扭转梁扭转刚度的理论计算方法研究

基于约束扭转理论对汽车后扭转梁的扭转刚度进行了计算,并采用线刚度,即单位外力作用下的轮心位移作为评价指标。在横梁几乎提供全部刚度的前提下,根据受力分析和几何关系,得到了横梁所受扭转力矩和轮心位移的计算公式。总结了典型的横梁截面形式,并给出了常用的扭转截面常数算式,针对简化后的主梁截面,利用薄壁结构力学推导了翘曲截面常数的计算公式。根据薄壁件的约束扭转理论,对主梁端面扭转角进行了推导,从而得出了不带扭杆扭转梁的刚度计算公式,并推广到了带扭杆的扭转梁,且对各个因子的影响程度进行了对比。和试验结果相比,考虑约束扭转时的计算结果与测量值的偏差在7.4%~10.4%之间,远优于考虑自由扭转时的计算结果。在零件概念设计阶段,利用扭转梁的外阔尺寸参数和截面特性参数,可以尽早地预测设计结果,显著缩短开发周期。     

起升机构超越离合器扭转刚度计算方法

分析了滚柱式超越离合器扭转刚度的物理本质,建立扭转刚度的数学模型,给出了滚柱式超越离合器扭转刚度的计算方法。在此基础上,以某大型轮胎起重机起升机构的超越离合器为例,进行扭转刚度的分析。该方法可为起升机构超越离合器的动力学分析及设计提供一定的理论依据。     

波力发电装置超越离合器的扭转刚度计算

以波力发电装置传动系统为例,介绍了滚柱式超越离合器的换向机理。建立了基于弹性力学的计算模型,并分析了在接合过程中的物理特性。推导出各构件的扭转刚度表达式,最终得出了串联形式下的整体扭转刚度。算例研究表明,超越离合器的扭转刚度相比于其他构件较小。该结果为波力发电装置传动系统超越离合器的动力学分析、参数优化设计以及可靠性研究提供了理论依据。     

U型波纹管的扭转刚度计算

就EJMA标准关于U型波纹管扭转刚度的计算公式进行探讨。用钱伟长关于旋转壳扭转刚度的积分公式给出了U型波纹管扭转刚度妁计算公式,分析了EJMA标准计算出的扭转刚度较小的原因,并就其公式建议提出修改,用新的等效半径来代替EJMA的等效半径可以得到满足工程计算精度要求的简化公式。所有结果都通过有限元分析来验证。     

基于有限元的齿轮扭转刚度计算

通过ANSYS建立一对齿轮接触仿真分析的模型，利用接触单元法计算齿轮传动过程中的扭转刚度值。结果表明，随着啮合位置的变化其扭转刚度值也不同。齿轮由两个轮齿啮合到一个轮齿啮合，再转到两个轮齿啮合，其扭转刚度显著地减少后再增长。     

电磁风扇离合器减振法兰盘的刚度计算

减振法兰盘的刚度对电磁风扇离合器系统的固有频率有很大影响,分析了典型橡胶减振法兰盘的结构特点,建立了轴向刚度、径向刚度、弯曲刚度和扭转刚度的计算模型并进行了刚度计算,为柔性法兰盘和离合器系统的参数匹配提供了参考.     

多约束多变量的弹簧优化设计与计算

以建立单目标函数，对柴油机中多约束、多变量、承受振动载荷的气门弹簧进行了优化设计。克服了传统的基本公式试凑法设计的不足。利用计算机解多约束、多变量的不等式方便快捷，可得到最优的设计参数。     

计及扭转刚度约束的齿轮副传动链优化设计

针对用于机床转台的齿轮副传动链,其扭转刚度对机床静动特性具有重要的影响。以齿轮副传动链为研究对象,计及齿轮副啮合刚度、传动轴扭转刚度,建立了传动链扭转刚度的通用数学解析模型;以某二级传动系统为例,利用有限元软件验证了解析模型的有效性;考虑扭转刚度约束,构建了传动链优化设计数学模型,对传动链进行了轻量化设计。优化结果表明,在保证传动链扭转刚度的前提下,传动链体积明显减小。     

面向对象的多杆机构多目标多约束优化设计方法

针对工程实际中多杆机构多目标多约束优化设计问题,提出了一种基于Isight与ADAMS集成的面向对象多杆机构的结构优化设计方法。采用面向对象的结构建模方法 ,借助多体动力学仿真软件ADAMS,建立多杆机构仿真参数化模型,实现Isight内置搜索算法解决多杆机构多目标多约束条件下的结构优化问题。以一种六连杆机构的优化设计为例,实验结果表明,能够通过一次建模可以满足不同约束及优化目标下的结构设计参数优化组合。     

基于等价模型的RV减速器扭转刚度计算

机器人用高精度RV传动对扭转刚度有严格的要求,对于RV减速器,影响其传动刚度的主要因素为渐开线行星传动以及摆线针轮传动,分别采用石川法、修正后的弹塑性力学方法对渐开线啮合刚度以及针摆啮合刚度进行计算,同时考虑了输入轴扭转刚度、转臂轴承扭转刚度以及曲柄轴与行星架之间支撑刚度,建立了RV减速器的等效扭转刚度模型。由于摆线轮与针轮之间的啮合刚度具有时变性,得到了修正后的等效扭转刚度数学模型,以RV-40E为例得到了其等效扭转刚度计算方法及结果,为后续求解RV传动系统动力学计算模型提供了理论基础。     

基于ABAQUS分析圆柱螺旋弹簧几何参数对弹簧刚度的影响

在工程中弹簧刚度多采用近似法给出,一般不考虑旋绕比和螺旋升角的影响。文章运用有限元分析软件ABAQUS,建立圆柱螺旋弹簧的有限元模型,计算旋绕比、螺旋升角等参数对弹簧刚度的影响,将分析结果与已有的弹簧刚度公式进行了对比。另外,分析了拉伸载荷下截面剪切应力的分布情况。结果表明,常用弹簧刚度的计算公式更为通用,有限元计算与公式计算结果吻合,仿真过程及结果在弹簧的选用及设计中具有参考意义。     

满足刚度约束的筒形机身防火墙结构设计研究

通用飞机机身防火墙结构用于隔离发动机舱与驾驶舱,当结构发生变形时,必须保证防火墙结构不与发动机等重要组件发生空间干涉.为满足防火墙结构苛刻的设计要求,以某筒形机身结构为研究对象,通过分析增压工况下结构的整体刚度/强度特性,确定防火墙结构的变形特性,并在不满足结构刚度约束的条件下,对防火墙结构进行了尺寸及布局设计.结果表...     

橡胶弹簧静态扭转刚度的实验和仿真分析

提出一种研究橡胶弹簧静态扭转刚度的方法,即结合实验研究与仿真分析研究了橡胶的结构参数、材料参数及预压量对橡胶弹簧静态扭转刚度的影响。首先,采用Mooney-Rivlin模型拟合橡胶超弹本构参数,建立了考虑预压的橡胶弹簧有限元模型。然后,对橡胶弹簧进行准静态扭转实验,验证了有限元模型的准确性。最后,基于建立的有限元模型,采用正交实验方法,研究了橡胶棒高度、直径、预压量和硬度对橡胶弹簧静态扭转刚度的影响规律。结果表明,橡胶棒的高度、直径、预压量和硬度与橡胶弹簧静态扭转刚度呈非线性关系,橡胶棒的预压量对橡胶弹簧静态扭转刚度影响最为显著。     

圆柱螺旋扭转弹簧节距对刚度与应力的影响研究

为研究圆柱螺旋扭转弹簧节距对刚度与应力的影响,基于HyperMesh软件与ANSYS软件进行联合仿真,对标准节距和各组节距不均匀的圆柱螺旋扭转弹簧进行有限元对比分析.介绍了有限元分析的过程和结果,确认圆柱螺旋扭转弹簧节距不均匀对刚度及所受最大应力均无影响.     

一种新的约束多目标优化方法

为解决带约束的多目标优化问题,在改进的强度Pareto进化算法的基础上设计了双存档机制,分别存储进化过程中产生的优秀可行解和不可行解,增加了进化种群的多样性,避免了罚函数法需要设计惩罚系数的缺点.为提高算法的收敛速度和约束边界附近的寻优能力,通过分析不同边界与Pareto前沿的关系,提出了一种判断不可行解优劣和环境选择的新方法.通过仿真实例,并与其他算法进行比较,验证了所提算法的可行性以及在收敛速度上的优越性.     

2K-V型减速机扭转刚度测试曲线的处理方法

鉴于工业机器人用高精度减速机对扭转刚度有着严格的要求,通过研制的高精度测试系统对几台2K-V型减速机样机进行了扭转刚度测试试验研究,采用不同的方法对各台样机扭转刚度曲线进行了处理分析。结果表明:采用平均法处理扭转刚度曲线更具有合理性。该结论为正确评价2K-V型减速机的刚度特性提供了一定的理论依据。     

机床主轴多联轴承刚度计算方法的研究

提出了用有限迭代法计算多支承主轴轴承的刚度。通过实际算例，表明该方法是一种有效的计算方法。     

两端弹性约束时点焊箱型薄壁构件的翘曲扭转特性研究

主要研究了在两端受到弹性约束时,点焊双帽箱型横截面薄壁构件的扭转特性,并得到一些有用的结论:当对杆端的翘曲进行约束时,剪力主要会通过构件中部的焊点来承受;扭转刚度比会随着焊点间距的增加而增加;扭转刚度与截面形状(有焊点边长与无焊点边长的尺寸比b/a)有关,具有焊点的边长大于没有焊点的边长的构件时,其扭转刚度较大。另外,刚度比与弹性翘曲约束系数具有一定的关系,弹性约束系数越大,其刚度比也越大。在对实际点焊薄壁结构进行设计时,圣维南扭转刚度和翘曲扭转刚度是点焊薄壁构件的两个重要指标,对它的研究会对此类构件的设计和利用打下理论基础。     

基于多目标遗传算法的扭转梁式后悬架分析与设计

通过推导扭转横梁的剪切中心,建立了某扭转梁式后悬架等效侧倾运动学模型,计算得到了前束角、轮距以及侧倾中心随侧倾运动时轮跳的变化关系。利用多目标遗传算法,将悬架横梁的位置、衬套中心位置作为设计变量,以车轮运动的前束角、轮胎侧向滑移量以及静态侧倾中心高度为目标函数对数学模型进行了优化,一次性获得了所有的非支配解。通过获得的Pareto解的边界,选择合适的悬架侧倾运动学特性,可以指导扭转梁式后悬架的设计,大幅提高扭转梁式后悬架的设计效率。     

多目标约束环境下的模块化产品族设计方法研究

研究了在多目标约束环境下的产品族设计方法。针对产品族结构和设计特点 ,结合大批量定制设计(DFMC)、产品生命周期管理等思想 ,以功能、装配和成本约束为手段 ,以产品族核心平台 (product platform)的求解为设计目标 ,给出了模块化产品族设计方法。通过对各种约束的量化和定性分析 ,促进了产品族设计的合理性和有效性。该方法对于基于核心平台的模块化产品族设计具有良好的可行性