基于悬索理论的卸船机抓斗开闭问题研究

文中针对因钢丝绳悬垂造成的卸船机抓斗不能顺利开闭以及定位不准确问题,以某型2500t/h电差动四卷筒桥式抓斗卸船机为研究对象,基于悬索理论建立两端等高、不等高悬索索长与端处悬索张力关系式以及垂度和中央挠度的表达式,并对各关键参数进行了定量分析。最后通过Matlab中Simulink模块仿真得到抓斗在任意位置开启、闭合时海陆两侧开闭卷筒角位移以及抓斗在任意位置开启所需开闭卷筒旋转角位移,为卸船机抓斗的定位和开闭控制研究提供理论基础。     

风力发电机传动系统随机风速下的载荷特性研究

根据随机风速模拟方法、风力机气动载荷计算方法、发电机矢量控制方法和风力发电机传动系统的机电耦合模型,建立了风力发电机传动系统在随机风速下的载荷模型,利用该模型对风力发电机进行实例计算,得到了风力发电机传动系统随机载荷的有效样本。随机风速序列和随机载荷序列的对比分析表明,随机载荷序列与随机风速序列有相同的变化趋势和较好的相关性,并有类似的频谱特性,从而为进一步研究风力发电机传动系统在复杂工况下的载荷变化规律及进行载荷谱的编制奠定了基础。     

基于ANSYS的青蛙跳钢丝绳冲击载荷分析

根据机械能守恒定律,建立了青蛙跳钢丝绳的力学模型,确定了青蛙跳钢丝绳在突然制动情况下,钢丝绳冲击载荷的计算公式;应用ANSYS有限元分析软件,分析了吊重在不同高度下落的工况下,钢丝绳冲击载荷的变化情况,指出合理的下落高度。     

某型直升机传动系统动力学虚拟仿真研究

传动系统是直升机关键核心部件,对其开展虚拟仿真分析与动力学特性研究,在其全寿命周期各个阶段均具重要作用。通过CATIA软件建立直升机传动系统三维实体模型,进行了典型工况下的载荷计算,在ADAMS环境下建立整个传动系统的虚拟样机模型。对模型进行了运动仿真分析,提取并分析了主要啮合齿轮对角速度、啮合力的时频域曲线,仿真结果与理论计算值相吻合。为直升机传动系统结构优化设计及疲劳预测寿命分析等提供模型和理论基础。     

采煤机截割部摇臂齿轮传动系统动力学响应分析

采煤机截割部传动系统实际工况时很容易受到瞬时冲击力,从而产生剧烈振动,加速其薄弱环节的疲劳损伤破坏。现有研究仅以空载或均匀载荷下分析其动力学响应,没有考虑实际工况外部激励载荷以及非线性轴承刚度对齿轮传动系统动力学性能的影响。本文运用LS-DYNA软件对实际工况下的采煤机截割部外部激励载荷进行仿真模拟,同时建立基于ADAMS的截割部齿轮传动系统刚柔耦合动力学模型。考虑截割部重载零部件的柔性效应、齿轮的啮合时变刚度、综合啮合误差、滚动轴承变刚度等因素,对实际工况下截割部齿轮传动系统各齿轮副的动态啮合力和各支撑轴的动态接触力进行分析,得到其在实际工况下的动力学响应。     

基于ANSYS的连续卸船机行走部分载荷分析

对连续卸船机行走部分外载荷以及行走部分组合工况下载荷状态进行分析,确定连续卸船机下部行走部分最不利的工作状况下的计算载荷,然后运用有限元软件ANSYS进行分析,分析结果为行走部分的设计、选型和寿命计算,特别是为门座部分的设计提供了依据。     

极端运行条件下风电行星齿轮传动系统动态特性研究

结合风力发电机实际运行环境,根据bladed强大的风况模拟效果,对风力机运行状态进行模拟,获取了稳态风、启动工况、停机(刹车)条件下风载荷。以外部风载荷为激励,建立了风电行星齿轮传动系统弯扭耦合动力学模型。通过求解模型,分析得到了系统动载荷,以及稳态风、启动工况、停机(刹车)工况条件下的系统响应特性。结果显示:稳态风条件下,内部激励仍对系统起主要作用。但在风机启动时,系统转速与动载荷振动幅值均逐渐增大,变桨操作介入后,产生瞬时过载,系统振动响应幅值急剧增大至26.7%;停机工况下,刹车及变桨的双重作用,使动载荷与转速迅速减小直至停止工作。     

基于ADAMS/Cable的抓斗卸船机摆动动力学与控制研究

针对传统钢丝绳建模方法复杂困难性及仿真效率低的特点,首先基于ADAMS/Cable模块创建了抓斗卸船机柔性钢丝绳系统,实现了钢丝绳的参数化建模和起升绳长变化,使得建立的摆动动力学虚拟样机模型更接近实际情况;然后对抓斗运行路径进行了分析,表明选择弧形路径可提高抓斗卸船机的工作效率;最后考虑钢丝绳弹性因素进行了虚拟样机摆动控制仿真,并与传统单摆模型进行了比较分析,结果表明,钢丝绳弹性对摆动控制的影响并不显著,相对于传统单摆模型,考虑了抓斗尺寸影响的虚拟样机模型更符合卸船机的实际运行情况。     

基于载荷谱理论的平地机疲劳寿命预估

在国外工程施工作业中国产平地机常出现零部件提前失效导致使用寿命不足的问题,对比平地机的国内外工况,根据使用时间历程,预估九级载荷谱.载荷谱的分析和计算结果表明:国外工况下平地机的平均载荷相对更大.基于疲劳曲线方程对平地机工作装置和传动系统主要零部件进行寿命预估,提出设计强化工作装置强度等措施以解决工作装置的失效问题,并对传动系统进行参数再匹配,实现延长平地机传动系统的使用寿命.     

电动汽车传动系统高速斜齿轮动载荷谱研究

与传统燃油汽车相比,电动汽车传动系统构件时常运行在高频、强冲击、超长周次的动态载荷作用下,更易诱发变速器齿轮发生接触疲劳破坏。为了准确计算电动汽车高速斜齿轮实际工况下的动态载荷,获取其动态载荷谱,建立车用永磁同步电机的矢量控制模型,基于循环工况对模型进行仿真,得到驱动电机的动态转矩输出;以电机的动态转矩作为变速器驱动转矩,计算齿轮接触应力-时间历程,采用雨流计数法对应力-时间历程进行循环计数和统计分析,获取循环工况下电动汽车传动系统高速斜齿轮的疲劳载荷谱。研究结果为纯电动汽车传动系统疲劳寿命预测和可靠性分析奠定了基础。     

工况参数对船用斜齿轮动态性能的影响

以某型船用单级斜齿轮传动为研究对象,针对其工况复杂多变的特点,基于Abaqus/Explicit显式动态分析方法,建立了斜齿轮副有限元模型.对额定工况下齿根动应力进行了仿真,重点讨论了负载扭矩和主动轮转速等工况参数对齿根最大动应力的影响.结果表明：斜齿轮齿根最大动应力随着扭矩和转速的增大而接近线性增加,且不同齿面的齿根动应力的增加速率不同.研究结果对船用斜齿轮副的优化设计具有一定参考价值.     

门座起重机臂架系统在起升动载激励下的动态特性研究

根据机械振动理论,对门座起重机臂架系统结构在起升动载激励下动力学特性进行研究,建立起重机起升机构的动力学模型,确定了起升机构在起动、制动工况下,钢丝绳系统弹性力的计算公式;运用ADAMS动力学软件,对臂架系统结构在起升过程时的动态响应进行仿真研究,为起升动载系数的选取提供一种新方法和理论依据.     

基于ANSYS Workbench的挖掘机式冲击器工作装置模态分析

挖掘机工作装置最初的设计是以铲斗挖掘为主要功能,装上冲击器后其工作状况为冲击振动,需要对工作装置进行动态特性分析。采用Pro/E软件对某型号挖掘机式冲击器进行三维建模,然后利用ANSYS Workbench建立有限元模型。对挖掘机式冲击器工作装置的三种工况进行模态分析,得到工作装置的固有频率和振型,为挖掘机和冲击器的功率匹配提供一定的依据,并为其优化设计提供理论基础。     

混凝土泵车发动机万有特性模型与工况优化研究

将底盘传动系纳入发动机动力系统,提出了混凝土泵车发动机万有特性模型的现场测试方法.该方法无须将发动机从底盘上拆除进行台架测试试验,利用混凝土泵车液压系统对发动机进行现场加载,通过对液压参数的测试获得发动机输出扭矩,避免了对发动机转矩的直接测试.运用曲面插值法实现了发动机万有特性曲线的绘制,并以此为依据对该型号混凝土泵车工况进行优化,获得4种工况下与液压系统最佳匹配的发动机转速.试验验证：利用曲面插值法建立的某型号混凝土泵车发动机万有特性模型最大相对误差不超过5%,建模方法简单、精度高,以该模型为依据优化后的发动机工况节油效果明显,最大节油率为16.67%.     

Magnetic method for testing steel ropes

The dependence between the coercive force, the temperature of thermal influence, and the strength of steel ropes has been obtained on the basis of experimental data. A technique for nondestructive testing of the strength of steel ropes operating under conditions of elevated temperatures is proposed.     

基于线性疲劳累积损伤理论的直齿圆锥齿轮传动可靠度计算

线性疲劳累积损伤可靠性理论认为零部件的可靠度取决于抗疲劳损伤强度大于疲劳损伤量的概率,本文将此理论应用于直齿圆锥齿轮传动的可靠性设计,建立单级载荷谱工况下可靠度计算模型,通过分析和计算直齿圆锥齿轮设计算例,结果验证了基于线性疲劳累积损伤理论的可靠度计算模型在直齿圆锥齿轮传动可靠度计算中的可行性与合理性,为机械零部件的可靠性设计提供了理论依据。     

一种筒仓快速定量装车系统

根据筒仓定量装车的需求,充分考虑现场工况条件,提出一种筒仓快速定量装车系统。通过对汽车衡的台面长度和位置分析、装车配料的流量计算等,实现边装车边计量的快速定量装车模式。该系统一次性完成装车和计量,减少了车辆流通压力,避免了超载、欠载情况,在保证装车精度和计量精度的前提下,提高了装车效率。     

电站轴流通风机系统数学模型及喘振特性分析

针对电站轴流通风机及其管路系统的运行特点,建立了轴流通风机管路系统的集总参数动态数学模型,并利用已有试验结果验证了模型的准确性。根据所建模型,对轴流通风机在各种不同工况下的动态过程进行模拟,详细分析研究了发生喘振的动态特性,着重分析了电站锅炉一次风温对喘振特性的影响。     

EFFECT OF DYNAMIC LOADING ON FRACTURE BEHAVIOR OF WELDED JOINTS OF STRUCTURAL STEEL

To investigate the effect of dynamic loading on fracture behavior of welded joints of structural steel Q23SB and 16Mn in common use and compare the earthquake resistances of the two kinds of materials, dynamic tension and fracture toughness tests are carried out at room temperature. On the basis of the tests, the stress-strain fields near the crack tip of the compact specimens are analyzed by three-dimensional finite element model. The test results and finite element analysis results show that, the fracture toughness of welds and base metal of 16Mn steel increases with the increment of loading rate. Compared with 16Mn steel, Q235B steel is more sensitive to dynamic loading. The fracture toughness of welds of Q235B is comparatively low under static loading and dynamic loading at room temperature. Compared with the static loading, the fracture toughness of Q235B parent metal under dynamic loading decreases by about four times. Therefore, it can be concluded that compared with 16Mn steel, the earthquake re     

螺旋副钢球行星传动机构的运动学与受力分析

本文介绍了输入,输出轴同轴线的螺旋副钢球行星传动机的结构组成与传动原理,推导了该种传动机构的传动比函数,给出了承载钢球空间均布的几何条件,提出了承载钢球处于三点受力的内,外螺旋面的结构参数约束方程,建立了空间力系作用下滚动轴承支反力的计算方法。