空气静压轴承动刚度有限元非线性分析

由于空气静压轴承在应用中表现出非线性,以致难于确定轴承气膜的刚度.为了解决这一问题.定性分析空气静压轴承动态刚度与转速的关系,本文采用有限元方法对空气静压轴承的动刚度进行分析,研究气膜动刚度在主轴高速运转中所表现的非线性行为.分析结果表明,高速转动的空气静压轴承的动压效应不容忽略,在偏心率为0.5的情况下,转速为8000r/min时,动压效应可以提高轴承的承载能力约10%.     

空气静压轴承的刚度测量方法

根据空气静压轴承刚度的定义,通过求解力的变化量和相应的位移变化量,建立了单个空气静压轴承和轴系中空气静压轴承的刚度测量模型,并且分别推导出了最终的可直接使用的计算公式。利用该公式计算轴承刚度,需要测量的未知参数少,而且容易精确测量。     

静压空气轴承的动刚度和阻尼分析

应用修正后的雷诺方程，介绍了一种求静压空气轴承的动刚度和阻尼的方法，并采用数值计算的方法分析了静压空气轴承的动刚度和阻尼。     

高速圆柱滚子轴承非线性刚度分析

在航空发动机高速圆柱滚子轴承拟静力学分析基础上，建立基于轴承径向游隙的高速圆柱滚子轴承非线性刚度计算模型，分析了轴承内、外圈转速对高速圆柱滚子轴承工作径向游隙影响的关系，并对高速圆柱滚子轴承非线性刚度特性进行了研究，最后就某型号航空发动机主轴高速圆柱滚子轴承进行了实例计算与分析，得出在满足主机支承刚度条件下的合理高速圆柱滚子轴承工作径向游隙使用范围。     

静压气体轴承静刚度的动态测试新方法

以环面节流静压气体球轴承为例,建立轴承动静态刚度与气膜位移-动态力频响函数的数学模型;借助数学分析和数值试验,从理论上揭示了轴承气膜位移-动态力频响函数与气膜静刚度、动刚度之间的联系,指出静压气体轴承静刚度的测量可以通过测量低频下气膜频响函数的幅频特性来代替.介绍球轴承气膜幅频特性测试装置的工作原理及测试系统固有模态对测试结果的影响.实测结果表明,静压气体轴承静刚度的动态测试新方法是正确可行的,气膜与承载质量构成的本质非线性二阶振动系统,其低频段的动态刚度数值仍然等于该工作点处的静刚度.新的测试方法,能够实现轴承静态刚度的在线自动测试,提高静刚度的测试精度和效率;将激振频率扩展到机械系统通常涉及的频段后,可以同时得到轴承的动静态刚度和气膜位移-动态力的幅频特性,这对于气体轴承稳定性及精密轴系动态性能的研究具有重要的意义,是轴承的静态测试所无法实现的.     

数控机床静刚度有限元分析

首先进行了整机的有限元分析,然后通过试验进行了结果验证.在确定了有限元分析结果的有效性后,利用数控机床串联刚度场理论进行了部件级的详细分析,绘制了串联刚度场图谱,分析了机床的刚度分布情况及存在的薄弱环节.     

电磁推力轴承刚度非线性的研究

分别用电磁力理论公式和整体模型的有限元方法计算分析了电磁推力轴承的位置刚度和电流刚度随推力盘偏移量x的变化规律及影响因素。结果表明,电磁推力轴承的位置刚度和电流刚度存在着强烈的位移非线性现象,转轴漏磁和材料磁饱和影响了非线性关系的变化趋势。用有限元分析可以得出与实际情况更为符合的刚度曲线,从而为设计电磁轴承的控制系统提供更可靠的依据。     

基于非线性有限元算法的空气弹簧横向动态刚度研究

基于非线性有限元算法,建立了轨道车辆空气弹簧的横向刚度计算模型,其中考虑了橡胶特性、帘线层布置、流固耦合及裙板接触等非线性因素。计算结果表明:在研究空气弹簧横向特性时,可以忽略附加空气室与节流孔的作用,但不能忽略应急橡胶弹簧的影响。将空气弹簧的横向反力计算结果与试验结果进行对比,发现两者误差在6%以内,验证了模型的正确性。通过对空气弹簧横向动态刚度的研究发现:空气弹簧横向动态刚度对横向激振的频率与振幅是不敏感的,但对振动的平衡位置十分敏感;空气弹簧的横向动态刚度随平衡位置的增加而增加,且平衡位置越大横向动态刚度的增速越大。这种空气弹簧横向动态刚度的非线性特性,有利于提高轨道车辆的横向平稳性与稳定性。     

可倾瓦轴承支点静刚度的有限元分析

可倾瓦块支点型式不同,支点的静刚度会发生变化,从而导致轴承传递到基础上的动态力发生变化。对常用的点支承、线支承、球支承等型式的可倾瓦径向滑动轴承的支点垂直静刚度进行仿真计算,分析支点型式与支点静刚度的关系。结果表明,相同直径的点支承的垂直静刚度大于线支承,而线支承的垂直静刚度大于球支承;当线支承的轴承座上的半圆面直径大于瓦块上支点的直径时,线支承的垂直静刚度会有明显的下降,并且轴承座的半圆面直径越大,刚度下降的现象越明显;当球支承的瓦块上的球窝面直径大于支点球径时,支点球径越小,刚度下降越明显。     

滚动直线导轨副垂直静刚度有限元仿真与分析

滚动直线导轨副的静刚度直接影响数控机床的加工精度。研究如何提高导轨副静刚度十分必要。基于ANSYS Workbench建立导轨副有限元模型,描述了一个完整的导轨副垂直静刚度仿真过程,包括接触设置、网格划分、设置边界条件与载荷以及求解等步骤。通过有限元仿真的结果,分别研究导轨副中滚珠数目、滚珠直径、曲率比、初始接触角、材料等因素对其垂直静刚度的影响,进而研究提高导轨副垂直静刚度的方法。     

机床主轴组件刚度ANSYS分析

有限元法是在工程分析中获得广泛应用的数值方法。阐明了用有限元法分析计算机床主轴组件刚度的步骤和方法，介绍了弹簧单元和考虑剪切变形的梁单元的刚度矩阵，简述了有限元分析软件ANSYS的方程求解器的使用。用软件ANSYS，对CK6132数控车床主轴组件进行了刚度计算和切削稳定性判别。     

机床主轴组件刚度ANSYS分析

有限元法是在工程分析中获得广泛应用的数值方法。阐明了用有限元法分析计算机床主轴组件刚度的步骤和方法,介绍了弹簧单元和考虑剪切变形的梁单元的刚度矩阵,简述了有限元分析软件ANSYS的方程求解器的使用。用软件ANSYS,对CK6132数控车床主轴组件进行了刚度计算和切削稳定性判别。     

带挡边关节轴承静力学有限元分析

为研究KF11028型外圈带挡边的向心关节轴承的静力学特性,用Solidworks建立轴承三维模型,基于ANSYS Workbench对轴承在正常和偏斜2种工况下承受1 575 kN径向载荷的静力学特性进行有限元分析。分析结果表明:正常工况下,内圈等效应力最大值出现在油孔处,外圈的等效应力最大值出现在内球面边缘,均小于屈服强度,接触应力最大值出现在接触面边缘;偏斜工况下,内圈等效应力最大值出现在油孔处,外圈等效应力最大值出现在内球面位于挡边一侧的边缘处,均大于屈服强度,接触应力最大值出现在接触面边缘;内圈的偏斜会导致关节轴承受力不均匀,从而造成部分部位产生应力集中。因此带挡边向心关节轴承不宜长期工作在载荷和偏斜角度都比较大的工况下。     

斗轮堆取料机前臂架有限元静强度与刚度的分析

斗轮堆取料机是当今世界上最大的散料处理成套设备之一,生产率高,因而越来越受到世界各国的重视。前臂架作为堆取料机的主要构件,质量大,受力情况复杂,其工作的可靠性直接决定着整机的性能。本文以DQL1200/1200.30型斗轮堆取料机的功能部件前臂架为研究对象,利用CEA分析软件ANSYS计算与分析前臂架在零工位取料工况下的受力情况,得到前臂架的应力和应变云图,其过程及结论对前臂架设计具有指导意义和参考价值。     

基于有限元的碟簧静刚度研究

提出一种基于有限元技术的组合碟簧的静刚度研究方法。针对一种碟簧的组合建立有限元模型并用此种碟簧组合的实验测试数据对模型进行修正,从而得到正确可用的有限元模型。将正确的有限元模型应用于不同的碟簧组合形式并进行仿真计算得到碟簧在不同的组合形式下的静刚度曲线。     

基于有限元法的滑动轴承座静动态特性分析

为更好地设计滑动轴承座,避免滑动轴承合金层在交变应力下的磨损与振动问题,运用Pro/E软件建立了滑动轴承座的三维实体模型,导入ANSYS中,通过有限元方法对结构进行静态分析,得出应力云图、位移云图;通过模态分析,得出结构的固有频率和五阶振型,并根据分析结果提出一种改进措施,对改进前后的结构进行分析对比,改进方案具有更好的静、动态特性。     

航空液压作动器O形圈静密封性能及可靠性有限元分析

利用ANSYS Workbench软件建立了一个航空液压作动器O形圈静密封数值仿真模型,研究了O形圈在不同压合量、油液压力、温度等条件下的接触压力分布和Mises应力分布,以此得到压合量、油液压力、温度等因素对O形圈静密封性能和使用寿命的影响。结果表明：随压合量、油液压力的增大或者温度的升高,O形圈的最大接触压力和最大Mises应力都增大,密封性能良好但是使用寿命下降。计算了各压合量和油液压力下O形圈的有效密封宽度,并利用有效密封宽度来评价O形圈静密封的可靠性。     

金属波纹管刚度的简化有限元分析

金属波纹管广泛应用于机械密封系统,而刚度是金属波纹管设计的主要性能参数。介绍了利用ANSYS软件的Matrix27刚度单元模拟金属波纹管的方法,通过建立的简化有限元模型分析了金属波纹管的轴向刚度和扭转刚度。相较于波纹管实体模型,简化模型的规模和计算量大幅度减少,计算效率得到提高。将简化有限元模型计算所得刚度结果与有限元实体模型计算结果及EJMA工程实际经验公式计算值进行了比较,并利用已有的实验结果进行了验证。其结果吻合良好。该简化模型在研究含有波纹管的整体系统时尤其方便,如对基于整体系统响应的各类波纹管的结构参数优化等具有通用意义,并能有效提高有限元建模及分析效率。