改装燃料电池大客车气瓶支架有限元分析

为避免汽车行驶过程中由于氢气瓶碰撞等原因造成氢气瓶支架疲劳断裂的问题,本文以某款经燃油汽车改装后的燃料电池大客车为研究对象,对其氢气瓶支架进行有限元分析。运用ANSYS Workbench创建有限元模型,并在垂向颠簸、前进制动、左右转弯3种典型工况下进行仿真,进行静强度分析,校核支架的强度要求,并识别出潜在失效区域。仿真结果表明,在强度分析中,在前进制动工况下的A区域产生最大应力为62.9 MPa,满足要求;在模态分析中,第1阶模态值为17Hz,在汽车的激振频率范围内,容易发生共振,故刚度有待提高。该研究对燃料电池大客车的改装具有一定的意义。     

平板式半挂车车架有限元分析

应用Pro／E对平板式半挂车车架进行三维实体建模。对该模型进行简化处理、抽中面和修补后导入ANSYS。采用壳单元建立平板式半挂车车架的有限元模型,对车架进行静力分析和模态分析。结果表明,车架在弯曲和扭转工况下,刚度和强度满足要求;车架结构的低阶模态频率不在路面激励频带之内,不会产生共振现象。     

挖掘机铲斗强度分析

以WY100C 液压挖掘机(斗容量为1 m³)为样机, 对挖掘机反铲工作装置--- 铲斗应用Pro/ E 建立实体模型, 并应用Pro/M ECH ANICA 模块对挖掘机铲斗的设计模型在受最大应力的危险工况下进行有限元强度分析。分析结果表明, 挖掘机铲斗的前部斗齿、斗后壁耳板的根部、铰接处和补强区域是最危险的部分, 设计时应重点考虑其强度要求, 其它部分相对较安全。挖掘机反铲工作装置-铲斗的强度分析为铲斗的设计及改善铲斗的性能提供了理论依据。     

管道切割对开式钻铣机钻铣头强度分析

钻铣头是管道切割对开式钻铣机的重要执行元件,其强度的大小对钻铣机工作的可靠性有着非常大影响,应用有限元软件ANSYS对其进行静态和模态分析有着重要的意义。通过三维软件Pro/E建立钻铣头的几何模型,并进行运动仿真检验其是否产生干涉,利用Pro/E软件和ANSYS软件的接口将几何模型导入ANSYS软件中,运用ANSYS软件建立有限元模型进行钻铣头的静态和模态分析。运动仿真结果表明模型未产生干涉,有限元模态分析结果表明无共振现象产生,有限元静态分析结果表明刚度和强度满足要求,应用三维软件和有限元软件从理论上为设计的合理性提供了依据,也为优化设计提供了参考。     

基于Workbench的FSAE赛车转向节有限元分析

赛车在赛道上行驶工况千变万化,针对转向节在不断受到复杂应力作用下极易发生疲劳损坏的问题,本文采用Workbench有限元分析软件,对FSAE赛车的转向节进行有限元分析。通过Solidworks对转向节进行简化建模,并基于ANSYS-Workbench平台进行网格划分,对转向节进行静力学强度、模态以及疲劳分析。分析结果表明,转向节应力值和变形值均满足要求;转向节模态频率大于80 Hz,远高于整车模态频率,转向节稳定性良好,不会在行驶中发生共振;转向节应力集中和疲劳损伤均发生于制动钳安装螺栓孔,说明制动钳固定螺栓孔寿命较低,易产生疲劳损伤。该研究为提高FSAE赛车转向节使用寿命提供了理论依据。     

小型液压挖掘机动臂的性能分析

以某小型液压挖掘机工作装置的动臂为研究对象,运用Pro/E三维软件建立挖掘机工作装置动臂的三维模型,通过Pro/E软件与ANSYS软件的无缝接口,将动臂三维Pro/E模型导入ANSYS软件中建立有限元分析模型。利用ANSYS软件对动臂有限元模型进行静态和模态分析,得到动臂的应力云图、应变图、模态频率和主振型等分析结果,为结构优化设计提供理论依据。     

启闭机金属结构有限元分析

利用有限元分析法分析了双向门式启闭机在减轻钢结构自重的前提下,自身强度、刚度、稳定性能否满足要求的问题.通过对启闭机各种工况的详细分析,用ANSYS软件建立SHELL63弹性壳单元模型,对金属结构的连接、约束、载荷进行有效处理,对各种工况的应力、变形等进行严格的计算.由分析和计算结果知,启闭机金属结构的强度、刚度、稳定性均小于许用值,满足要求.     

钻井液振动筛动态特性分析及动态强度校核

用Pro／MECHANICA软件对SDZS钻井液振动筛筛箱的动态特性作分析研究,获得了筛箱低阶固有频率与模态振型,找出了筛箱在额定载荷作用下各部位的动态应力分布规律,并对筛箱的动态强度进行了校核。分析结果表明,筛箱的结构设计合理,且在设计工况下,动态强度满足要求。所获筛箱低阶固有频率与模态振型,为该筛的改进设计及后续筛箱动态强度的试验研究提供必要的依据。     

三轮摩托车车架的有限元分析

以有限元理论为基础,利用ANSYS WORKBENCH有限元分析软件对某三轮摩托车车架进行动静态仿真计算,得出车架的前10阶固有模态频率及振型,以及4种不同工况下车架的强度、变形量及疲劳度.这些结果能够为三轮摩托车车架的设计提供理论指导.     

某大型客车变速器壳体动态特性与强度分析

变速器壳体是汽车动力传动系统的主要噪声辐射件之一,其动态特性影响到变速器的结构振动,并产生噪声.对壳体进行模态分析有利于改进结构,而结构强度分析可以进一步验证壳体结构设计的合理性.文章以某大型客车变速器壳体为研究对象,通过建立壳体三维模型,运用有限元软件完成壳体的模态分析与其特定工况的强度分析,分析结果表明：该变速器壳体的结构设计具有良好的动态特性,同时在特定工况下能够满足设计强度的要求.     

Systematic principles of surrounding rock control in longwall mining within thick coal seams

Effective surrounding rock control is a prerequisite for realizing safe mining in underground coal mines.In the past three decades, longwall top-coal caving mining(LTCC) and single pass large height longwall mining(SPLL) found expanded usage in extracting thick coal seams in China. The two mining methods lead to large void space left behind the working face, which increases the difficulty in ground control.Longwall face failure is a common problem in both LTCC and SPLL mining. Such failure is conventionally attributed to low strength and high fracture intensity of the coal seam. However, the stiffness of main components included in the surrounding rock system also greatly influences longwall face stability.Correspondingly, surrounding rock system is developed for LTCC and SPLL faces in this paper. The conditions for simultaneous balance of roof structure and longwall face are put forward by taking the stiffness of coal seam, roof strata and hydraulic support into account. The safety factor of the longwall face is defined as the ratio between the ultimate bearing capacity and actual load imposed on the coal wall.The influences provided by coal strength, coal stiffness, roof stiffness, and hydraulic support stiffness,as well as the movement of roof structure are analyzed. Finally, the key elements dominating longwall face stability are identified for improving surrounding rock control effectiveness in LTCC and SPLL faces.     

异形拉伸弹簧的横向刚度及强度研究

文章以某异形拉伸弹簧为研究对象,对其横向刚度进行理论计算,并基于HyperMesh与ANSYS联合仿真进行有限元分析,校核弹簧的静强度、疲劳强度和疲劳寿命,研究钩环位置对其强度影响。结果表明:基于悬臂梁理论得到的异形拉伸弹簧横向刚度与仿真结果接近,理论公式可有效计算拉伸弹簧的横向刚度;在实际工况中,该弹簧满足强度和寿命要求;弹簧钩环中置相较于偏置所受应力更小、更均匀,能有效提高其强度安全系数,延长使用寿命。     

Stress and Deformation Analysis of Cylinder-Crown IntegratedHydraulic Press with Large Capacity

Cylinder-crown integrated hydraulic press (CCIHP) is a new press structure. The hemispherical hydraulic cylinder also functions as a main portion of crown, which has lower weight and higher section modulus compared with the conventional hydraulic cylinder and press crown. In order to design cylinder-crown integrated hydraulic press with large capacity, the theoretical design of hemispherical hydraulic cylinder was first proposed, and the structural parameters of 150 MN CCIHP were listed. Then the simulation was carried out to analyze the stress and deformation of CCIHP, and weight comparison was conducted between CCIHP and conventional press. It is shown that the weight reduction for hydraulic cylinder and press crown is about 20% compared with that for conventional press, and the stress and deformation are both within the range of constraints including strength and stiffness conditions. It is possible to manufacture cylinder-crown integrated hydraulic press with large capacity.     

全液压转向系统机液联合仿真及试验

介绍了负荷传感全液压转向系统工作原理,基于AMESim和LMS Virtual.Lab Mo-tion软件建立了装载机全液压转向系统的联合仿真模型,并对转向系统转向过程的动态特性进行了仿真分析。仿真及试验结果表明:联合仿真模型准确可信,装载机转向多体动力学模型能够准确地模拟系统负载。通过仿真分析发现:轮胎侧偏刚度对转向系统压力振摆具有很大的影响,适当减小该值可以减小压力波动。     

对ZQYC型油压机主机压板结构的刚度与强度分析

利用解决弹性力学问题的能量法对ZQYC型油压机主机压板结构刚度与强度的计算进行了研究,导出了合理估算压板厚度的近似公式,为压板设计提供了理论依据。     

闭塞模锻液压模架的研制

以闭塞模锻液压模架设计为例 ,重点介绍了闭塞模锻液压模架的结构形式、液压系统的设计和缸体结构的优化设计方法 ,并应用该模架进行了轿车等速万向节星形套闭塞模锻工艺试验。结果证明 ,该模架强度、刚度较好 ,工作稳定可靠。     

液压缸表面应力测试模拟实验研究

根据液压机的工作原理和结构,自制一套模拟实验装置,用静态多点测量的方法测试缸外壁的应力分布,分析其受力情况,并校核强度。     

弧门主框架及启闭机系统结构布置的多工况多目标优化

针对弧门主框架结构布置（主梁悬臂长度、主框架单位刚度比、弧门半径）及启闭机布置时,考虑工况单一、优化目标单一、及以经验为主而无法实现全局最优的问题,依据现行水工闸门规范,采用多工况多目标整体优化的方法对闸门和启闭机系统结构布置进行整体优化;优化目标为：1)主横梁跨中正弯矩与支座处负弯矩的绝对值相等,并且在正常蓄水位闸门全闭工况、校核水位瞬间开启工况和闸门全部开启三种工况下的最大值达到最小;2)弧门半径达到最小,且不同工况下支臂端处负弯矩绝对值的最大值达到最小;3)液压启闭机的容量最小。根据规范确定以下约束条件：1)主横梁的悬臂长度;2)主框架单位刚度比;3)液压启闭机在弧门启闭全过程中的正常运行条件;4)弧门半径与门高比;5)液压启闭机启门力的允许范围;6)液压启闭机布置构造要求;据此建立求解弧门主框架和启闭机系统结构布置的多工况多目标整体优化模型。工程实例求得弧门主框架及启闭机系统结构布置最优时的优化变量为：无量纲主梁悬臂长度为0.160,主框架单位刚度比为8.69,弧门半径与门高比为1.3,启闭机吊点位置距闸墩侧墙无量纲距离为0.13,全闭时启闭机的拉杆与支臂的夹角为34.6°。研究结果表明：采用多工况多目标整体优化的方法对弧门和启闭机系统结构布置进行整体优化,不仅方法简洁实用,而且使弧门结构控制内力及启闭机容量均大幅减小,实现了该系统安全性与经济性统一的全局最优布置,同时弥补了中美两国现行规范及现有研究成果中不能考虑不同工况且主梁悬臂长度、主框架单位刚度比、弧门半径以及液压启闭机布置均凭经验选取的不足,又为中美规范的进一步修订完善提供了简明方法。     

简易手动液压胶接强度试验机的设计制作

基于胶接工艺特点及胶接强度实验要求,设计制作了结构简单、制作容易、操作简捷的简易手动液压胶接强度试验机.其主体采用上下两个框架构成试验机机架及传力部件;液压系统及工作部件设计均选用成熟技术和廉价产品,如液压油缸、液压泵均选用汽车液压制动泵和液压离合器泵改制而成,避开精密部件加工制作技术要求高、工艺复杂、制造成本高的难题,做到了经济实用;试件设计则是按胶接面典型破坏形式进行设计的;试件破坏力通过换算系统压强获得.结果表明,试验机技术指标符合要求.     

体外索加固梁桥的加固效果分析与评定

对采用体外索加固的通城河桥进行静载试验，比较加固前后桥梁在试验荷载作用下实际 工作状态，测定结构的强度、刚度及抗裂性能，从而确认该加固方法的加固效果。