经编机针床的轻量化设计研究

采用空心针床截面结构替代实心结构,比较分析空心和实心针床结构与变形位移及应力之间的变化关系。采用非金属复合材料替代金属材料,比较不同属性材料对针床变形位移和应力的影响,分析空心针床截面主要结构参数与针床变形位移和应力之间的关系。结果表明,相同实体截面积空心针床的最大变形位移和最大应力比实心针床分别降低36.20%和64.50%;碳纤维(C)、玻璃纤维(G)、CG层内混杂、CG层间混杂、CF层内混杂5种非金属复合材料中,碳纤维复合材料的最大变形位移及最大应力均最小;计算案例中空心针床壁厚为3.25 mm时,最大变形位移及最大应力均最小。     

基于ansys的大型机电产品包装箱底架有限元分析

对大型机电产品包装箱底架,针对静载堆码情况,使用松木、杨木LVL和竹木复合三种不同材料对比研究,用理论和有限元的方法分析了在三种不同材料下的包装箱底架的变形和应力变化情况。分析结果表明,三种材料应力结果差距不大,竹木复合材料的变形要小于松木,而松木的变形要小于杨木LVL,三种材料的理论分析和有限元分析结果差距较小,比较吻合,所以两种分析方法是合理可行的。因此可以用竹木复合材料来代替松木应用于大型机电产品包装箱,以达到"节材代木"的要求,实现资源的充分利用。     

基于梁理论的超细层压自磨机刚度分析及优化设计

超细层压自磨机是一种新型磨粉机械.文章基于梁理论建立超细层压自磨机磨筒的刚度模型,按照过速工况确定了最大载荷,并以此计算且分析了超细层压自磨机的刚度特性.计算结果表明,磨筒的最大挠度变形在中点处,但是料筒段的相对变形较小,而左右轴颈处虽然不是最大挠度变形部位,但是相对变形较大;磨筒的最大转角变形在靠近两端点处,并且在轴颈和料筒接界的部位产生转角突变;料筒段的转角变形较小,最大应力发生在轴颈和料筒接界的部位,但是最大应力的值远低于材料的许用应力.根据刚度分析的结果,采用粒子群优化算法对磨筒结构进行了优化设计,实现减重36.3％.     

均匀穿孔铝板在均布荷载作用下的简单计算探究

通过分析找到均匀开孔和未开孔铝板之间对应的关系,从而可以根据未开孔铝板的结果推测出均匀开孔铝板的结果。实现方法:利用有限元软件建模分析一块未开孔的铝板,得到其最大的变形及应力。然后建立相同规格具有不同孔隙率的一系列均匀穿孔铝板,在相同条件下分别对其进行分析得到各自对应最大的变形及应力。在整个对比分析过程中,仅有孔隙率发生改变,因而可以归纳出孔隙率与铝板最大的变形及应力之间的关系。     

易拉罐灌装机架有限元分析及优化设计

机架是易拉罐灌装机的重要部件,承受载荷较大,需要足够高的强度和刚度。若局部应力过高会导致结构破坏,变形太大会影响安装精度,从而影响灌装精度。本文基于Ansys Workbench,对机架进行有限元分析。结果表明,原结构机架最大应力为71.8MPa,小于不锈钢的屈服强度;最大变形为0.894mm,变形较大,刚度不足。对机架支腿位置和结构进行优化后再次分析,机架的最大应力减小到36.7MPa,减小了48.8%;最大位移减小到0.279mm,较之优化前减小68.8%,强度和刚度均满足了设计要求。     

棉纺精梳机钳板的变形及其应力分析

为研究棉纺精梳机下钳板工作状态时的变形与应力,对钳板钳持过程的动力学进行分析,建立了弹簧压力、钳板钳持力矩、钳板有效压力、下钳板变形及应力的数学模型;利用Ansys有限元分析软件对分别采用铬合金、铝合金及钛合金时下钳板的应力及变形进行仿真及分析。结果表明:在钳板钳口钳持状态下,3种不同合金材料的下钳板的实际最大应力远小于其许用应力;在工作状态时,3种不同合金材料下钳板的最大变形分别为钛合金0.008 mm, 铝合金0.010 3 mm, 铬合金0.019 3 mm,即采用钛合金下钳板时下钳板变形最小,有利于改善上下钳板握持状态,改善梳理质量及减少可纺纤维损失。     

掣动索用65Mn钢丝受力及弹性变形极限模拟

采用有限元模拟软件ANSYS,研究掣动索用65Mn钢丝不同变形情况下的应力状态。扭转变形是对钢丝的弹性极限等效应力情况影响最大的因素。钢丝受拉伸、弯曲、扭转3种应力状态组合情况下,钢丝的弹性极限等效应力为1161MPa,钢丝外表面应力最大。     

落叶松悬臂梁的截面尺寸优化

文章采用有限元软件ANSYS对落叶松悬臂梁进行了静力分析,通过分析其最大变形与最大应力情况,得出了梁材料并未得到充分利用,需要进一步优化。以梁的体积作为目标函数、以截面高度和宽度作为设计变量,以最大应力和最大变形作为状态变量、以静力分析的结果作为状态变量的约束条件,分别运用零阶法与一阶法对悬臂梁的截面尺寸进行了优化。结果显示,优化后,梁的体积减少了11.1%和16%。从而节省了原料,提高了落叶松材的利用率。     

合模机机架的有限元分析

通过对合模机机架进行有限元分析,模拟了真实情况下机架的应力分布和位移变形情况,得到了位置变形最大和应力值最大的住置;通过改变机架控制器面板的位置,使合模机机架的受力情况得到了较为明显的改善,各个方向的位移均有不同程度的减小,为改善合模机的精度提供了可供借鉴的理论基础.     

基于Abaqus的谐波减速器柔轮运动学分析

柔轮是谐波减速器中容易发生失效的薄壁构件,为了研究柔轮在运动过程中的变形和应力变化特性,文章建立了谐波减速器的等效三维模型,运用Abaqus对柔轮进行了运动学分析,得到了柔轮在谐波减速器运动过程中的形状变化和应力分布规律。研究发现:在凸轮转动前,柔轮径向变形比较平缓并且长轴和短轴变形方向相反,切向变形为零,凸轮转动阶段,径向变形呈周期为0.5秒的周期变化。柔轮齿廓和杯底应力成锯齿状变化,应力在凸轮转动阶段呈周期为0.5秒的周期变化,最大应力较大。     

DYJ型带式榨汁机榨辊轴的循环强度研究

带式榨汁机榨辊轴所受载荷是循环变化的,若采用一次变形下的应力应变强度设计计算,则实际弹塑性变形过程产生的重要影响将被忽略;而应采用循环变形下的弹塑性分析方法研究其应力应变强度问题,通过针对榨辊轴弹塑性变形进行分析与试验研究,提出循环变形下的弹塑性应变和强度计算步骤;并作出广义最大应变与广义载荷之间的关系表和关系曲线,供工程技术人员在设计计算时查找应用。     

REX-Ⅱ-S雪茄烟包装机烟组推手的有限元分析和优化

为解决REX-Ⅱ-S雪茄烟包装机因烟组推手变形而影响推烟效果等问题,对烟组推手进行有限元分析和优化。基于力学分析得到推手受到的最大压强为0.023 522 7 MPa;采用ABAQUS有限元软件对推手进行仿真模拟,得到推手最大应力值为53.63 MPa,最大变形量为2.789 mm;利用正交试验和综合平衡法优化推手的5个关键尺寸参数,优化后推手质量增加4.03%,最大应力和最大变形量分别降低48.09%和44.07%。以济南卷烟厂使用的2台REX-Ⅱ-S雪茄烟包装机为对象进行测试,结果表明:优化后2台包装机推手的平均使用寿命分别延长125.97%和133.33%。该技术可为提高雪茄烟包装机的生产性能提供支持。      

基于ANSYS的辊式磨粉机机架有限元静态分析

为研究磨粉机工作过程中机架结构受载荷影响出现的强度、刚度问题,通过PRO/E软件建立辊式磨粉机机架实体模型,利用有限元分析软件对机架进行静态分析,得到机架在最危险工况下的应力、变形特征。结果表明:机架最大应力76MPa,最大变形量0.1mm,因此刚度、强度符合设计要求,为机架后续优化设计提供了理论依据。     

干法造纸成型圆筒的动态特性分析

为提高干法造纸技术生产线的工作效率和纸幅质量,根据成型布料器的气流铺网成型原理,运用ANSYS Workbench软件对干法造纸成型圆筒的动力学特性进行分析。对成型圆筒在自由状态和约束状态下的固有频率和振型进行研究,并探讨了成型圆筒转速与圆筒长度对成型圆筒最大应力和最大径向位移的影响规律。结果表明,成型圆筒在约束模态分析时的一阶临界转速和激励转速分别为967.38 r/min和725.54 r/min,且工作转速小于激励转速,因而成型圆筒在运动过程中不会产生共振现象;在工作转速300 r/min时,成型圆筒与闷头接合处的应力较大,闷头两端的应力较小,成型圆筒的中间位置变形最大,最大变形量为3.14 mm;成型圆筒的等效应力和最大径向位移随着成型圆筒转速和圆筒长度的增加而增大。     

最大卸载半径时2000CL挖掘机动臂应力和变形计算

利用Solidworks 2000软件建立2000CL挖掘机动臂三维实体模型,将此模型切换到AutoCAD2000中,再加载ZRCAE有限元分析软件,在动臂的最大卸载半径工况下考虑惯性力影响,分析动臂的应力分布规律和变形规律.结果表明:在铰链孔附近应力变幅较大,最大应力发生在变幅缸与动臂铰接点下方,σmax=18.66 Mpa,最小应力发生在动臂与斗杆连接点之前,σmin=0.46 MPa动臂整体应力分布平缓,最大应力远低于屈服应力,有足够的强度储备;动臂与斗杆接触部位的位移最大,umax=5.81 mm,与实际情形相符.     

基于流固耦合的无人机旋翼气动性分析

通常无人机旋翼着重研究在悬停和前飞等不同姿态下流场特性,但是在实际情况下,只研究流场下特性是远远不能达到设计要求。然而无人机在实际飞行时,由于在空中需要完成多种不同姿态,所以其旋翼的受力会十分复杂;进而会让旋翼桨叶受到较大应力,使其发生形变。该文通过流固耦合方式来研究无人机最大转速状态下旋翼桨叶的应力分布情况、形变和危险点,为无人机旋翼寿命判断和安全性能提升的有效解决方法。结果表明,无人机在最大转速状态下,旋翼的最大应力位于桨根处为0.258 MPa,旋翼桨叶的最大总变形量为0.129 mm,最大应力小于材料的屈服强度与极限强度,变形不影响无人机正常运行。所以流固耦合分析能够在无人机旋翼设计和优化过程中提供有效的数据参考。     

自动穿鞋带机的机械夹爪多目标优化设计

为满足灵活穿鞋带过程中无空间干涉及较大的拉扯力需求,夹鞋带的机械夹爪需刚度足够且结构尽可能小巧,为此,文中用有限元分析软件ANSYS Workbench对夹爪和连接件进行了静力分析,获取了夹爪和连接件的受力和变形情况。为尽可能避免机械手与鞋面、夹具之间的干涉,运用优化模块Design Exploration,对夹爪和连接件进行了多目标优化,在夹爪与连接件满足许用应力和最大位移变形的要求下,缩小了夹爪和连接件的结构尺寸。机械手静力分析表明:机械手满足许用应力和最大位移变形的要求。     

基于有限元分析的疲劳裂纹扩展及寿命计算

以紧凑拉伸试样静应力分析及疲劳裂纹寿命为研究对象,通过三维建模软件建立紧凑拉伸试样,运用有限元分析软件对试样进行静力学分析,得到其最大变形及最大应力,并对紧凑拉伸试样预制裂纹,运用疲劳子软件进行裂纹扩展分析,得到其循环作用次数以及a-N曲线.此方法可用于疲劳裂纹扩展寿命的计算,并且让裂纹扩展的过程可视化,方便分析和掌握...     

倒锥密封端盖结构优化

针对国内对倒锥密封端盖研究不足、缺乏设计理论指导、参数设置不够合理等问题,借助于ANSYS软件对某公司生产的倒锥密封端盖进行应力强度分析;选取轴向变形UY为目标函数,以最大应力Smax为状态变量,以Rb/Ra、ld/Ra、lc/Ra作为设计变量,建立了优化设计数学模型;并在此基础上,运用ANSYS优化设计功能对其进行了优化分析。结果表明:当ld/Ra≈0.13、Rb/Ra≈0.68、lc/Ra≈0.28时结构较为合理。通过优化前后对比,最大应力Smax减小了46.9%,最大轴向变形UY减小了50.6%,优化效果明显。     

粉料干法造粒挤压辊的力学特性及有限元分析

根据干法造粒过程中挤压辊的受力特点,结合Von Mises准则建立挤压辊力学模型,通过模型求解与简化,计算其等效应力,并从理论上定性分析挤压辊力学特性。利用SolidWorks软件建立挤压辊三维实体模型,通过有限元软件ANSYS Workbench对其力学特性进行定量分析。理论分析和仿真结果表明:挤压辊变形主要集中在沿挤压辊宽度30~150mm内,最大变形量出现在挤压辊表面(z/a=0.0)中心区域,变形量达0.026 4 mm;挤压辊在深度z/a=0.5圆柱面应力最大为43.2 MPa。