耦合数值仿真计算,分析了模具内部的温度场以及热应力场的分布特征,研究了热-结构耦合对模具结构强度的影响,为设计良好的冷却系统提供参考,并为校核模具强度提供全面的分析方法。     

基于热-结构耦合模型的高速电主轴温升特性分析与实验研究

为解决热变形对主轴寿命及加工精度的影响,对高速电主轴的温升特性进行研究。首先建立了电主轴的热 结构耦合模型,然后利用ANSYS软件进行热态模拟,分析稳态温度场的分布以及电主轴的热变形情况,最后探讨了主轴转速与切削力的变化对电主轴温度的影响。研究结果表明：所用方法可有效模拟电主轴工作过程中温度场分布以及热变形,仿真与实验结果基本一致,为电主轴温度控制提供参考。     

复合式镗铣加工中心热-结构耦合分析与研究

以TX1600镗铣加工中心镗削系统为研究对象,针对由热载荷和结构载荷引起的变形问题,建立了系统的热-结构耦合模型,分析了滑枕不同行程时系统的变形,得出镗削系统的变形量随滑枕行程的变化规律,并提出一种经济有效的误差补偿机构,显著地提高了机床的加工精度。     

铁液脱硫搅拌器的热-结构耦合分析与优化

针对某炼铁厂脱硫搅拌器服役寿命短和设计周期长等问题,从降低耐火材料最大应力值和提高寿命的角度出发,采用正交试验法进行结构优化。基于有限元软件对正交试验设计的方案进行热-结构耦合应力场分析,得到各组方案下搅拌器耐火材料的最大应力值,通过极差分析获得了最优的参数组合及各个参数不同水平对最大应力值的影响程度,顺序从大到小为:迎铁面偏移角、叶片过渡圆弧半径、背铁面偏移角、叶片直径、叶片端面倾角。结果表明,优化后的搅拌器耐火材料最大应力值由优化前的56.22 MPa减小为35.66 MPa。正交试验法能为提高搅拌器寿命和优化设计提供理论指导。     

基于ANSYS的连铸机拉矫辊热结构耦合分析

根据连铸机拉矫辊实际工况,利用ANSYS有限元软件对连铸机拉矫辊建立三维热分析模型,得到了拉矫辊的温度场分布规律,并在温度场分析的基础上,通过转换分析单元及外应力载荷的加载,实现热应力和外载荷的耦合分析,得到拉矫辊的应力场分布规律;并在温度应力场分析的基础上进行了拉矫辊失效分析.     

基于热-力耦合的陶瓷球轴承摩擦力矩分析

滚动轴承摩擦力矩是导致轴承发热的主要因素,为准确描述轴承摩擦力矩与温升的耦合关系,基于滚动轴承拟动力学及弹流润滑理论,考虑轴承预紧力、离心效应、热膨胀等影响,建立了基于热-力耦合的陶瓷球轴承摩擦力矩计算模型,并试验验证了模型的正确性。分析了不同工况条件及轴承结构参数对陶瓷球轴承摩擦力矩的影响,计算结果表明:陶瓷球轴承摩擦力矩受载荷、转速、预载荷影响较大;合理选择轴承的结构参数以及润滑油温度均有助于降低轴承整体的摩擦力矩。     

基于Workbench的比例多路阀流固耦合数值分析

利用流体力学软件Fluent对某型比例多路阀内的流场进行分析,分析结果表明:阀口处的压降最大,流速大幅度增加,阀芯拐角处产生空穴现象。分析阀芯结构因素对产生这些结果的影响,并对阀芯上开K形槽口进行优化,结果表明经过结构优化后阀腔内的液流更加平稳。最后利用Workbench流固耦合技术对改进后的阀芯进行了有限元分析,得出阀芯的形变量分布图和温度分布图与实践检测结果一致,为阀芯结构的设计和材料的选择提供了参考。     

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。     

多晶硅铸锭炉隔热笼的优化及热-结构耦合分析

为了降低铸锭炉内隔热笼的热变形,对隔热笼结构进行优化,并利用有限元ANSYS Workbench软件对优化前后隔热笼模型进行热-结构耦合计算。结果表明,通过结构优化可以减小隔热笼的热变形,提高隔热笼的使用寿命,给实际生产提供理论指导。     

基于ANSYS Workbench的磨床床身结构分析与优化设计

床身作为重要的支撑件是整个机床的基础,床身的刚度和稳定性会直接影响到被加工件的尺寸及表面精度.床身的固有频率是评价磨床动态性能的重要参数,提高床身的固有频率能够有效的提高床身的结构刚度.床身经模态分析后,直观的显示出了其结构在设计阶段存在的薄弱环节,通过对床身结构的改进提高了床身的固有频率;通过比较不同的改进方案得出了...