SG650型刮板输送机链条结构强度分析

以GB420型刮板运输机链条为研究对象,根据实物模型建立仿真模型,并计算链条在工作状态时的应力与应变分布情况以及链条的疲劳寿命.分析结果显示,链条的最大等效应力值为999.35 MPa,大于材料的屈服极限,链条整体结构强度比较薄弱,结合应变的分布情况以及链环疲劳寿命计算结果得到链环的直线段与圆弧段之间的衔接位置容易产生疲劳断裂.最后结合试验验证分析,试验结果证明圆环直线段与圆弧段之间衔接处容易产生疲劳断裂,因此可对链条的结构设计与优化提供理论参考.     

浅盒形件超塑胀形工艺理想加压曲线的研究

通过对浅盒形件横截面的应力、应变及应变速率的分析,推导出了使危险点应变速率为恒定最佳值时的理想加压规律。试验结果表明：用该加压曲线进行加载,能有效地提高成形极限,改善厚度分布均匀程度。     

一种航天器运动机构O形轴向动密封摩擦阻力研究

针对航天器一种常用的多道冗余O形轴向动密封摩擦阻力偏大的问题,对密封圈压缩率、金属配副表面摩擦因数、装配状态等因素进行仿真和试验研究。通过试验获得密封圈压缩率与摩擦阻力的关系;建立密封圈橡胶材料与轴孔摩擦仿真模型,通过分析获得O形密封圈与不同金属副动摩擦因数可能存在关系,并通过轴孔模拟试验验证仿真结果。通过密封圈磨损部位及应力分析,探究密封圈磨损原因。结果表明：摩擦阻力随密封圈压缩率的增大呈非线性增大趋势,且压缩率越大,摩擦阻力增幅越明显,因此降低密封圈压缩率可有效降低摩擦阻力;影响密封结构摩擦阻力的关键因素在于轴与密封圈之间的摩擦因数,通过在轴表面涂覆润滑膜层,可有效降低主轴摩擦因数,从而降低摩擦阻力。     

弹簧激发段的预压缩量对离合器接合性能的影响

弹簧离合器是通过弹簧两端激发圈在壳体内预压缩产生摩擦力矩实现自激的,弹簧两端激发圈预压缩量的大小直接影响离合器的结合性能及使用寿命。运用有限元方法建立了弹簧离合器动力学模型,求解了不同端部预紧量下高速弹簧离合器输出壳体与输入壳体速度的同步性,以及弹簧的Mises应力和径向位移,由此得到了弹簧离合器自激接合的弹簧预压缩量条件,并与解析求解得到的离合器临界预压缩量进行了对比。此外,有限元分析结果表明,稳态接合后弹簧的应力分布呈M型,弹簧的过渡线圈段应力出现峰值,而中间端应力分布均匀。该分析可为弹簧离合器的优化设计提供依据。     

Q235覆管对AA5052铝合金基管颗粒介质胀形行为的影响

采用AA5052铝合金挤压管作内层基管、Q235碳素结构钢卷焊管作外层覆管的钢铝复合管对复合管颗粒介质胀形行为进行研究。通过塑性理论分析胀形过程中管间切向摩擦力及法向压力对基管应力大小的影响;利用数值模拟分析管间摩擦因数和覆管各向异性对基管的应变成形极限的综合影响,并给出单管、复合管胀形时的壁厚减薄情况和基管的应力、应变分布;通过管材颗粒介质内高压胀形试验,对比单管和复合管胀形条件下铝合金管的极限胀形比,分析复合管的变形协调性。结果表明：通过施加Q235碳素结构钢覆管,减小了AA5052基管胀形区中间截面处的双向拉应力,基管胀形区壁厚减薄变小,胀形比提高了22%,复合管下基管最大减薄率为17.5 %,成形性能显著提高。     

圆管带式输送机过渡段长度的确定

在圆管带式输送机过渡段，输送带由平形变成圆管，其边缘会产生较大的附加变形，产生附加应力，使输送带安全系数下降。本文通过对过渡段输送带变形的几何分析，综合考虑输送带伸长率以及头尾过渡段区别，给出圆管带式输送机过渡段长度的理论计算方法。     

长距离钢带摩擦传动机理与仿真分析

根据长距离钢带摩擦传动机理的理论分析，运用钢带多体系统耦合动力学知识建立模型，通过RecurDyn软件对该模型的仿真分析得到张紧力与负载之间的关系、应力与应变之间的关系、传动精度与负载之间的关系，仿真结果验证了数学模型的可行性，为后期的实验和运行提供依据。     

内燃机连杆结构优化设计

头与连杆杆身衔接处的应力绝对值和变化幅度都是最大的。在同样的载荷下 ,杆身与小头过渡处越低 ,则过渡处的应力越大。图 3连杆小头与杆身之间过渡方式与应力分布关系。图 2　连杆示意图图 3　连杆应力分布关系图另外 ,将连杆小头外形做成由三段半径不同的圆弧连接形状 ,且顶部壁厚较两侧的大 (如图 4所示 )。实测应力表明 ,在其它几何参数 (如小头孔的内径、杆身截面尺寸等 )相同的情况下 ,这种变厚度的连杆小头 ,其外壁面过渡处的最大应力值 ,比一般等厚度圆筒形的小头稍低 ,但相差不大 ,而小头顶部处的应力则有明显的降低 ,同时刚度也有…     

T型过渡圆弧长度对铁路车轴疲劳性能的影响研究

研究了非动力车轴T型过渡圆弧长度C对车轴轮座微动参量,微动疲劳SWT参数和过渡圆弧最大主应力的影响,并根据EN 13103-2017校核了车轴过渡圆弧设计的合理性.研究发现:车轴轮座接触压应力、摩擦剪切应力随着C的增加而减小,轴向滑移幅值随着C的增加而增加.微动疲劳SWT参数随着C增加而增加,减小C可以缓解车轴微动疲劳损伤.针对该研究车轴,当C由35 mm增至42 mm时,T型过渡圆弧处最大主应力先减小,此后几乎不变,最大值位置由两段圆弧内切点向轴身侧转移.仿真计算得到的Cmin略小于标准建议值,车轴设计满足EN13103-2017对车轴过渡圆弧设计的要求.     

铝合金型材融合口材料疲劳极限测定

为了测试口形铝合金型材融合口处材料的疲劳极限,针对型材尺寸、形状和融合口位置的特殊性--不能设计成符合现有规范的标准疲劳试样形状,设计了L形缺口试样及其疲劳试验夹具。通过有限元模拟试验载荷、仿真试样应力分布,应用数值回归的方法求解出最大应力值,确立了试验载荷与L形缺口试样疲劳应力之间的函数关系。利用设计的试样和夹具进行升降法试验,测得了一种口形铝合金型材融合口处材料的疲劳极限,并对试样进行了断口分析。     

摩托车车架动强度仿真方法研究

以某型摩托车车架为对象,建立了其参数化的动力学模型和运行的两种路面谱,完成运动仿真并提取出前后轮心处的作用力。建立了车架的有限元模型,通过模态试验验证了其正确性。结合运动仿真结果建立了动态的有限元分析模型,计算了在两种工况下应力的时域分布结果。参照仿真过程完成了对应的道路试验,得到分析点应力的时域分布。仿真结果与试验结果的对比表明,二者在时域分布、统计数值和频域分布上都有较高的相符性,验证了方法的可行性。     

曲轴表面激光冲击强化的数值仿真

应用ANSYS有限元分析软件,分析了激光冲击强化对柴油机曲轴过渡圆角处的残余应力分布影响,比较模拟结果与试验值,得到的模拟结果与试验值基本吻合,证明了有限元模拟的方法及模拟前相关参数制定的正确性。通过ANSYS模拟,可优化激光冲击强化的相关参数,使曲轴过渡圆角处产生有利的残余应力场。     

湿式离合器热固耦合仿真分析与试验研究

基于混合动力变速箱湿式离合器的换挡滑摩过程,考虑油液强制冷却的热对流传热,建立摩擦副热仿真模型,采用热固耦合仿真分析方法,应用Abaqus有限元软件,得到滑摩工况下摩擦副应力与温度分布。通过离合器台架温升试验验证,对比仿真与试验数据之间的误差值,验证了仿真模型的准确性。     

[成形过程仿真优化与集成计算材料工程]限动芯棒连轧管机轧制过程轧件变形行为及规律仿真

基于ABAQUS有限元软件建立了180 mm限动芯棒连轧管机组钢管连轧过程仿真模型。通过仿真模拟展现了连轧各机架连续轧制过程中轧制区钢管横截面上应力、应变及位移的分布和壁厚形成演变过程,揭示了轧制压力分布和轧辊上总轧制力的变化规律以及轧件温度与轧制区摩擦因数对壁厚与轧制力的影响。使用三次样条插值方法从仿真结果数据中提取钢管壁厚和直径,通过研究对象机组的工业生产实测数据验证了有限元模型的正确性。仿真发现:连轧过程中,金属在纵向上先发生减径变形后发生减壁变形,横向上金属主要从孔顶区流向开口区;前三机架接触压力主要集中在孔顶区,变形量较大,是主变形机架,第四五机架接触压力最大在侧壁区,变形量较小,主要起到精整和归圆作用;随着轧制温度的升高,出口壁厚增大,轧制力减小,随着芯棒与轧件之间摩擦因数的增大,壁厚减小,轧制力减小。仿真研究结果支撑了针对该机组的关键轧机结构参数设计、轧制工艺参数确定以及工程调试中工艺参数优化。     

摩擦润滑对金属定子衬套外高压成形结果的影响

大长径比金属定子衬套成形管件需要保证较高的贴模质量和成形质量,而摩擦对成形管件的成形质量的影响较大。综合考虑成形管件内径、材料性能参数、加载路径和成形压力等参数的影响,建立金属定子衬套外高压成形数值仿真模型,研究摩擦润滑对等壁厚金属定子衬套成形质量的影响。结果表明:随着摩擦因数增大,成形管件轴向材料塑性流动增幅较大,但成形管件中间截面等效塑性应变沿路径的分布规律基本相同,数值变化幅度也较小。综合分析成形管件过渡处对角距离、壁厚分布标准差和相对壁厚误差3项成形质量评价指标,结果表明,管件成形质量随摩擦因数增大而降低,所以在等壁厚金属定子衬套成形过程中,需要尽量改善管件与模具之间的摩擦润滑条件。     

铸造型砂密实过程的数值模拟

基于试验数据,研究铸造型砂的耦合力学行为,并进行密实过程的数值模拟.建立了型砂瞬时材料模量与应变之间的耦合关系,针对压实过程中瞬时材料模量逐渐增加这一非线性特征,在有限元分析平台上,引入中间变量,提出了相应的直接显式计算方法.研究了紧实率、粘结剂等材料参数对型砂密实过程中应力应变分布的影响;考虑几何、接触等非线性因素,研究了模样角点的应力分布特征.并将计算结果与试验值进行比较.     

基于虚拟样机技术的行星齿轮传动系统分析

利用实体建模软件UG建立了减速器行星齿轮传动系统的虚拟样机,并利用UG与动力学仿真分析软件ADAMS,将虚拟样机导入到ADAMS中建立仿真模型。齿轮啮合中轮齿间除了滚动接触外还存在相应的滑动接触,使轮齿间具有较大的摩擦了,针对传统赫兹理论形成的齿面接触力计算没有考虑齿间摩擦,将摩擦系数引入计算,得到了齿轮之间的接触力曲线变化。应用UG NX的"高级仿真"模块,建立行星轮有限元模型,通过解算器NX NASTRAN对有限元模型进行分析求解,得到行星轮在接触力作用下应变和应力分布情况,再根据设计要求对零件参数进行优化,使行星轮的结构既满足设计要求,又达到体积小和成本低。     

高强度螺栓在预紧力及微裂纹作用下的有限元分析

采用考虑螺纹细节的有限元模型对高强度螺栓在预紧力作用下的受力状况进行了仿真分析。研究了四棱锥形开口微裂纹及近表面椭圆形微裂纹对螺栓表面应力集中处受力分布的影响。结果表明:应力集中主要产生于最末端螺纹处以及旋合段的第一、二扣螺纹处,螺牙根部是同一横截面上的最大等效应力处;微裂纹的存在会极大地加强应力集中,并且最末端螺纹比旋合段螺纹对微裂纹更敏感。此外,四棱锥形开口微裂纹趋于周向扩展,近表面椭圆形微裂纹趋于向表面扩展。     

多层多波Ω形波纹管液压成形的数值模拟

对某两层四波Ω形波纹管的液压成形过程进行了有限元数值模拟,分析各层管坯成形后的应力场和应变场分布以及波高方向鼓波高度和壁厚减薄率。结果发现,波纹管液压成形过程中,卸载前最大等效应力出现在大圆弧上,卸载后最大等效应力出现在大圆弧与小圆弧过渡处;波纹管在液压成形过程中,最大塑性变形出现在波峰上,最大塑性应变达27%;波纹管液压成形过程中壁厚减薄严重,波峰处可达17%以上。将模拟所得的波形参数与实际液压成形结果相对比,成形厚度、波高方向鼓波高度等参数的相对误差均小于5%,说明采用有限元法对Ω形波纹管液压成形进行数值模拟是有效、可信的。     

油膜轴承圆弧结合界面应力特性仿真与试验

基于厚壁圆筒理论和Hertz接触理论,建立了“过渡区”合应力和界面应力峰值计算模型,并得到了其函数解析式,通过数值仿真揭示了圆弧结合界面处的应力特性。仿真结果表明：轴向应力呈现U形分布,两端应力较大,中间比较平稳;周向应力值在承载区与非承载区的交界处变化较大,应力突变明显;对比解析计算值与仿真模拟值可知,圆弧结合面的误差均值小于“过渡区”误差均值,且均小于5%。试验测试结果表明:圆弧结合界面下的试验测试值与仿真模拟值的误差值均小于2%,试验结果与模拟结果相符,说明解析与仿真两种方法是有效可行的。研究结果可为界面结合强度理论计算及试验验证提供参考,并对油膜轴承的使用维护提出了改进建议。