高架桥式龙门加工中心滑台结构的动态优化设计

分析了组合封闭薄壁结构中无载构件的特性和对角筋板具有优良扭转刚度的原理，提出以结构的振型为依据，采用适当的筋板结构型式，可以提高结构的动刚度。以此为依据，对高架桥式龙门加工中心的滑台进行优化设计，得到了满意的结果。     

焊接侧底座的刚度计算分析

本文对组合机床4＃通用侧底座的铸造结构和三种焊接结构的静刚度进行了有限元计算分析,对5种受力状态下,分别进行的计算结果表明:结构相同焊接底座比铸造底座除纵向抗弯刚度提高25％以外,其余方向的刚度均提高45％左右;焊接结构的内部筋板形式不同时,对结构刚度也有较大影响,斜筋和交叉筋比横隔筋抗扭刚度高。图9幅、表16个。     

SCARA机械臂小臂仿生筋板结构设计研究

为了进一步提高SCARA机器人小臂的刚度及达到小臂结构轻量化的目的,在研究轻质、高刚度生物体结构的基础上,通过Pro/E三维软件设计出SCARA机械臂小臂的筋板仿生结构,并运用ANSYS Workbench对小臂进行静力学分析和模态分析,得到最优的筋板仿生Ⅱ型模型。仿真结果表明:基于茎秆和叶脉的混合仿生型筋板结构比刚度效能和一阶固有频率都有所提高,静动态性能得到改善。然后利用重复定位精度、绝对定位精度与小臂刚度的关系进行了试验验证,结果显示筋板仿生Ⅱ型动静态性能有所改善。     

平板横向加筋结构应力集中及刚度的计算研究

该文利用有限元技术和正交计算法，优化计算了平板横向加筋结构的筋板数量、筋板厚度，筋板高度，焊脚尺寸及焊缝开头对应力集中和刚度的影响。在一定的筋板结构情况下，减小筋板厚度，筋板高度以及焊脚尺寸，有利于提高抗拉刚度，降低应力集中系数，但降低抗弯刚度。     

DVG850高速立式加工中心复合筋工作台系统的静动态特性分析

为了提高高速加工中心工作台系统的静刚度,提出复合筋板工作台结构,并对其进行静动态特性分析.根据静力学分析结果,提出改变工作台筋板尺寸的优化方案,得出厚度为15 mm的筋板其静态性能较佳的结论,并且使工作台系统的质量减少了23.2 kg;根据动力学分析结果,得出其结构的动刚度不足、抗振性能不能满足结构设计需要的结论,为同类问题的结构改进提供理论依据.     

焊缝对压力机强度的影响分析

为了分析焊缝对机身强度和刚度的影响,首先建立压力机的三维和有限元模型,研究中忽略焊缝内部材质和焊接质量的影响,并对筋板和机身主板进行模型处理。观察对比焊缝宽度不同的情况下,机身强度和刚度值变化,总结筋板焊缝与相应坡口大小相适合的数据,最后对比分析了考虑焊缝和不考虑焊缝对机身和筋板影响的差异,为压力机设计时筋板焊缝宽度的选择提供一定依据。     

基于结构仿生的高速机床工作台轻量化设计

生物体具有性能优异、轻质高效的结构形式,体现了材料的最优化分布,为机械结构的轻量化设计提供了原型与方法。通过总结轻质高效生物体结构的构型规律,应用于高速机床工作台筋板的结构仿生设计。利用Ansys的APDL参数化语言建立优化模型,确定工作台筋板的最优结构参数。结果表明,通过布置环形夹层筋板以及最大变形梯度方向上对角筋的方法是有效的,并使结构比刚度效能提高11．29％,从而实现结构的仿生轻量化。     

高速立式加工中心工作台的设计与静态性能的有限元分析

针对DVG850高速立式加工中心高精度的加工要求,设计出两种不同筋结构的工作台,利用Ansys软件对这两种结构进行静态性能分析,给出了工作台的变形图,比较分析结果,选择了一种最优设计方案.分析结果表明改变筋的结构形式可提高工作台刚度,这为工作台的结构优化打下基础.     

斜辊矫直机铸焊式机架横梁的优化分析

通过建立斜辊矫直机机架横梁的数学模型,运用有限元软件对优化前后的两种铸焊式机架横梁结构进行了分析。结果证明:模拟仿真过程可获得矫直机矫直过程中机架横梁内部的位移及应力分布的详细数据,为铸焊式横梁设计及筋板的合理布置提供依据,从而保证矫直机机架的刚度与强度。     

基于ANSYS的磨齿机立柱结构优化

磨齿机立柱动静刚度直接影响机床的加工质量.针对现有立柱动静刚度薄弱的问题,分析立柱壁厚、筋板厚度和高度、后窗口尺寸及双层筋板对立柱结构特征频率的灵敏度,找出对该类型立柱结构动态特性影响较大的设计参数.通过优化敏感设计参数,重新构建立柱模型.仿真结果表明:与原立柱相比,优化后立柱结构的动静刚度特性得到显著改善.     

双流T-型中间包的流场模拟及其控流结构优化

以北方某钢厂双流T型中间包为原型,在保持原生产节奏的基础上,设计了两种控流装置优化方案1与优化方案2。优化方案1即为在中间包注流区加入了一个导流隔墙,在隔墙上开两个直径为120 mm,倾角向上15°的导流隔墙孔来控制钢液的流动;优化方案2为在优化方案1的基础上,在距离中间包中心线两侧1 500 mm的地方各加一个高度为300 mm的挡坝。采用数值模拟与冷态水模拟相结合的手段,对3种中间包结构的流场进行了模拟研究。研究结果表明：对于双流T型双流中间包,无控流装置时,原中间包结构内存在较多短路流,不利于夹杂物的去除。相对于优化方案1与原包结构,优化方案2的死区体积分数降低到了9.4%,钢液平均停留时间明显增长并且中间包浇注区温度明显提高且分布较为均匀。因此,优化方案2更加适用于此钢厂的中间包结构。     

双经纬仪测量系统在测量薄板结构焊后变形中的应用

在一些情况下,焊后变形可降低结构的性能.本项工作的目的就是测量焊后面外变形并提出了控制变形的措施.本文确定了测量方法并用此方法测定薄板结构,如客车侧墙结构的焊后变形.用有限元方法可以预测焊接变形,最后分析了减少变形的方法.     

17-4PH沉淀硬化不锈钢轧机导槽的精密铸造

轧机导槽是高速线材轧机上的易损部件,采用17-4PH沉淀硬化不锈钢熔模铸造而成。该部件结构复杂、壁厚相差大,易产生缩孔、缩松缺陷;浇口处在热处理时易出现裂纹,制造工艺难度大。根据导槽零件的结构特点,优化模具设计、使用石蜡硬脂酸低温蜡制模,有效防止蜡模的变形,保证了铸件的尺寸精度和表面光洁度;通过浇注系统的优化,解决了导槽铸件的缩孔和热处理过程中的开裂缺陷,批量生产出了合格的导槽铸件。     

热反挤压过程中金属不稳定流动状态的研究

利用有限元软件Deform-3D对厚壁钢管热反挤压制坯过程进行数值模拟,分析了摩擦系数和壁厚对金属流动状态的影响.结果表明:反挤压件管壁内侧的金属在向上平移的同时还伴有径向移动,摩擦系数越大、管壁越厚,径向移动的程度越大,越容易造成凸模抱模的现象.根据模拟结果,提出了一种新增径向塑性变形区的大型厚壁钢管热反挤制坯的变形...     

基于功能流模型的产品功能模块划分方法

为了对功能模块进行合理有效的划分,提出了基于功能流模型的产品功能模块划分方法。通过对产品模块化影响因素和客户需求的分析,利用功能流抽象出总功能,再对总功能进行分解从而建立产品的功能结构,实现产品的功能模块划分。利用功能流对产品的需求分析、功能分解、功能结构以及模块划分进行统一,分析了产品概念设计中的功能模块划分与功能流之间的关系。并结合液压支架的功能模块划分,验证了该方法的可行性。     

不同位移模式刚性挡墙被动土压力通用计算方法(英文)

刚性挡墙被动位移模式包括平移(T)、绕墙顶一点转动(RTT)、绕墙顶转动(RT)、绕墙底一点转动(RBT)和绕墙底转动(RB)。挡墙位移模式对刚性挡墙被动土压力分布有重要影响。这一点目前缺乏理论解析解,需要建立考虑位移模式影响的刚性挡墙被动土压力分析方法。为此,建立被动位移模式函数,提出土体由一系列弹簧和理想弹塑性体组成,沿挡墙任一点被动土压力与相应水平位移成线性关系假定,得到了不同位移模式刚性挡墙被动土压力的计算公式。研究结果表明,被动土压力合力与Coulomb被动土压力的计算结果相等,但是被动土压力分布与挡墙位移模式参数m密切相关,为土体深度z的二次函数。被动土压力合力作用点也与挡墙位移模式参数m密切相关。所得的被动土压力分布与试验结果吻合较好。所提的不同位移模式刚性挡墙被动土压力通用计算方法具有重要的理论分析价值。     

先导式高压气动开关阀的研制

研制成功了一种应用于高压气体动力系统的先导式高压气动开关阀。说明了阀的组成和结构设计特点；阐述了阀的工作原理；给出了阀的设计计算公式；研制的先导式高压气动开关阀能够满足高压大流量气动动力系统和气动回路的开关控制要求。     

一种厚壁管镦粗新工艺

提出了一种浮动凹模芯闭式镦粗法,以解决厚壁管在单向加压的普通液压机上进行闭式镦粗后壁厚不均的问题。首先,介绍了该工艺的成形过程及模具结构;其次,采用刚塑性有元法对新工艺和传统工艺进行了有限元模拟,发现新工艺可明显提高管件壁厚的均匀性。     

金属橡胶材料单层结构吸声特性研究

从理论上研究了金属橡胶材料单层结构吸声特性。根据金属橡胶材料声学特性参数计算式,推导出两种基本单层吸声结构——置于刚性墙和带有空气层吸声结构的声阻抗率和吸声系数计算式。确定了流阻率是决定金属橡胶材料声学特性的基本参数。分析了材料厚度、流阻率及空气层厚度对两种吸声结构的吸声性能影响关系,建立了金属橡胶材料单层吸声结构第一共振频率的计算方法。结果表明：通过优化设计材料厚度、流阻率及空气层厚度可有效提高金属橡胶材料单层吸声结构的吸声性能。