变位机用转盘轴承的谐响应分析

针对变位机工作过程中的实际要求,计算得到变位机承受切削力的大小,对变位机用转盘轴承—4点接触球转盘轴承进行有限元模型的建立,并对其进行切削力作用下的谐响应分析,得到该轴承在极限工作位置时,轴承外圈的上表面在X、Y、Z三个方向的频率位移响应曲线,从而确定了危险点的频率,并得到了在此频率下转盘轴承的应力、变形云图,证明了选用轴承具有足够的静刚度和动刚度,计算结果对于变位机的设计开发以及转盘轴承的选用有指导作用。     

基于ANSYS Workbench的电机转轴的随机振动分析

为了验证电机转轴能否承受寿命周期内的振动并正常工作,以电机转轴为研究对象,对其进行随机振动分析,基于随机振动理论,先对转轴进行模态分析,获得转轴的固有频率和振型,定义加速度谱,获得X、Y、Z方向上的应力云图。仿真结构表明,电机转轴在随机载荷作用下能够安全工作。     

基于ANSYS WorkBench的欠驱动手爪静动态性能分析

对于欠驱动夹持器而言,其整体静动态特性对其工作性能与使用寿命具有重要影响。针对自行设计的欠驱动手爪,利用有限元分析软件ANSYS WorkBench对其进行了整体静力学分析和模态分析。在静力学分析中,以实际工况设置载荷和约束,分别得到了欠驱动手爪整机及在X、Y、Z方向上的应变分布云图和整体应力分布云图,结果验证整体设计的合理性;在模态分析中,求出欠驱动手爪自由模态下前6阶固有频率和振型,为避开共振选用动力装置提供了参考。     

基于ANSYS Workbench 的某型航空发动机用截止阀冲击故障的分析

某型航空发动机在试验过程中,发生一处重要零件截止阀断裂的现象。为了分析故障产生的原因,以截止阀为研究对象,用Solidworks2016软件创建三维实体模型,导入有限元软件ANSYSWorkbench对其进行模态仿真分析,得到了截止阀的前六阶模态频率,进行了模拟瞬间冲击作用下的响应谱分析,得到X、Y、Z方向等效应力云图。结果表明,在阀本体和法兰盘结合处位置承受Z方向(垂直)应力过大,造成截止阀断裂,找到了冲击故障的原因,证明该结构设计存在问题应予以优化改进。     

农场电动汽车电池模组随机振动疲劳分析

为了得到随机振动对电动汽车电池模组的影响,应用大型有限元分析软件MSC.Patran/Nastran,对某农场电动汽车的电池模组进行随机振动分析,从而得出各个组成部件的应力、应变和位移结果;并采用3-Sigma法来进行疲劳寿命预测。研究结果表明:该电池模组在随机振动工况下X、Y和Z 3个方向结构和部件满足正常使用的强度要求,Y方向的疲劳寿命预估为55年,满足设计要求,研究为车辆电池模组随机振动分析提供参考。     

一种新型空间微操作平台的设计和性能

设计一种新型的6自由度精密微动平台,并对其静态和动态性能进行分析。利用3对不同方位的柔性铰链设计一种能实现6自由度运动的柔性运动支链,且支链结构设计在同一平面,将2对支链对称放置形成结构紧凑和高强度的微动平台。采用有限元软件ANSYS对平台进行柔度和运动学分析,分析结果表明对称支链1和3能产生Z和Y方向平动和绕X和Y的转动,而对称支链2和4能产生X和Y方向平动和绕Z和Y的转动,所以平台能实现6自由度运动,2对对称支链可以实现运动互补且具有部分运动解耦性。对平台进行灵敏度分析表明输出位移与输入位移为线性关系,平台沿X和Z方向的位移灵敏度相同,绕X和Z方向转角灵敏度相近,但Y方向灵敏度较小,说明平台在Y方向上运动性能不如其他方向的。对平台进行模态分析,从振型可看出其可实现6自由度方向的运动,并分析了在有和无预应力两种情况下的固有频率,两者差值范围为16.8%~33.9%,说明预应力对平台的固有频率有较大影响。     

三维精密位移系统的设计

为满足精密位移的需要,研究开发了一种大行程、纳米级和计量型三维精密位移系统。采用模块化结构设计,即3个方向的驱动机构均采用完全相同的设计结构,分别称为X、Y、Z向一维工作台。位移系统在X、Y、Z3个方向采用粗、精两级驱动,并分别装有计量光栅。各方向粗驱动采用交流伺服电机配合精密丝杠和直线导轨进行,精驱动采用压电陶瓷微位移器配合柔性铰链进行,每个方向的两级驱动共用一套计量光栅,从而保证了位移系统的大行程、纳米级和计量型。介绍了位移系统的结构设计,分析了位移系统的位移分辨率、计量原理以及它的运动性能。实验表明,在40mm位移行程内,X、Y和Z向工作台两级驱动实际位移与设定位移之差分别不超过±0.030、±0.028和±0.033μm,验证了位移系统设计的有效性,为位移系统的设计提供了依据。     

船用冷水机组冷凝器抗冲击能力仿真分析

基于ANSYS软件,建立冷凝器模型,采用了静力学和动态分析法,对冷凝器抗冲击能力进行了X,Y,Z 3个方向的仿真。分析计算出设备受X,Y,Z 3个方向冲击时的应力响应结果,为该型设备的结构设计及抗冲击能力分析的方法选取提供了参考。     

膜片联轴器多体接触有限元数值模拟

考虑膜片联轴器实际工作状态下的螺栓预紧力、离心力、扭矩等载荷工况,建立了膜片联轴器的整体有限元模型,采用ANSYS软件对其进行接触有限元分析,得到膜片联轴器的综合位移和等效应力云图,以及膜片组的接触应力分布曲线。通过对存在轴向偏离、径向不对中、角向不对中等安装误差的膜片联轴器的多体接触有限元仿真及对比分析,得出各种安装误差对膜片联轴器力学性能的影响规律。     

一种新型三维精密位移系统的设计与分析

研究开发了一种新型的大行程、纳米级和计量型三维精密位移系统。精密位移系统采用模块化结构设计，三个方向的驱动机构均采用完全相同的设计结构，分别称为X、Y、Z向一维工作台。位移系统在X、Y、Z三个方向采用粗、精两级驱动，并分别装有计量光栅。其中X、Y两个方向的驱动机构水平放置且为上下层叠式，Z方向上的驱动机构垂直放置。各方向粗驱动采用交流伺服电机配合精密丝杠和直线导轨进行驱动，精驱动采用压电陶瓷微位移器配合柔性铰链进行驱动，每个方向的两级驱动共用一套计量光栅，从而保证了位移系统的大行程、纳米级和计量型。介绍了位移系统的结构设计，分析了位移系统的位移分辨率、位移系统的计量原理以及位移系统的运动性能，从而为位移系统的设计提供理论依据。     

带凸缘圆筒件拉伸成形缺陷受力分析

利用ETA/Dynaform5.6对带凸缘的圆筒件进行拉深成形模拟,通过观察成形极限图预测成形过程中有可能出现起皱倾向以及起皱的部位,并在这些部位各随机采集一个节点,获得节点从冲压开始到冲压结束的应力曲线图,分析在出现起皱倾向或者起皱瞬间的时间点在X方向、Y方向、Z方向的应力值,最后分析出使材料发生起皱倾向以及起皱的原因的是Y方向的应力。     

高精度衍射光栅干涉式测量系统的主要误差分析与仿真

设计了一种高精度位移传感器——衍射光栅干涉仪系统。该系统利用半导体激光器作为光源,衍射光栅作为长度标准,其光学原理可以利用多普勒效应来阐述。给出当光栅存在沿X向、Y向上的位移偏差和绕X轴、Y轴和Z轴的转动误差时,引起干涉条纹质量变化和测量误差的定量关系,为测量系统在实际应用中进行误差修正提供依据。经分析可知,光栅沿X轴(光栅运动方向)、Y轴(光栅刻线方向)和Z轴的偏移几乎不会导致条纹信号变化;当光栅沿着X轴旋转时,条纹方向和间隔均发生了变化;当绕Z轴旋转时,条纹间隔没有变化但是方向发生了变化;当沿X轴和Y轴旋转后,条纹位置分别向右和向下移动。光栅沿Z轴移动误差小于0.05mm,绕X轴和Z轴旋转误差小于0.002rad,绕Y轴旋转误差小于0.005rad时,满足测量范围为1000mm时,精度为±3μm测量的要求。     

大转矩弹性联轴器静态特性分析

应用有限元分析软件建立大转矩弹性联轴器的有限元模型,进行弹性联轴器的静态强度分析、模态分析,得到了弹性联轴器在额定转矩下的应力位移结果和前三阶弹性联轴器的模态振型及其对应的固有频率.同时在额定工作转矩下进一步加载不同的径向外力和转矩载荷,计算出了弹性联轴器的静态径向以及扭转刚度.最后,提出了基于离心应力的极限转速分析方...     

汽车蓄电池支架频率响应分析及其优化设计

为了验证某新型汽车蓄电池支架是否满足设计要求,首先测试纵梁端在不同路面的加速度,测试结果表明其中搓板路的X、Y和Z向的加速度分别为2.3g、2.6g和0.6g。然后基于实测的振动加速度和频率响应方法对该蓄电池支架进行强度分析,分析结果表明蓄电池支架在X和Y向的最大应力均大于其材料屈服强度,不符合设计要求。再基于Isight集成平台和邻域培植多目标遗传算法对蓄电池外支架和内支架的厚度进行优化设计,获取其最优厚度值,优化之后其X、Y和Z向的最大应力都小于其许用应力,均能够满足强度性能要求,安全系数均大于目标要求值,同时其支架总质量也有所降低,达到了轻量化的目的,最后蓄电池支架的优化方案顺利地通过了整车道路耐久试验。     

利用ANSYS workbench对蛇形弹簧联轴器进行应力分析

用PRE4.0软件建立蛇形弹簧联轴器3D模型。利用ANSYS workbench11.0有限元软件对蛇形弹簧联轴器进行应力分析,得出了该构件的形变和应力分布云图,为进一步改进蛇形弹簧联轴器的受力情况和结构设计提供了理论依据。     

某轨姿控管路系统模拟分析及优化

根据某轨姿控系统中关键组件的固定位置进行管路布置,并通过ANSYS Workbench对管路和管路接头进行了仿真分析,针对分析结果、结合管路布置原则对原管路进行改进。通过与原管路对比发现:改进管路模型的固有频率避开了系统工作频率910 Hz;在随机振动中X方向上的等效应力和位移分别减小了66.62 MPa和0.72878 mm且在Y、Z方向上的等效应力和位移增加幅度较小;四通管路接头使得管路中流量分配更加均匀且降低了将近10%的水击压力,有效地改善了轨姿控系统中管路的布置形式。     

5000kN摩擦焊机导向机构模态及谐响应分析

为解决5000KN摩擦焊机导向机构在工作过程中的爬行问题,需要对其进行仿真动力学分析。利用Solid Works仿真软件建立导向机构三维模型,并基于ANSYSWorkbench对机构进行模态分析,得出机构前6阶固有频率和振型云图,对机构优化设计起到了指导作用,并为谐响应分析提供了频率范围;在模态分析基础上,对立板和导柱进行谐响应分析,分别得出它们在工况下沿X、Y、Z方向的位移频率响应曲线,分析得到它们最易产生共振的频率,为机构后续的结构和动力装置的优化改进奠定了理论基础,也为类似的大吨位行走设备的结构设计提供了设计参考。     

基于Dynaform的油底壳一次拉深成形探究

采用ETA/Dynaform对发动机油底壳进行了有限元拉深模拟,探讨一次性拉深成形的可行性,设计了两种方案进行冲压模拟,任意选取会破裂的节点,跟踪其运动轨迹,并且得到其在X、Y、Z方向上从冲压开始到结束的应力曲线图,通过观测节点所处的区域在破裂一瞬间的应力图,得知使零件破裂的应力为该节点Z方向的应力,并且据此给出二次拉延成形的初步方案。     

中子应力谱仪样品台升降机构多柔体力学特性研究

首先对中子应力谱仪样品台升降机构进行了结构设计;然后用Ansys和Adams联合仿真,建立了样品台升降运动各部件的单独柔性化整机模型和多柔体模型;最后针对升降机构升至最高点、工作台中心沿X轴或Y轴平移时,对单独柔性化整机模型和多柔体模型进行仿真分析。分析结果表明,在滑台中心沿X、Y、Z方向变形量中,Z方向的平均变形量最大,为30. 12μm;各方向变形量的主要影响部件各不相同,X方向外圆筒影响最大,占75. 8%,Y方向中圆筒影响最大,占91. 32%,Z方向内圆筒影响最大,占89. 36%;在样品台的8根导轨中,内圆筒与中圆筒间4根导轨受力均匀,中圆筒与外圆筒间4根导轨受力不均匀。为样品台的优化设计改进提供了依据,旨在研制大承重高精度中子应力谱仪样品台,并实现样品台的稳定可靠。     

橡胶隔振器静态特性计算方法研究

对橡胶试件进行了单轴拉伸、等双轴拉伸和平面拉伸试验,获得了试件在各种受力状态下的材料应力-应变关系曲线,应用最小二乘法拟合得到了不同橡胶超弹性本构模型的参数。利用这些模型参数,计算了某汽车动力总成橡胶隔振器X,Y和Z方向静刚度,并与试验结果进行了对比分析;利用不同应变状态下应力-应变数据拟合得到的模型参数,计算了橡胶隔振器的X,Y和Z方向静刚度。同时,还研究了Mullin效应和体积压缩变形对静刚度的影响。