齿形弹性环刚度公式推导及验证

齿形弹性环是波纹环的一个变种,可以通过调节弹性环的设计参数调节刚度。文中通过简化弹性环的计算模型,依据刚度计算的基本原理,得出单齿的刚度计算公式,依据矢量合成原理,推导出整个齿形弹性环的刚度计算公式和简化计算公式。采用推导的刚度公式进行齿形弹性环设计,并使用实测法和有限元法验证了弹性环刚度两种计算公式的有效性。     

基于高强钢应用的自卸车货箱轻量化研究

本文对某型号的大吨位自卸车进行了轻量化研究，根据弹性力学及板壳理论推导出的计算公式进行高强度钢板的等代设计。主要应用ANSYS有限元分析软件，建立自卸车货箱的有限元分析模型，对比高强刚替换前后车箱的强度和刚度数据。结果表明使用高强刚可以明显减轻货箱自重，综合效益更好，为进一步的理论研究和实际生产提供了依据。     

桅柱式升降机构设计计算

根据新型库内桅柱式升降车的设计实践工作,结合该车所用升降机构的结构特点,建立了变截面4节臂倒立桅柱式升降机构的力学模型,对升降机构刚度和强度的设计计算方法进行了分析研究,对影响刚度和强度的设计参数计算公式进行了分析及推导,并结合计算实例以及相关部门的试验检测,证明了变截面4节臂倒立桅柱式升降机构模型的准确性,以及升降机构刚度、强度设计计算方法的合理性,可作为变截面升降机构强度和刚度设计计算的参考依据。     

弹性环组件刚度特性仿真与试验

对涡轮机转子系统弹性支承中弹性环组件的刚度特性进行仿真与试验研究.在研究中,利用有限元方法对弹性环组件进行接触分析,换算得到弹性环组件的刚度.根据实际受力特点,设计测量弹性环组件刚度的试验装置,并进行试验.试验结果表明,当对弹性环反复加载卸载时,会出现明显的迟滞回线现象.随着径向间隙的增大,迟滞回线现象逐渐减弱,弹性环...     

滚动直线导轨副静刚度模型的研究

根据滚动直线导轨副的承载特性和结构特点,利用理论力学、弹性力学及其赫兹接触理论等有关方面的知识,对整个滚动直线导轨副的力学性能进行了分析,最终推导出滚动直线导轨副的静刚度力学模型.所得出的刚度模型对提高导轨副刚度、寿命以及结构改进等具有指导意义.     

一种新型柔性铰链的转动刚度推导与验证

设计了一种基于圆弧型薄板结构的柔性铰链,以力学与微积分相关理论为基础,给出了该结构转动刚度近似计算公式的推导过程,并用Matlab绘制了曲板内径等3个关键参数对其转动刚度的影响程度曲线,然后依靠有限元软件Ansys给出了转动刚度的仿真计算公式.最后对实体样件进行了刚度测试,验证了其解析模型和仿真模型的准确性.     

用于低gn值微惯性开关的低刚度平面微弹簧设计与制作

针对低gn值微惯性开关对微弹簧系统刚度的要求(0.1～1 N/m数量级),设计了一种基于平面矩形螺旋梁结构的平面微弹簧.假设材料均匀、连续且具各向同性,根据材料力学的卡氏定理和线弹性理论,推导得到了微弹簧的弹性系数计算公式,并根据ANSYS有限元仿真分析结果对其进行了修正.基于多层高深宽比硅台阶刻蚀方法,采用MEMS体...     

概念·层次·实用——关于有限元法基础

有限元素法是分析和计算工程结构的实用方法,可以足够精确地给出结构的强度和动力特性(振动模态、频率等)。它是以弹性力学为理论基础,以泛函变分、矩阵为工具,并籍助于电子计算机而发展起来的。《机械工程用有限元基础》是一门学习有限元的基础课程,主要分析弹性结构静强度。讲授和学习应在理解基本概念基础上,分清层次和重点,要掌握分析一般工程结构的实用方法,除了必要的刚度矩阵分析,不追求繁冗的推导,在庞大的计算公式面前,最主要的理清头绪,掌握分析过程,切忌面面俱到,却又蜻蜓点水。     

结构参数对并联型双轴直圆柔性铰链刚度的影响

为了深入分析并联型双轴直圆柔性铰链的微位移变形性能,基于弹性梁的小变形假设、变截面连续梁弯曲理论及微积分叠加原理,推导出其角变形及转角刚度计算公式;根据胡克定律,得到拉压变形时的伸长量和拉伸刚度计算公式,并对柔性铰链在不同结构参数下进行有限元分析;同时,对影响转角刚度和拉伸刚度的结构参数进行研究。结果表明,转角刚度有限元解与解析解的误差在7%以内,拉伸刚度有限元解与解析解的误差在3%以内;刚度与最小厚度、弹性模量成正比关系,与切割半径成反比关系,且最小厚度对刚度的影响最显著,切割半径次之,弾性模量最弱。     

微纳测量机测头弹性结构的参数设计

根据微纳米三坐标测量机对测头各项指标的要求,提出了4种测头弹性结构的设计方案.通过力学分析建立测头弹性结构三维刚度模型,应用有限元分析软件ANSYS分别对4种弹性结构的刚度进行仿真计算;然后,分析讨论了4种弹性结构的性能特点.综合考虑测量刚度、灵敏性及结构紧凑稳定等多种因素,选择十字型结构作为微纳米测量机测头的弹性结构,并对其进行了结构参数的优化和测头刚度各向同性设计.搭建了高精度三维微位移测试平台,对测头的测量范围、线性、位移误差进行了实验验证.仿真分析和实验结果表明,测头的弹性结构满足测量范围40 μm×40 μm×20 μm、测量刚度小于0.5 mN/μm及刚度各向同性的要求,整体测量误差小于100 nm.