阀门用金属波纹管疲劳寿命的有限元分析

应用MSC.Fatigue软件并以应变寿命法分析和得出了阀门用金属波纹管在压力、位移条件下的疲劳寿命。分析了材料的循环性能对波纹管疲劳寿命分析的影响,并且通过波纹管的疲劳寿命试验验证了软件分析的准确程度,从而得到精确的分析结果。     

基于MSC.Fatigue的捡膜弹齿疲劳寿命分析与优化

应用MSC. Fatigue疲劳分析软件,对捡膜弹齿进行强度和疲劳寿命分析,得到捡膜弹齿的应力云图和疲劳寿命云图,通过仿真分析,找出捡膜弹齿折断的原因,并进行优化,为捡膜弹齿的设计提供理论依据.     

二级波纹管截止阀用波纹管结构强度及疲劳可靠性研究

为保障核二级波纹管截止阀的高安全可靠性,波纹管元件需实现阀杆密封处的零泄漏,其结构强度及疲劳寿命可靠性的研究就显得尤为重要。基于材料、结构及边界条件非线性理论,通过ANSYS Workbench有限元软件对核二级波纹管截止阀用U型波纹管在分别承受外压、拉压位移载荷及外压和拉压位移载荷共同作用下波纹管结构强度及疲劳可靠性问题进行分析,分别研究了波纹管的间隙和拉压位移对波纹管结构强度和疲劳寿命的影响。结果表明:较小的层间距应力值相对较小,疲劳寿命更高;拉压位移载荷对疲劳寿命的影响较大,使用过程中要严格控制;通过研究阀用波纹管的强度及疲劳可靠性为截止阀用波纹管的制造和使用提供了参考。     

基于ASME Ⅷ-2的外压波纹管分析计算

强度、疲劳与稳定性是波纹管的主要力学性能指标,在波纹管设计过程中必须全面考虑。建立外压和轴向拉伸位移作用下的波纹管有限元模型,采用ASMEⅧ-2中极限载荷分析、屈曲分析以及弹塑性疲劳分析方法进行计算。结果表明,极限载荷分析可以较为准确地确定波纹管的极限载荷,且对波纹管设计参数和结构尺寸没有限制;屈曲分析可以确定波纹管失稳上限载荷;弹塑性疲劳分析可以预测波纹管的失效位置和疲劳寿命。本文的计算研究对波纹管设计具有一定的参考价值。     

位移载荷作用下U形波纹管的疲劳寿命研究

金属波纹管膨胀节是受热管网和设备进行热补偿的关键部件之一,具有一定的使用寿命,位移载荷会使波纹管产生超过屈服强度的应力,出现疲劳损伤,当累积损伤达到一定程度,波纹管就发生失效.对波纹管在内压及位移共同作用下进行疲劳寿命试验研究,结果表明,对称循环位移下波纹管的疲劳寿命最高,单侧压缩位移下波纹管的疲劳寿命最低,建议对膨胀...     

风力发电机组的轮毂强度与疲劳寿命分析

根据风力发电机组规范,应用ANSYS有限元分析软件,对3.0 MW级风力发电机组轮毂的极限强度和疲劳寿命进行了分析,得到了轮毂极限载荷下的Von Mises应力云图和疲劳寿命云图,验证了该轮毂满足强度和疲劳的设计要求。     

基于刚柔耦合的蜗轮蜗杆疲劳寿命分析

针对机械传动机构中蜗轮蜗杆在正常载荷作用下发生疲劳破坏的问题,通过Recurdyn对蜗轮蜗杆进行刚柔耦合分析,得出了蜗轮蜗杆的载荷应力应变云图。基于耦合分析结果,通过FAMFAT对蜗轮蜗杆的疲劳寿命分析,得出了蜗轮蜗杆疲劳寿命与安全系数,确定了载荷应力集中是引起疲劳破坏的主要原因,分析结果为进一步结构优化有重要意义。     

基于弹塑性有限元法的冷挤压模具应变法疲劳寿命分析

对冷挤压模具的低周疲劳破坏进行了寿命分析.首先对模具采用弹塑性热力耦合模型进行了成型过程仿真,获得了成型过程中模具完整的应变-时间历程;然后采用Fortran语言对MSC.Marc分析后处理文件进行修改,删除不需要的模型数据和结果数据,对后处理文件重新进行封装,将需要的弹塑性结果导入到专用疲劳分析软件MSC.Fatigue,使用应变寿命法进行了疲劳寿命预测,获得了模具疲劳寿命分布云图.分析结果与实际情况符合良好,预测寿命具有较高的可信度,实现了挤压模具完整的疲劳寿命预测,为基于疲劳寿命的模具结构设计提供了一整套可行的方法.     

波纹管疲劳寿命设计的新方法

在设计金属波纹管膨胀节时,疲劳寿命的考虑通常是一个十分重要的方面.位移载荷对疲劳寿命的影响很大,它经常导致应变超出材料相应的极限.在这种高应变情况下,产生了塑性应变集中.现在的设计方法主要是依靠波纹管疲劳测试曲线的经验值.通过综合分析和抛光棒的疲劳数据来预测疲劳寿命是不可靠的.不可靠的原因之一是塑性应变集中.波纹管和抛光棒的疲劳状态呈现出的差别,以及加强和无加强型波纹管之间的差别,都是由于应变集中的原因.再者,可以根据波纹管的几何结构参数来划分疲劳数据.这样就能更好的预测其疲劳寿命.     

修井机作业平台的疲劳寿命研究

修井机作为油田机械中的重要设备,人们在享受其带来方便的同时,也要重视作业平台的疲劳寿命。在了解了作业平台工作的原理与流程后,用soildworks对作业平台进行建模,使用workbench软件对作业平台进行静力分析,并借助分析云图找出应力薄弱环节与易疲劳位置,再利用ncode推测材料的S-N曲线,最后根据分析特点给出应力疲劳计算中的损伤计算、应力组合、平均应力修正、存活率的概念及计算方法。在理论分析的基础上,利用ncode对作业平台在正弦载荷谱和白噪声载荷谱下进行应力疲劳分析,得出了损伤云图和寿命云图,发现其损伤及寿命满足设计要求,可以安全使用,并为平台优化提供了有效支持。     

随机动载荷下掘进机镐形截齿的疲劳寿命预测

为了缩短掘进机的停机时间,确保其在截割过程中的稳定性和可靠性,以复杂煤层条件下掘进机的镐形截齿为研究对象,基于MATLAB软件对其所受的随机载荷进行模拟.提取载荷最大值加载到有限元分析软件中,对截齿进行静力学强度分析,根据得到的位移云图和应力云图确定其危险位置;基于静力学分析结果,采用Hypermesh软件中的疲劳模块对随机动载荷作用下的镐形截齿进行疲劳寿命预测.结果表明其强度和疲劳寿命满足使用要求,具有较高的指导作用和实用价值.     

基于MSC.fatigue的某微客横向稳定杆疲劳寿命分析

横向稳定杆是汽车独立悬架上的一个重要的安全部件,由于其长期出于交变载荷中,对其进行疲劳寿命分析就比较重要。基于刚柔耦合相关动力学理论在Adams/car中建立汽车前悬挂模型,提取极限工况下横向稳定杆的最大位移,作为横向稳定杆强度计算的输入载荷;采用Nastran SOL400对横向稳定杆进行非线性强度分析,计算出疲劳寿命分析所需要的应力输入;在MSC.fatigue中采用S-N对横向稳定杆进行疲劳寿命分析。建立了一套系统分析横向稳定杆疲劳寿命的分析方法,为其他汽车零部件的疲劳强度分析提供了参考。     

基于不同工况的直齿轮接触强度分析与疲劳分析

针对齿轮在长周期交互循环载荷作用下的疲劳失效问题,以一对相互啮合的渐开线直齿轮为研究对象,对其进行了静态和动态应力分析,并基于载荷谱及材料的S-N曲线以及线性累积损伤理论,对其进行疲劳寿命分析,得到不同影响因素下的齿轮疲劳寿命云图和各个节点的最小疲劳寿命。结果表明：在静载条件下,齿轮副的最小疲劳寿命区域出现在静态力学分析的最大接触应力位置;在动载条件下,齿轮副的最小疲劳寿命则位于齿面分度圆与齿轮端面的过渡区域。     

基于行驶仿真试验的轮边减速器疲劳寿命预测研究

轮边减速器是重型车辆的重要降速增扭传动机构,然而轮边减速器在设计阶段由于缺乏准确可行的工作载荷数据,采用的设计载荷是静态载荷而非实际工作载荷。由于实际工作载荷和设计采用的静载荷存在相当大的差距,因此在设计载荷下的得出的轮边减速器的寿命远远高于实际载荷作用下的实际寿命。为解决实际工况下轮边减速器所承受实际动态载荷的难题,本文基于MSC.ATV建立了某重型车辆虚拟行驶试验平台,获得了轮边减速器各零部件承受的动态载荷。基于疲劳仿真分析软件,获得了轮边减速器重要部件行星架及传动齿轮的疲劳寿命。预测仿真实例证明了对轮边减速器构件进行疲劳寿命预测的可行性,解决了复杂工况载荷条件下重型车辆轮边减速器疲劳寿命预测的难题,研究成果还可推广应用于相关工程领域,具有非常重要的实用意义。     

随机载荷下矿用自卸车后桥壳疲劳寿命分析

矿用自卸车行驶路况非常恶劣,为研究国产首台SF33900型矿用自卸车后桥壳的疲劳寿命,建立后桥壳有限元分析模型,将载荷峰值作用下的仿真应力结果与试验结果进行对比分析,得出两者数值比较接近,从而验证了该模型具有一定的准确性。将动力学分析结果作为后桥壳疲劳寿命分析的随机载荷谱,得出水平路面普通工况下的疲劳寿命分布云图,其最小寿命满足工程要求。为研究载荷变化对后桥壳疲劳寿命的灵敏性,对比分析三处载荷变化对后桥壳疲劳寿命的影响程度,得出后横拉杆和悬架下支点位置受力变化对后桥壳疲劳寿命影响较大。另外,还考虑载荷频率变化对后桥壳疲劳寿命的影响,结果表明,载荷频率变化比幅值变化更能影响疲劳寿命。     

基于ANSYS Workbench梳棉机回转盖板疲劳寿命分析

探讨梳棉机回转盖板的疲劳寿命分析。通过与Mindlin理论比较,建立有限元模型及对计算分析结果对比,验证了应用ANSYS有限元分析软件分析盖板与曲轨间平面/平面接触形式的微动疲劳的正确性。同时运用ANSYS Workbench软件对梳棉机回转盖板进行了疲劳寿命分析,通过分析应力云图以及在交变载荷作用下回转盖板的安全系数及疲劳累积损伤系数,验证了回转盖板设计的合理性。     

基于nCode Design-Life的重型起重设备疲劳寿命预测研究

为研究重型起重设备的疲劳损伤和寿命,以门式起重机为算例建立有限元模型,通过有限元静力学分析,最大等效应力位于跨中受拉区,得出门式起重机强度和刚度满足要求。采用nCode Design-Life疲劳仿真软件利用S-N疲劳设计方法对有限元静力学特性和疲劳损伤进行分析,得到门式起重机疲劳寿命分布云图和疲劳损伤云图,其最小寿命满足工程要求。为了研究载荷变化对起重机寿命的影响,通过改变载荷缩放因子来改变时间载荷序列的大小,对比分析载荷变化后的寿命情况,得出随机载荷减小门式起重机寿命大大增加,过载对门式起重机的疲劳寿命有显著的影响。     

基于接触分析的高强度螺栓疲劳寿命分析

针对结构复杂的螺栓连接及螺栓受力的复杂性,提出一种新的计算螺栓疲劳寿命的方法.本文通过有限元建模对某MW级风力发电机组塔筒法兰螺栓进行强度分析,并对应力最大螺栓进行分布加载计算;在MATLAB/simulink中对计算结果进行编程运算,拟合出螺栓载荷应力曲线;采用雨流计数法对载荷谱进行处理,结合材料的S-N曲线在Palmgrem-Miner理论准则下,并借助于MSC.Fatigue软件计算得到螺栓的疲劳寿命.同时应用Schmidt-Neuper理论及VD12230对螺栓疲劳寿命进行校核验证,得出这种新的螺栓疲劳方法的合理性.     

随机载荷作用下汽车驱动桥壳疲劳寿命预估

运用三维造型软件Pro/Engineer建立某型商用车驱动桥后桥壳的实体模型.依据有限元基本理论,在MSC.Patran中进一步建立该桥壳的有限元模型,利用有限元分析系统MSC.Nastran进行桥壳的应力分析和模态分析.同时建立与该桥壳相匹配的某型商用车的整车多体动力学系统模型,并进行在不同等级的虚拟路面上的整车动力学分析,得到作用在桥壳弹簧座上的随机载荷历程.综合有限元分析获得的应力结果和以上所得到的随机载荷历程数据,利用专业级疲劳分析系统MSC.Fatigue,进行桥壳整体基于S-N法的单事件和多事件复合工况下疲劳性能分析,给出桥壳疲劳寿命的分布情况和最危险点的寿命值.通过与台架疲劳试验的桥壳失效情况相对比,预估结果与试验结果一致.     

履带式车辆行星架疲劳寿命仿真预测研究

行星架是履带式车辆侧减速器的重要传动机构,由于测试手段及试验方法的限制,行星架在设计时采用静强度设计理论,无法准确反映其在不同的复杂任务工况下的动态特性,给动载荷作用下构件的寿命预测分析带来了极大困难,结果导致构件的实际寿命与设计寿命有较大差距。基于ADAMS.ATV建立履带式车辆侧减速器虚拟行驶试验平台,获得了行星架在各种工况下承受的动态载荷。基于MSC.Fatigue软件建立了侧减速器的疲劳分析模型,获得了行星架的疲劳寿命。预测仿真实例证明了对行星架进行疲劳寿命预测的可行性,对复杂工况条件下履带式车辆构件疲劳寿命预测问题进行了探索,研究成果还可推广应用于相关工程领域,具有非常重要的实用意义。