刮板输送机中部槽的疲劳寿命分析及参数化设计

针对刮板输送机中部槽在实际工作中铲煤板槽帮发生开裂的问题,基于采煤机直线截煤过程,以铲煤板槽帮左、中、右3条肋板厚度以及肋板圆角作为设计参数,以最大等效应力和中部槽的质量作为目标参数,基于Workbench对中部槽进行动力学仿真,然后利用ncode分析模块对中部槽进行疲劳寿命分析。结果表明,铲煤板槽帮肋板根部处应力值较高,也最容易发生疲劳破坏。通过响应面优化方法实现参数优化,降低应力值并且提高了中部槽的寿命。     

采煤机与刮板输送机耦合作用下中部槽动力学及疲劳寿命分析

针对煤矿井下刮板输送机中部槽槽帮易断裂的问题,在采煤机与刮板输送机耦合作用基础上,首先通过LS-DYNA仿真获取中部槽应力分布规律,然后利用Workbench和nCode对中部槽进行动载下的疲劳寿命分析。结果表明,铲煤板侧哑铃窝与肋板根部会产生高应力,易发生疲劳破坏。在实验结果的基础上,分析了槽帮开裂的原因,对槽帮结构进行了优化,为中部槽的优化设计提供了方向。     

加劲肋对T型件梁柱连接节点的力学性能优化分析

为研究加劲肋对T型件梁柱节点的力学性能,对梁柱节点增设加劲肋,运用有限元软件ANSYS对4个模型(其中2组有加劲肋,另2组没有加劲肋)进行了拟静力模拟分析,得到了模型的破坏过程及破坏特点。通过对节点数据分析,得到了加劲肋对节点抗震性能以及对连接件力学性能的影响规律。结果表明,设置了加劲肋的节点较之无加劲肋的节点承载力提高约13.3%,可使塑性铰外移,滞回环面积增大约1倍;T型件刚度增大,退化速度慢、幅度小,撬力作用显著降低,高强对拉长螺栓持续有效,变形小。建议T型件梁柱连接节点采取焊接构造加劲肋的措施。     

结构找坡钢框架梁端加强型梁柱节点域的力学性能分析

钢框架横向钢梁需要较大结构找坡时,节点需做成梁端加强型才能满足加劲肋布置要求,而梁端加强型梁柱节点域的受力性能较为复杂。本文采用ABAQUS有限元分析软件,利用隐式分析法,以结构找坡钢框架坡屋面停车场梁端加强型节点为研究对象,进行了节点域在单向荷载及循环荷载作用下的数值计算,计算结果表明对于需要结构找坡的钢框架结构,采用梁端加强型节点域设计合理、可靠。     

不同肋板布置形式下救生舱侧壁的受载特性

为了提高救生舱舱体的抗冲击能力,针对现有的正置式肋板布置形式,笔者提出一种斜置式肋板布置形式。首先通过三维软件对两种布置形式的救生舱侧壁进行三维建模,并采用LS-DYNA进行显示动力学分析,得到不同布置形式下侧壁受爆炸冲击的应力分布情况以及危险节点、单元的位移和等效应力的时间历程曲线。研究结果表明,与正置式肋板的布置形式相比,斜置式肋板具有明显的抗冲击优势。     

基于有限元法的磨机用电动机转子支架结构优化

针对某磨机用电动机长期使用后转子支架焊缝处开裂的问题,通过现场温度测定和有限元分析可知:转子支架幅板和磁轭圈之间温升过大会造成变形不均,焊缝受到撕扯导致应力过高是焊缝疲劳开裂的主要原因。为此,笔者对转子支架进行了结构优化,将多极焊接结构的幅板改为整体圆式幅板,有效降低了磁轭圈与幅板之间温升,焊缝应力大幅降低,提高了转子支架结构焊缝强度及疲劳寿命。优化结果为相似型号电动机设计提供了参考。     

钢箱梁纵向加劲肋在有限元分析中的模拟方法

对纵向加劲肋采取4种模拟方法,分析了某座大桥钢箱梁局部模型的静力响应,得出了在不同工况下钢箱梁的应力分布情况。结果表明,这4种方法计算的结构响应均比较接近。这些方法为解决求解精度和求解时间相矛盾的问题提供了思路,提高了求解效率,在同类桥梁的有限元分析中具有参考价值。     

XJM-S60型浮选机槽底有限元分析及优化

以数值计算与有限元分析为手段,对XJM-S60型浮选机槽底设计进行了分析和优化,结果表明,通过肋板延长并增加8块座板,可使槽底整体应力分布较为均匀,并显著改善了座板与肋板接触处的应力集中现象,使结构刚度得到有效提高,满足了强度要求。     

基于虚拟激励法的大型幕墙结构的风致响应谱分析

自然风中的脉动风分量是引起结构风激振动(抖振)的主要因素,持续的抖振可引起结构产生较大的变形及应力,同时引起结构的疲劳损伤。该文基于有限元法及虚拟激励法,分析了玻璃幕墙结构支承体系在风载荷作用下的响应,得出结构在风载荷作用下的功率谱,进而可得到节点位移,加速度及内力均方差等,为合理设计结构提供理论依据。     

矿井提升机卷筒结构有限元静力及疲劳强度分析研究

针对矿井提升机卷筒工作中常见的筒壳纵向轴向均开裂、筒壳径向开裂等故障,对卷筒的结构静力及疲劳强度作了有限元分析,按照卷筒实际工况施加载荷和约束,名义应力值经历1 000 000次循环,在2倍缩放因子下名义应力值再循环1 000 000次,得到卷筒的应力分布云图、强度安全系数云图、疲劳安全系数云图及疲劳寿命云图,直观地显示出卷筒在出现裂纹之前结构可承受的循环加载的持续时间。     

基于ANSYS的ZK型直线振动筛模态分析与优化

为了减少直线振动筛在运行时发生横梁断裂、侧板开裂等问题,使用有限元软件对ZK2060直线振动筛进行了模态分析。根据应力和变形云图的结果,可知当振动筛的工作频率接近其固有频率时,容易发生结构共振,容易引起疲劳损伤,从而缩短使用年限。基于此,使用ANSYS软件,优化了振动筛结构,让最大应力和固有频率大幅改变,对于设计性能的提升有很大的帮助。     

附加分离盘控制隔水管涡激振动的研究

采用k-ω湍流模型数值模拟并风洞试验研究了利用分离盘抑制隔水管涡激振动的效果。对加装0~2倍分离盘直径的隔水管系统,在雷诺数30 000情况下所进行的计算与实验表明:模拟结果与实验的结果吻合较好,分离盘对隔水管具有明显的升阻力及频率控制效果;当分离盘长度是1~2倍直径时(L/D=1~2),数值模拟与风洞试验都表明减阻效果可达25%~30%,数值模拟减升效果可达25%~76%以上。     

垂直式波状挡边输送机凸弧段托辊失效分析及优化

垂直式波状挡边输送机凸弧段托辊在运行过程中发生辊面开裂故障。通过化学分析、金相分析、受力分析、托辊强度计算等对故障进行失效分析。结果表明凸弧段托辊剪应力疲劳强度不足,因此提出相应的措施进行优化。     

基于ABAQUS的桥式起重机箱形主梁模态分析

利用ABAQUS有限元分析软件,对桥式起重机偏轨箱形主梁进行有限元分析,得到了桥架结构的固有频率和对应振型,且分析了增加加肋板对主梁的固有频率的影响,为起重机的设计和改造提供了依据。     

ZQS周期式高梯度磁选机的优化与应用

介绍了非金属矿提纯专用设备ZQS周期式高梯度磁选机的发展背景、适用范围及设备的分选原理及技术特点,对ZQS周期式高梯度磁选机在使用过程中出现的精矿损失率高、振动板筋板开裂、线圈腔体积水三个问题分析了原因,通过优化上下磁极结构、增强振动板刚度、线圈腔体底板开孔的方式在设备整体成本增加很小的情况下成功解决了设备使用中存在的问题,同时也提高了设备的使用性能。三项优化设计应用于ZQS-1 000高梯度磁选机的设计,样机在广东一石英砂厂进行工业试验,振动筋板无开裂现象,精矿损失率低,线圈腔体无积水现象。在给矿含Fe2O3 0.018 4%,处理量为25.59 t/h的条件下,获得的石英精砂含Fe2O3 0.007 4%,石英精砂质量达到光伏玻璃石英砂原料含铁量要求。     

基于煤壁“拉裂-滑移”力学模型的支架护帮结构分析

针对坚硬厚煤层大采高综采工作面极易发生煤壁片帮的问题,以红柳林煤矿7.0 m大采高综采实践为基础,分析了煤壁片帮的应力路径效应,将硬煤煤壁片帮细分为拉裂破坏与滑移失稳两个阶段,建立了坚硬厚煤层煤壁片帮的拉裂-滑移力学模型,得出了煤壁的拉裂破坏深度、宽度与煤体强度、开采高度的关系及液压支架应具有的"临界护帮力",分析对比了2种液压支架护帮装置的结构特点与力学特性。研究结果表明,煤体发生拉裂破坏只是煤壁片帮的必要非充分条件,煤壁最终是否发生片帮,还取决于拉裂破坏体在液压支架与矿山压力作用下是否发生滑移失稳。液压支架很难抑制煤壁发生拉裂破坏,但可以有效防止拉裂破坏体发生滑移失稳。液压支架护帮装置采用伸缩梁与护帮板分开结构设计,具有对煤壁的支护作用力大、结构强度与可靠性高等显著优点。     

基于ANSYS Workbench振动筛激振器轴强度有限元分析

激振器作为激振力的来源,能否稳定可靠地工作对于振动筛尤为重要,而激振器轴是激振器的核心部件之一,其受力情况复杂,有必要对其强度进行分析校核。采用SolidWorks建立了激振器轴、斜齿轮和偏心块的装配体模型,分析计算了轴在不同位置的受力情况,对危险工况进行了静力学分析,得到了轴的应力和位移分布情况。对轴进行了模态分析,得到轴的各阶固有频率,得知激振力频率远离固有频率,轴不会产生振动疲劳。最后对轴进行了非比例载荷寿命计算,得到其寿命和安全系数分布情况,得知其疲劳强度符合要求。为激振器轴的设计和改进提供了依据。     

基于ANSYS的振动给料机给料槽动态特性分析

基于ANSYS软件,对振动给料机给料槽在激振力交变载荷作用下的疲劳损坏,建立合理的给料槽有限元模型,进行动态特性分析,找出薄弱环节,应力集中主要在侧板加强角钢连接处、给料口处和无料侧端板与底板连接处,并对结构提出改进方案,为振动给料机优化设计提供更合理的依据。     

应急处理车车载机柜减振系统的研究

机柜经常出现结构疲劳和强度下降现象。建立车载机柜的力学模型,对隔振系统的传递率进行理论分析,以求提高车载机柜的隔振效率。     

塔式起重机起重臂疲劳裂纹扩展的机理分析

塔式起重机起重臂下弦杆疲劳裂纹影响因素多,裂纹形成过程复杂。从塔式起重机起重臂的工作载荷和焊接残余应力特征出发,应用断裂力学理论分析了起重臂疲劳裂纹萌生点和疲劳裂纹的扩展过程。针对塔式起重机承受随机载荷的特点,应用时间循环法估算塔式起重机起重臂的疲劳裂纹扩展寿命。研究结果表明:疲劳裂纹在下弦杆与腹杆焊接处萌生;疲劳裂纹扩展的主要原因是交变应力与变幅小车循环次数的累积作用,并为现役塔机的安全评定提供了理论分析依据。