抱轨制动系统热-机耦合温度场分析

抱轨制动过程中产生的温度场是影响制动效果的关键因素。基于传热学理论建立了抱轨制动系统的热-机耦合热传导数学模型,运用ANSYS软件建立了制动系统有限元分析模型。通过对闸片尺寸、定制动力下不同摩擦因数和定摩擦因数下不同制动力对温度场大小和分布的影响进行了仿真分析,得出了不同工况下单轨吊制动系统的温度场大小和分布规律,并试验验证建立的理论模型和仿真分析结论是可靠的。研究结论为抱轨制动系统的设计提供理论参照。     

盘式制动器热结构耦合分析

在盘式制动器图纸的基础上,建立了其三维模型。根据摩擦生热的理论,应用有限元软件Abaqus对制动盘进行了在紧急制动工况下的热结构耦合分析,得到了盘式制动器的温度场和应力场的重要信息。结果表明:在制动开始时,制动盘的温度场及应力场呈非轴对称分布,在制动结束时,制动盘的温度场及应力场接近于轴对称分布。     

基于ANSYS齿轮减速机热固耦合温度场有限元仿真

针对减速机的润滑特性优良、温升较低等需求,以某减速机为研究对象,建立简化减速机三维模型,导入有限元仿真软件中建立减速机热固耦合温度场仿真模型,对减速机润滑油流速、齿轮温度等特性进行仿真分析。仿真结果表明:减速机润滑油流速较小,流体分布比较均匀,润滑较好;减速机齿轮温度呈现沿着齿顶向中心圆内侧阶梯式减小的趋势;随着仿真时间的增加,减速机小齿轮齿顶最高温度呈现逐渐增加的趋势。该研究为减速机润滑特性改善、温升控制等方面提供依据。     

深部巷道围岩热-固耦合分析及数值模拟

为了研究深部巷道围岩温度场、应力场的分布规律及其耦合作用,基于理论分析,得出热应力影响下巷道围岩应力场的解析解,并通过数值模拟和现场监测研究了热应力对围岩稳定性的影响。研究表明:围岩温度分布呈非线性变化,表层温度梯度大,围岩深部温度梯度小,且热应力与温度梯度呈正比;随着巷内温度与原岩温度差值的增大,围岩塑性区、应力场、位移场都有不同程度的增大;巷内温度在风流作用下,温度不断地变化,形成的热应力作为附加应力会对深部巷道围岩应力场施加变化的作用力,易使巷道围岩发生挠动失稳。     

带式输送机盘式制动器热结构耦合分析

揭示了盘式制动器的热结构耦合过程,分析了盘式制动器的热传导过程并建立了温度场的数学模型。利用Workbench有限元分析软件进行了制动过程的仿真和模拟,揭示了应力场、应变场以及温度场的分布情况与变化规律,并在不同的初始条件下做了对比分析,从而为盘式制动器的优化设计和改进提供了理论依据。     

基于ANSYS的高速冲床曲轴热分析

基于高速冲床热特性设计要求,利用ANSYS有限元软件对某型高速精密数控冲床曲轴进行热分析,ANSYS热分析揭示了曲轴温度场的分布规律,其最高温升位于曲轴与连杆接触的轴瓦处。进一步计算曲轴的热变形,并通过对曲轴润滑油流速的控制,有效降低了曲轴热变形;最后通过理论计算,验证了模型的可靠性。     

单轨吊制动系统热-结构耦合温度场分析

为获得闸块尺寸大小对制动器温度场的影响,针对单轨吊制动系统,提出了制动器制动过程中的温度场的理论计算方法,并以此为基础,再运用有限元仿真分析软件进行制动系统热-结构耦合温度场仿真分析,得到了同种制动工况下,闸片尺寸大小对温度场大小和分布的影响规律。     

摩擦提升机衬垫滑动热-应力耦合行为研究

针对摩擦提升机衬垫与钢丝绳间的滑动摩擦问题,开展了摩擦提升机衬垫滑动热-应力耦合行为的研究。主要研究内容包括:建立摩擦衬垫非完全接触温度场;建立摩擦衬垫和钢丝绳低速滑动摩擦接触力学模型;在以上2个模型的基础上建立摩擦衬垫高速滑动热-应力耦合模型;采用有限元数值分析软件进行热-应力仿真试验,分析摩擦衬垫高速滑动时的温度场、应力场及其耦合行为;在模拟试验台上开展摩擦衬垫与钢丝绳滑动摩擦试验,验证理论模型的正确性。首先,通过热分析试验掌握了摩擦衬垫动态热物性能;理论分析了摩擦衬垫与钢丝绳间的动态热分配机制;结合钢丝绳绳股螺旋结构分析了摩擦衬垫与钢丝绳之间的螺旋接触特性;基于热传导理论,综合考虑摩擦衬垫动态热物性能和螺旋接触特性,建立了摩擦衬垫非完全接触温度场模型,并采用有限差分法进行数值求解;在模拟试验台开展滑动摩擦试验,验证了理论模型的正确性。其次,通过多频时间谱动态力学性能试验掌握了摩擦衬垫黏弹性力学性能随加载时间和加载频率的变化规律;结合黏弹性力学理论和摩擦接触力学理论,构建了低速滑动时摩擦衬垫与钢丝绳绳股间的摩擦接触力学模型,并对其进行理论求解;开展低速滑动摩擦模拟试验,验证了理论模型的正确性。最后,通过动态热机械性能试验研究摩擦衬垫动态热机械性能,掌握了其复合模量随温度和加载频率的变化规律,并通过回归分析建立了摩擦衬垫热黏弹性本构关系;通过热膨胀仪得到了摩擦衬垫线膨胀系数随温度变化规律;结合摩擦衬垫非完全接触温度场模型、摩擦接触力学模型和热黏弹性本构关系,建立了摩擦衬垫热-应力耦合模型,采用多场耦合有限元软件对其进行数值仿真;开展高速滑动摩擦试验,同步多点测量摩擦衬垫的温度和应变,并将试验测量结果与仿真结果进行比较分析,验证了热-应力耦合模型的正确性。     

防爆柴油机排气歧管冷却系统固流耦合热分析

防爆柴油机排气歧管采用夹层水套来冷却,由于管壁与烟气和冷却水之间的边界条件复杂,所以施加边界条件困难。固流耦合的办法可以将固、流结合面上比较难确定的外部边界转化为系统的内部边界。以6105FB防爆柴油机排气歧管为例,模拟排气岐管冷却系统的流场和温度场。试验证明该模型具有较高的精度。     

热-流-固耦合岩体三轴压缩实验数值模拟

为了探究岩体渗透特性与应力场和温度场之间的关系,进一步获得耦合条件下岩体的力学行为规律,在温度场、渗流场、应力场三场耦合条件下,对岩体进行不同围压梯度、不同Darcy渗透系数的三轴压缩实验的数值模拟研究。研究表明:围压是影响岩体渗透性的因素之一,在其他各场条件一致的工况下,围压越大,岩体的渗透性越低;作用于岩体的应力场对流经岩体的渗流场产生的影响比较明显,流经岩体的渗流场对岩体内部分布的温度场的影响占主导作用,但作用于岩体的应力场对岩体内部分布的温度场的影响并不十分显著;岩体在多场耦合条件下进行三轴压缩实验模拟,端部效应显著,边缘应力分布集中,岩体应力分布呈现上下对称分布状态。     

四缸直列柴油机缸体模态分析

采用ANSYS大型有限元结构分析软件对某四缸直列柴油机缸体进行了自由模态和约束模态的有限元分析,揭示了多缸内燃机缸体的动力学特性,从而为产品的优化设计和技术改进提供了重要的参考依据。     

柴油机缸套的穴蚀及其影响因素分析

分析了柴油机缸套穴蚀形成原因、特征及其影响因素。     

基于流固耦合的多级缸缸体性能分析

以ZZ15000/24/47型液压支架立柱缸体为研究对象,利用三维数字化建模软件对缸体进行建模,应用有限元分析软件,基于单向流固耦合原理对缸体结构进行流固耦合分析,对纯油液压力作用下缸体结构进行静力学分析,然后将缸体结构在上述2种分析中得到的位移云图和应力云图进行分析比较。     

柴油发动机的拉缸检查和预防

介绍了柴油发动机拉缸的检查、处理方法以及预防拉缸的几方面注意事项,文中以4115T型柴油机的拉缸为例,详细分析了造成拉缸的原因,提出了恰当的处理办法,并以此就修复中应注意的事项提出了三点建议。     

基于ANSYS的液压缸的有限元分析及优化

介绍了柱塞液压缸的基本结构,利用Pro/E软件对液压缸缸体进行三维建模,运用ANSYS对液压缸工作在最大油压下进行有限元分析,并得出缸体的应力和应变分布。有效地优化了缸体结构,节约了成本。     

16V280柴油机机体下缸孔惯穿性裂纹的焊修工艺研究

东风8、东风11型内燃机车装载的16V280柴油机,采用整铸机体。在机体铸造过程中,易产生裂纹,影响产品质量。对16V280机体2008-23#缸孔惯穿性裂纹的焊接修复工艺进行了研究;在修复手段、方法、焊接材料选择等方面进行了有益的探索;通过焊接、修整、检测、检验等步骤,产品达到合格标准。该研究具有较强的推广应用价值。     

基于ANSYS的6300柴油机曲轴的模态分析

通过三维建模软件Pro/E建立6300柴油机曲轴的简化模型,再将其导入到有限元软件ANSYS,然后运用Block lanczos法对曲轴进行模态分析,得到曲轴的前9阶固有频率与振型,为曲轴的优化设计和动态响应奠定基础。     

基于ANSYS的气缸结构优化设计

采用有限元软件ANSYS对某气体流量标准装置的气缸进行了壁厚优化设计。分析了气缸的最大应力、最大变形量等设计所关心的主要因素,并从理论上进行了校核。根据分析结果,优化壁厚参数,使得设计结果既满足使用要求又降低设备重量、节约成本。     

柴油发动机气缸套穴蚀现象研究

分析了柴油发动机气缸套穴蚀的形成及影响柴油发动机气缸套穴蚀的因素,提出了减少气缸套穴蚀失效的一些措施。     

液压缸系统基于ANSYS的稳定性分析与模态计算

针对HSG型液压缸系统进行了静力计算,并对液压缸的主要轴向载荷承受部件活塞杆进行了纵向弯曲强度的校核,分析构件稳定性;对液压缸系统进行模态分析,通过系统固有频率的计算能够有效避免共振危害的发生。