转载溜槽衬板磨损预测的DEM仿真方法

针对EDEM自动划分网格较稀疏问题,采用Hypermesh划分仿真模型网格,利用Herz-Mindlin接触理论的Archard磨损模型对转载溜槽磨损问题进行仿真,在网格单元上提取出漏斗和溜管衬板的接触能量和磨损量,分析了磨损量与接触能量的关系。假设转载溜槽衬板磨损深度为物料与溜槽衬板的使用时间为线性函数,根据现场衬板磨损量的测量值,将衬板的磨损系数关系的看作隐式的单变量方程,应用EDEM软件的仿真结果求解出磨损系数的标定值。分析了漏斗和溜管的磨损机理。该方法可用于转载溜槽的磨损预测。     

基于非线性接触理论的行星传动系统

基于非线性接触理论和多体动力学理论,建立了某行星齿轮传动系统的多体动力学模型,对实际运行工况下的动态性能进行仿真研究,获取了轮齿的实时动态接触力和关键部件的动态等效应力,仿真结果与理论分析吻合较好。研究表明,采用刚柔耦合多体动力学模型研究行星齿轮传动系统的动态性能更加符合实际,分析结果合理、可靠。     

基于高频轮轨接触模型的轨道短波不平顺敏感波长特性分析

轨道短波不平顺是引起轨道-车辆系统高频振动的主要根源,造成轮轨之间剧烈的相互作用力。利用ABAQUS计算软件显式模块建立的轮轨接触有限元模型,用于求解车辆高速运行时轨道短波不平顺作用条件下的高频轮轨接触力。该模型采用轮轨的真实形状建模,并且可引入任意形状的轨道短波不平顺及轨道状态参数。以某高铁线路上实测轨道短波不平顺作为输入,接触模型仿真输出的轮轨垂向力与高速综合检测列车在对应区段上实测轮轨垂向力数据之间的相关系数为0.82,验证了所建模型的正确性。利用高频轮轨模型计算不同速度条件下不同参数的余弦型轨道短波不平顺引起的动态轮轨垂向力,对比分析计算结果表明:动态轮轨垂向力不仅与轨道短波不平顺的幅值有关,还车辆与轨道短波不平顺波长敏感程度有关,在车辆运行速度不低于200 km/h的条件下,车辆对轨道短波不平顺的敏感波长分布在100～200 mm。     

升降机齿轮齿条接触的联合仿真分析

为了研究升降机齿轮齿条传动的接触应力,采用ADAMS软件与ANSYS软件的联合仿真技术对齿轮齿条接触力动态特性和齿轮接触应力等进行了仿真分析,同时分别将其与理论计算结果进行了对比,表明仿真结果具有较高的分析精度。     

齿轮啮合传动接触动力学模型与分析

基于多体接触动力学理论,以某减速器的一对直齿轮为对象,在ADAMS软件中直观动态描述了齿轮啮合接触过程,计算了齿轮传动在给定驱动和扭矩下的输出转速、击振频率和动态啮合力。仿真结果和理论分析吻合,对减速器的设计及校核具有参考意义。     

卸船机无人接卸系统中基于DEM的三维模型重建应用研究

为了提高散料接卸的安全性和稳定性,改善工人作业环境,智能卸船机正在向智能化、自动化方向发展。为了使卸船机进行高效率的自动化作业,在抓斗抓取散料过程中,舱内的精确三维数据建模成为实现高效可靠作业的关键问题。本文将基于DEM模型,对船舱内三维数据重建进行讨论和验证。     

刚体碰撞的Hertz接触力模型比较分析

对以Hertz接触理论为基础的四种接触力模型进行了比较分析,并通过两球一次对心碰撞过程数值模拟结果来进一步说明不同接触力模型的特性,仿真结果表明:与纯弹性接触力模型相比,Hunt-Crossley(H-C)接触力模型、Lankarani-Nikravesh(L-N)接触力模型以及Flores接触力模型由于考虑了碰撞过程中的能量损失,因此更加符合实际碰撞情形。此外后三种接触力模型中,H-C接触力模型和L-N接触力模型更适合用来处理大恢复系数的碰撞问题。在分析间隙机构的动力学特性时,可以为接触力模型的合理选择提供依据。     

机床导轨表面接触模型的有限元分析

为寻求机床导轨结合面不同粗糙信息下的动态特性,分形粗糙表面数值模型和实测粗糙表面二者的相关性,需对各种相关参数下的粗糙表面进行接触分析。运用有限元分析软件ANSYS,针对粗糙表面三维模型,分析不同参数表面的接触行为,以期寻找出不同粗糙信息接触形态特征参数之间的关系,并证明分形数值模拟能真实表征工程粗糙表面。     

基于分形接触模型的齿轮接触强度影响参数分析

根据基于分形接触模型的齿轮接触强度理论,讨论了影响齿轮接触强度大小的几个参数：粗糙度幅值参数、材料的特性参数、分形维数和表面粗糙度。结果表明：减小粗糙度幅值参数、增大材料的特性参数有利于提高齿轮接触强度;分形维数和表面粗糙度与接触强度之间不是线性关系,而是存在一个最优值。      

基于灰色预测的无模型控制在球磨机负荷控制中的仿真研究

火电厂钢球磨煤机的负荷对象具有大滞后、慢时变、强非线性等复杂特性,采用常规控制方法难以获得满意的控制效果,本文提出了基于灰色预测的无模型自适应负荷控制方法.该方法融合了无模型控制的自适应、抗干扰特性与灰色预测模型的预测时延、抑制超调和快速稳定特性,它将灰色模型的预测结果代替负荷对象输出测量值,再进行无模型自适应闭环控制.仿真结果表明这种控制方法系统响应快、超调小、鲁棒性好、抗干扰能力强,可以有效解决大滞后、非线性及适应性等问题.     

角接触球轴承热结构仿真分析

以25TAC62B角接触球轴承为例,建立了轴承瞬态热分析模型,利用ANSYS Workbench对轴承的温度场和热变形进行了仿真分析.结果表明:随加热时间增加,各元件温度均在升高,内圈温度随半径增加逐渐升高,外圈温度随半径增加逐渐降低,球的温度高于内外圈;轴承内圈受热后向半径增大方向膨胀,外圈向半径减小方向膨胀,球在内...     

制粉系统球磨机的模型算法解耦控制

针对制粉系统球磨机的多变量强耦合特性，提出模型算法预测控制的解耦设计方法。将球磨机系统分解为三个多输入单输出系统，用模型算法控制原理设计控制器，通过求解三元一次矩阵方程组，实现了多步预测的解耦控制。对球磨机系统的仿真结果表明了所给算法的有效性。     

基于多接触约束的动力学仿真计算效率

在进行基于虚拟样机技术的机械系统动力学分析时,如果系统包含多接触约束,计算效率往往低下,甚至导致模型求解失败,本质原因之一是当前非实际接触约束仍然要参与当前迭代计算,使求解模型的雅可比矩阵的规模比实际求解需要的规模大得多,从而可能引起该矩阵的条件数增大,使求解效率降低。基于此,针对多接触动力学系统计算效率问题,通过分析求解模型中雅可比矩阵构成的本质,提出采用消隐或激活接触约束的方法对雅可比矩阵降维,从而降低当前迭代步的解算规模,达到提高仿真效率的目的。仿真试验结果表明,消隐或激活接触约束的方法在不损失仿真精度的基础上,大大减少了多接触动力学模型的求解时间,提高了求解效率。     

基于DEM的金属颗粒间接触力的影响因素

在金属粉末高速冲击压制中,颗粒间的高速碰撞是一个重要因素,研究其相互间的碰撞接触力传递过程是个难点。研究采用基于离散单元法(DEM)的PFC2D颗粒流程序,从微观层面着手,建立三颗粒碰撞模型,探讨碰撞过程中摩擦因素、碰撞速度、剪切模量对接触力传递的影响规律。研究发现,颗粒在碰撞过程中会发生转动,在碰撞的起始及收尾阶段,颗粒处于滑动摩擦状态,而中间阶段则因处于静摩擦状态,颗粒发生了转动。数值模拟结果表明:模壁摩擦系数几乎不影响颗粒的接触力及碰撞时间,而颗粒间的摩擦系数会同时影响法向及切向接触力的大小;碰撞速度越大,颗粒间法向重叠量就越大,相应的接触力峰值也越大;剪切模量的不同也会影响到颗粒间接触力的传递情况。这些结果可对金属粉末高速压制致密化机理的微观研究提供一定的指导作用。     

基于LS—DYNA的斜齿轮动力学接触仿真分析

某重型卡车变速箱在重载时出现输出齿轮副折齿现象,而在进行静载试验时却有足够的安全裕度,为此进行计算机仿真以找出导致该齿轮副破坏的原因.首先利用Pro/E分别建立在理想状态和变形状态下的实体几何模型,然后将模型导入到ANSYS中,最后使用ANSYS/LS-DYNA求解器求解.结果表明,由变形造成的冲击应力显著.     

双粗糙接触模型的表面温度在滑动摩擦过程中变化分析

建立三维双粗糙体分形表面的热力耦合接触模型,在固定滑动速度工况下综合考虑了钛合金材料的磨损失效、界面粘着及接触过程中的热力耦合,动态探讨了粗糙体在滑动过程中接触表面的温度变化情况。运用有限元方法对滑动过程的温度场进行模拟仿真并得出:滑动摩擦初始时刻摩擦表面接触温度急剧上升,随着滑动距离的增加,最高接触温度处于波动状态;界面剪切强度越大,最高温度越高。通过研究接触表面的温度场分布情况,以探索滑动过程钛合金材料摩擦磨损的真正起因。将结果与相关文献实验进行比较,得出了模拟仿真的合理性。     

三维弹塑性滚动接触分析的工程模型

符号说明 aH，bH：赫兹接触椭圆的长半轴，短半轴，m az，ay：网格间距，m a（张量）：当量应力的二次偏导数 A（张量）：连接应力增量与应变增量的张量     

基于G-W模型的软固结磨粒群接触力分析研究

针对激光强化模具自由曲面的光整加工问题,对软固结磨粒群气压砂轮与模具表面接触力、下压量进行了研究,对砂轮接触模具表面时的磨粒姿态进行了分析,提出了一种基于G-W接触模型构建了软固结磨粒群接触力模型。利用ANSYS WORKBENCH对不同的下压量进行了仿真分析,得到了相应接触力的分布情况,验证了接触力模型的有效性。通过气压砂轮光整实验平台,利用Kistler 9129AA切削力测试仪对不同下压量的接触力进行了测试。研究结果表明,基于G-W的软固结磨粒群接触力模型能够用于计算气压砂轮与模具表面的接触力,接触力与下压量的成类线性关系,且线性关系良好。     

粗糙表面接触模型的研究进展

实际工程中的接触表面都不是绝对光滑的,当两物体相互接触时,真实表面的接触实际上是微凸体间的接触.粗糙表面间的接触行为对摩擦、磨损、润滑、密封和传热等有着重要的影响,是摩擦学研究的主要课题之一.介绍了Hertz弹性接触模型、统计学接触模型和分形接触模型,对粗糙表面接触模型的研究现状和进展作了分析和评述.由Hertz模型只能求解一些几何形状比较规则的物体,应用范围非常有限;各种统计学模型都是经过简化的理想模型,这些简化究竟能导致多大误差目前还没有精确的分析;分形模型利用了包含全部表面粗糙度信息的分形参数D和G,其对粗糙表面接触性质的预测不受仪器分辨率和取样长度的影响,使预测具有惟一性或确定性.