带环向切口金属杆的断裂强度

对带环向切口的金属圆杆进行了断裂拉伸实验,由实验数据分别计算了净截面应力强度和名义截面应力强度,对切口试件的应力集中问题进行了应力集中系数的讨论和断裂力学的强度因子分析。利用非线性断裂理论推导出计算带环向切口裂纹拉伸杆承载力计算公式,并将数值计算结果与实验结果进行比较。     

考虑旋转效应的制动盘螺栓弯矩分布规律

制动盘螺栓对保证列车制动和运行安全具有十分重要的作用,掌握制动盘螺栓弯矩分布规律对确保其使用寿命具有重要意义。采用高速动车组制动盘螺栓弯矩载荷测试技术,对国内多条实际线路的制动盘螺栓弯矩进行测试,获得了制动盘螺栓弯矩与动车组运行速度的关系。依据轮装制动盘螺栓连接结构的尺寸和工作环境开展理论分析,获得了螺栓杆弯矩分布的理论值。建立轮装制动盘车轮结构有限元模型,模拟仿真车轮高速旋转过程中螺栓杆受力情况,得到不同速度下螺栓杆的弯矩分布有限元解。研究结果表明,螺栓杆上的弯矩与列车运行速度密切相关,且运行速度越大,螺栓杆上弯矩越大。理论推导和有限元仿真结果均表明螺栓杆上各截面的弯矩大小和方向并不一致,在内外侧截面和中间截面出现弯矩极值,且方向相反。由于车轮内外结构的不对称性,导致螺栓杆上靠近轮缘一侧的截面弯矩大于外侧截面弯矩。研究工作为进一步研究制动盘螺栓的结构可靠性奠定了基础。     

注塑模斜推杆机构强度分析及其结构尺寸研究

采用ANSYS有限元分析方法分析了圆形截面斜推杆和方形截面斜推杆的应力状况,通过试验数据对比分析了两者的强度性能.以单个几何参数为变量使用APDL语言建立了有限元参数化分析模型,研究了各个几何参数与方形截面斜推杆的强度关系,为模具设计制造过程中选用斜推杆类型和几何参数提供了理论参考.     

当量长度法确定变截面压杆临界弯曲载荷

以机械传动中常见的变载面压杆为例,根据临界弯曲载荷相等的条件,推导出了变截面压杆在轴向压力作用下所对应的当量长度的计算公式。从而可利用材料力学中求解等截面均质压杆临界弯曲载荷的欧拉公式,求出各种不同支承形式变截面压杆折临界弯曲载荷。     

运动机构强度可靠性优化设计

研究的目的是建立一种运动机构强度可靠性优化设计方法.在用基本杆组法进行机构运动分析和动力分析的基础上,分别以构件材料强度、密度、截面尺寸为随机变量,机构质量为目标函数,可靠性指标为约束函数,构件截面尺寸为设计变量,将传统优化设计与可靠性分析相结合,建立基于基本杆组法运动机构强度可靠性优化设计的均值模型.以曲柄滑块机构为例,用一次二阶矩法进行实例仿真,得到设计变量的最优解.     

射流管三级电液伺服阀建模与动态特性仿真研究

叙述了射流管式三级电液伺服阀的结构及其工作原理,针对其结构建立了数学模型,并加入PD校正环节,导入MATLAB软件进行仿真,获得其阶跃响应曲线和开环伯德图。通过时域和频域分析表明,加入PD校正环节,使得系统局部相位超前,增加了系统的幅值裕度和相位裕度,因此其可大幅缩短三级阀的调整时间并增强其稳定性,同时反馈杆刚度和功率级滑阀阀芯面积对三级阀的动态响应有很大影响。通过有限元分析了圆形截面和矩形截面的反馈杆刚度,结果表明,在等面积时,由于矩形截面惯性矩大于圆形截面惯性矩,在相同的力作用下,矩形截面的反馈杆的位移较小,因此其反馈杆刚度较大,可提高先导级阀的动态反馈性能,从而更有利于三级阀的动态响应。     

塔机附墙截面力学性能分析研究

以C6513-6F塔式起重机附墙杆不同截面为目标,针对截面的不同对附墙杆所能达到的最大理论长度的影响进行研究。首先根据四种常用截面特点建立其力学模型,再由纵横弯曲的相关知识对各个模型的附墙杆内力函数解析式进行理论推导,并利用MATLAB软件对函数解析式进行可视化求解分析得到四种截面下附墙杆最大理论长度。最后得出各截面按力学性能从优到劣排列为:矩形桁架截面、三角形桁架截面、圆管型截面和方管型截面,为设计者和工程师对附墙杆截面的选择提供了理论支撑和新方法。     

门式起重机金属结构应力测试及分析

应力测试是验证起重机金属结构承载能力的最直接、最有效的手段,通过在金属结构危险截面粘贴应变片,应用应变片变形与阻值变化的关系,从而得出金属结构产生的应力,与屈服强度的比值可得出承载能力的结论。通过门式起重机危险截面的探讨、测点布置的介绍和测试结果的分析,为门式起重机应力测试提供理论依据,为门式起重机的安全使用提供技术保障。     

超声振动系统的四端网络设计方法及其应用

从变截面杆作一维纵振动的运动方程出发，建立了机械四端网络的数学模型及传输特性方程，给出了几种常用变截面杆的四端网络传输参数。分析了超声换能器和变幅杆的频率方程及两端振速比，计算了超声手术刀振动系统的振型及应力分布。四端网络设计方法可有效地设计各种换能器。变幅杆以及由它们组合的复杂振动系统。     

升降工作平台加强杆对底盘结构刚度的影响分析

以导架爬升式升降工作平台底盘结构为研究对象,利用ANSYS软件,适当简化和假设,建立有限元模型。通过静力学分析结果,验证模型的强度、刚度及稳定性符合要求。且底盘结构极易发生压弯,刚度是最重要的结构性质,故对底盘结构组成杆件进行刚度分析。确定组成杆件截面尺寸对变形量的影响,得出加强杆对底盘刚度的影响最大。进而研究加强杆截面尺寸对变形量的影响,获得其影响趋势图。改变加强杆的布置,对改进方案进行刚度分析,确定加强杆布置对变形量的影响,得出加强杆最优布置方案。结果表明,采用第六种布置方案且加强杆截面尺寸增大160%为最优的底盘结构。     

揉面机四杆机构的优化设计

对揉面机四杆机构的优化设计进行了研究。首先,推导出了揉面机四杆机构揉面杆端点的运动轨迹曲线方程。其次,根据揉面杆端点理想轨迹曲线、揉面机容器截面曲线及机构的特点,建立了揉面机四杆机构优化设计的数学模型。最后,用C++语言和半惩罚函数法编写了揉面机四杆机构的优化设计程序,以容器体积约0.025 m3、侧壁截面曲线为圆弧曲线和底部截面曲线为直线的容器为例,对揉面机四杆机构进行优化设计,优化结果较令人满意。为提高揉面机产品的性能和为揉面机四杆机构的设计提供了理论依据。     

压杆稳定设计的直接迭代法

研究了一种压杆稳定设计的迭代法——直接迭代法,利用Maple编写了压杆设计迭代法的计算机程序。对迭代法程序进行了系列算例设计。用直接迭代法设计了连杆的圆截面直径:对于给定不同的柔度初始值,其结果在各柔度范围内都是收敛的。对不同给定参数(杆长,支承,轴向压力),系列设计了截面直径。实例表明:直接迭代法适合截面是规则图形的压杆稳定性设计。迭代法与Maple语言相结合设计压杆,稳定性好,精确性高,可靠性强,快速、便捷,大大提高了计算效率。所编的程序可进一步扩充,扩大其应用范围。     

压杆截面设计的简便算法

压杆的稳定性设计是通过计算压杆截面面积并选用截面形状来达到的。压杆的截面设计一般采用试算法，计算量较大；图解法避免了试算法中的重复计算过程，但精度较差，且不能进行型钢截面的设计。本文对不同的截面形状，提出几种直接的优化、计算方法，它比试算法简单，比图解法精确，适用于大、中、小各种柔度的压杆，也适用于截面形状因子为常数的截面和常用的型钢截面；导出了一些简便实用的计算公式，能够直接得出截面面积，选取型钢型号，应用范围广泛。     

基于ANSYS的超声拉丝二阶换能系统仿真研究

为了研究变幅杆的不同变截面、变截面倾角对超声拉丝二阶换能系统动力学特性的影响关系,寻求合理的变截面杆组合参数和规律,根据四端网络法和有限元法综合设计了以圆锥型、指数型以及悬链线型为变幅杆上变截面的超声拉二阶换能系统.采用ANSYS软件建立其有限元模型,进行模态分析和谐响应分析,得到谐振频率、振幅和振幅沿着轴向距离的分布规律;并探究二阶变幅杆的三种不同变截面、各变截面倾角对换能系统谐振频率和振幅的影响.分析结果表明,圆锥型变幅杆的二阶换能系统具有最大的振幅和振幅放大倍数.     

冲击作用下变截面杆类零件设计中危险截面的确定

在机械设计中,零部件在冲击载荷作用下的强度计算是比较复杂的。本文将文献提出的波动理论的数值计算方法,运用于解决纵向冲击类杆件的强度设计中应力计算的问题,能够十分准确地给出变截面杆类零件中危险截面的位置和应力状态。且所编程序在截面段数上没有任何限制。实测与计算结果比较,十分令人满意。     

并联机构工作空间截面形状分析

提出等效杆的概念，分析了两并联杆并联机构、三并联杆并联机构和六并联杆并联机构的定姿态工作空间在不同位置时的截面形状以及与各截面形状对应的并联机构的参数之间的关系。     

变截面对复合材料镗杆动力学特性的影响

研究各向异性复合材料变截面镗杆的动力学特性。将复合材料变截面镗杆简化为一端固定一端自由的锥形悬臂梁。首先,根据假设模态法,多自由度线性系统的振动位移可表示为各个模态振动的叠加,在此基础上,利用拉格朗日方程建立变截面复合材料镗杆的自由振动微分方程并对其进行求解,求得固有频率,分析锥度的变化对复合材料镗杆动力学特性的影响。最后,通过分析固有频率随模态个数增加的变化趋势,对假设模态法的计算结果的收敛性,进行了检验。     

圆锥形复合变幅杆纵-扭复合振动的实现

为解决纵-扭复合振动超声加工中复合振动的实现难题,对单激励纵-扭复合振动圆锥形复合变幅杆展开研究。基于变截面杆一维纵向振动和扭转振动理论,推导出圆锥形复合变幅杆纵向振动和扭转振动的频率方程,并确定其振动特性参数。阐释了单激励下圆锥形复合变幅杆纵-扭复合振动的实现机理,并通过应用实例给予验证。理论计算、数值分析与测试结果表明,选择合适的几何结构参数,圆锥形复合变幅杆可以实现纵-扭复合振动。     

基于等效刚度法的升降桅杆灯抗风稳定性计算

升降桅杆采用铝合金空心管按气动密封形式组合而成,要求能在6级风荷载下工作,从强度和压杆稳定的观点对升降桅杆进行弯曲强度和压曲稳定性分析,采用能量法和等效刚度法推导出变截面压杆的刚度求解公式,选用一定布置形式的纤绳,通过其应力计算分析对桅杆稳定的影响,对升降桅杆设计具有一定指导意义。     

80t平头塔式起重机塔身强度校核计算

通过对塔身的受力分析,对塔身的截面及型材进行选取。选择对塔身受力最不利的工况进行分析,对塔身主弦、腹杆等进行强度校核。