超跨距横梁Z向导轨面起拱曲线设计与优化

针对数控重型龙门铣床超跨距横梁由于跨度大、质量大,安装完毕后由于重力和溜板滑枕作用力会向下弯曲,其中Z向导轨面的最大挠度可达到1 mm,严重影响加工精度的问题,采用对导轨面预起拱的方法来补偿横梁变形对加工精度的影响.首先,采用有限元方法分析超跨距横梁实际工作时的变形,并采用多项式对溜板滑枕在各位置时横梁Z向导轨面的变形进行拟合;充分考虑由于溜板跨度带来的2条变形曲线对起拱曲线的影响,提出了基于这2条变形曲线进行起拱曲线设计和优化的方法.分析以往各种起拱曲线对刀尖点变形的影响,结果表明:所提出的优化方法较以往的起拱方法更能有效降低横梁变形对机床精度的影响.     

装卡方式对超跨距横梁z向导轨面起拱曲线加工的影响

通过有限元方法对横梁的加工和安装过程进行了建模,充分考虑了测量方式的不同对起拱曲线的影响,分析横梁不同加工装卡方式与安装方式下起拱曲线的区别,发现了加工起拱曲线后的横梁仍未达到机床精度要求的原因,指出加工横梁z向导轨面起拱曲线时装卡方式与横梁实际工作时安装条件存在较大差别情况下,不能按照安装条件下计算得到的横梁起拱曲线直接加工.文章针对现有的装卡条件,对起拱曲线进行了补偿,克服了由装卡方式的不同带来的加工误差.     

大跨度重载横梁导轨接触的变形分析

以某重型数控龙门铣床大跨度重载横梁为研究对象,基于有限元软件进行建模和力学分析,研究了大跨度动梁结构在实际工况条件下的载荷分布及受力变形情况,通过接触分析和约束分析,提出了考虑溜板重叠效应的大跨度承载曲线的创建及描述方法,得到刀尖点的轨迹变形,为大跨度横梁设计结构的改进和预起拱曲线的加工提供了理论依据和仿真方法.     

大直径菲涅尔透镜模具加工机床静动态特性

为了解决大直径菲涅尔透镜模具加工机床的加工稳定性、精度难以保证的问题,基于ANSYS Workbeach软件,对机床整体进行静动态分析.首先,通过静态分析得到大直径菲涅透镜模具加工机床整机的薄弱环节;然后,利用模态分析法得到机床整机前六阶的模态振型并分析了机床结构的模态频率及振型之间的关系.分析结果表明:横梁稳定性较低,为机床的薄弱环节,横梁内部x向筋板需要加强;机床最大位移发生在横梁位置,变形主要发生在地脚,需要改善优化地脚数量与布局.改进方案为:横梁筋板厚度不变,将内部原垂直构成的十形结构筋板改为V型结构;箱体前段需要增加3个地脚并成等距排列以提供支持力,从而加强机床刚度.     

高强栓接结构对分段式重载横梁动态特性的影响

针对高强栓接连接的超跨距分段式横梁与整体式横梁,以某机床厂生产的重型龙门数控机床三段式栓接重载横梁为研究对象,在横梁3种安装方式下分别对其进行动力学实验,并且利用三维建模软件与有限元软件对相应的整体式横梁进行了建模与分析.通过对照测试结果与分析结果,探究了栓接结合部对横梁动态特性的影响.结果表明:分段式横梁在3种情况下的动力学特性与整体式横梁并无显著差别,横梁栓接结合部对横梁动力学特性的影响较小.     

航空薄壁件与铣刀的加工变形误差补偿研究

基于三维铣削力数学模型,应用实验对铣削力系数进行辨识.以刀具和工件的加工变形为研究对象,仿真出刀具与工件的变形量,并绘制不同约束下的工件变形曲线.通过对曲线的分析,求出加工过程中刀具与工件变形对精度变化影响的因素和规律.提出一种基于有限元加工变形的计算误差补偿方案,实现铣削参数的优化,提高铣削加工精度.     

重型加工中心横梁部件的热态特性分析

以XK2535镗铣床的横梁为研究对象,建立实体模型,针对横梁与导轨副之间的摩擦导致的热变形,用ABAQUS对其进行热稳态特性分析.通过分析计算,当镗铣头以10mm/min移动时,横梁最高温度为50.8°C,位于横梁导轨副最上端处的热变形量最大,为205μm。通过对横梁的热特性分析,为机床的热补偿提供了重要依据.     

高精度滚珠丝杠磨削加工误差分析

高精度滚珠丝杠是数控机床、精密仪器和仪表等设度的因素,并论述了机床传动误差、机床母丝杠安装精度、丝杠磨削热变形和力变形、砂轮主轴热变形和力变形等对高精度滚珠丝杠磨削加工的影响.为正确合理的使用机床、进而提高丝杠磨削精度提供了理论研究.     

机床主轴和导轨的变形分析

机械制造业中,机床主轴和导轨的热变形对机床的加工精度影响很大.运用传统的计算方法和有限元方法分析了机床主轴和导轨的变形.通过对比发现,有限元方法对机床导轨和主轴的变形分析较准确和直观,其结果为现代制造业精密加工提供了可靠的参考数据和理论依据.     

机械加工精度的影响因素分析及其措施

机械加工的精度对机械产品的性能影响非常重要,但是在机械加工的过程中,加工精度往往会受到很多因素的影响,如加工原理误差、机床误差、加工过程中的受热变形等等,所以,如何在机械加工过程中提高加工精度保证加工质量是一个值得研究的话题.文章通过对机械工程精度影响的不同因素进行分析,总结出一些提高机械加工精度的措施.     

拱型波纹屋盖在风与雪作用下的有限元分析

以W666型拱型波纹屋盖为研究对象，对30m跨波纹拱在不同矢跨比，支座边界为固支的条件下进行风荷载、雪荷载作用几何非线性有限元分析？结果表明，波纹拱在风荷载作用下结构的变形是非对称的；在风荷载值相同的情况下，由于半跨雪荷载加在风压一侧，加重了波纹拱迎风面的风荷载，结构变形比全跨雪荷载作用时大，结构承载力相对降低。这些结论为波纹拱的设计、研究和应用提供了一定的参考依据。     

在役空腹式混凝土板拱荷载试验

为了研究空腹式混凝土板拱桥梁在使用过程中的结构性能与受力状况,选用桥梁静、动载试验对桥梁静力与动力性能进行实桥检测,结果表明：西安城墙南门西桥应变校验系数在0.51~0.66之间,挠度校验系数也在0.51~0.66之间,均小于1;桥梁的一阶自振频率为10.14Hz,大于理论计算的9.978Hz,整体结构的实测振动曲线与理论计算值基本相符.在役空腹式混凝土板拱桥梁结构受力性能良好,桥梁上部主要承重构件的强度、刚度均满足要求,桥梁的振动性能较好,实测其振动特性及变化规律与理论计算值基本相符.     

拱坝的极限荷载

本文运用极限分析和数学规划方法,研究拱坝所能承担的极限荷载。坝肩岩体稳定通常被认为是拱坝安全的重要条件。本文所提出的分析计算将结合岩体稳定条件定量算出拱坝的极限荷载和安全系数。不仅考虑坝体极限强度,而且考虑坝肩岩体稳定的极限平衡条件。本文所述方法还有计算简单,短时间就能得出成果的特点。     

考虑相似日的短期负荷改进粒子群预测方法

短期负荷预测是电力系统安全经济运行管理的一个基本环节。提出了基于相似日和改进粒子群算法的短期负荷预测方法,在相似负荷曲线中寻找最佳预测负荷曲线,并采用随机变异机制增强粒子群体的多样性。仿真算例验证了上述算法的有效性。     

钢管混凝土拱肋面内弹塑性承载力分析

采用基于纤维模型的分段——分块的杆系结构有限元方法，推导了钢管混凝土拱肋的弹塑性刚度矩阵，提出了计算钢管混凝土拱肋弹塑性稳定承载力的计算模型，编制了相应的FORTRAN程序。采用本文方法，计算了圆管截面钢管混凝土拱肋的面内弹塑性极限承载力，理论分析结果与文献报道的试验和理论分析结果吻合良好。     

下承式混凝土系杆拱桥荷载试验与评定

对某下承式混凝土系杆拱桥进行了现场静力和动力荷载试验.通过现场荷载试验,测试了该桥的各种力学性能指标,并将试验结果与理论分析结果进行了对比分析,为评定该桥的整体受力性能提供了可靠依据,同时也可为同类桥梁的设计与施工积累经验.     

特重车交通荷载作用下大跨拱桥动力响应分析

为研究特重车交通荷载工况作用下大跨拱桥的动力响应特点,以河北省宣大高速公路上某大桥的动态称重系统所采集的近3年的交通数据为基础,定义并提取了特重车的交通荷载工况,进而分析了不同类型特重车交通荷载工况所占比例及每个特重车交通荷载工况车辆总质量的分布规律。利用随机车流-桥梁耦合振动分析软件计算了大跨拱桥在特重车交通荷载作用下的空间动力响应,并与新旧桥梁规范中的设计车辆荷载对应的响应进行了对比。结果表明：新规范对拱桥关键部位的设计荷载定义更为保守,实测的交通荷载工况中仅有极少数特重车交通荷载工况对应的响应超过了设计车辆荷载对应的响应;对于该大跨拱桥,新桥梁规范中的设计车辆荷载能够较充分地考虑大部分特重车交通荷载作用对桥梁结构整体受力产生的不利影响。     

刚架拱桥荷载横向分布系数研究

结合刚架拱桥的结构特点,应用大型通用结构分析程序ANSYS建立其空间结构分析模型,利用挠度法求出各计算点的荷载横向分布系数,根据计算结果绘制各种图表,其结果表明刚架拱桥荷载横向分布系数沿桥纵、横向的变化规律不同,采用单一的跨中荷载横向分布系数计算时,将与实际产生较大的偏差;总结刚架拱桥简化计算时荷载横向分布系数的基本取值原则:实腹段梁和中腹孔梁以及主拱腿(含拱脚)可取次边拱片的跨中荷载横向分布系数进行计算;边腹孔梁可偏安全地取中间拱片支点按杠杆原理法求得的荷载横向分布系数进行计算.     

大宁河大桥主桥结构极限承载力分析

特征值屈曲分析只可预测一个理想线弹性结构的理论屈曲强度,材料非理想性与几何非线性使得大多数结构无法达到它们理论强度极值.极限承载力破坏是伴随结构的材料非线性和几何非线性共同发生的,有些重要结构在无法了解结构在复杂荷载作用下的临界荷载时只能靠放大安全系数来保证结构的安全,这样进行结构的设计和建造,存在较大的盲目性,势必造成大量的隐患和浪费.以一座大跨钢箱拱桥为例,通过建立空间杆系模型,考虑多种荷载布置方式以及温度影响,对结构极限承载力进行了研究,为大跨钢箱拱桥设计和评价提供了一定的理论依据.