基于ANSYS的变刚度螺旋弹簧优化设计

结合现有的弹簧设计理论及方法和ANSYS软件的优化功能,采用APDL语言实现了一种变刚度螺旋弹簧参数化的优化设计,给出其基本设计过程。采用该程序对实例中的弹簧进行优化分析,实例表明,提出的设计方法简单易行,结果合理。     

圆锥螺旋弹簧的非线性理论研究

螺旋弹簧是大柔度构件,工作时发生很大变形.工程上沿用的密圈弹簧理论和疏圈弹簧理论均建立在由变形前位形分析内力和变形的基础上,因而发生较大偏差.文中以圆锥螺旋弹簧变形后的平衡位形分析计算其受力和变形,导出了非线性公式.文章详细计算、分析了几个理论的计算结果,并对圆柱螺旋弹簧进行了精确测试,从测试结果出发,对上述理论进行检验,表明文中理论的精确性和优越性.文中通过对经典的等螺旋升角圆锥弹簧理论的修正,给出了非线性理论解析公式.并通过对圆柱螺旋弹簧的精确测量,结果验证了本文的非线性理论是正确的.     

基于MSC.Marc软件的滑动轴承非线性油膜力分析方法

根据流体润滑理论及Reynolds方程,构建了动压滑动轴承油膜压力的数学模型,并比较了油膜压力的计算方法,提出了基于MSC.Marc有限元软件求解油膜压力及轴承承载能力的方法。通过对具体实例仿真与计算,结果表明该软件具有良好的仿真效果,可应用于各种复杂的滑动轴承中;计算结果精确,为转子-轴承系统的稳定性提供了依据。     

基于MSC.Marc分析的模型相似关系研究

运用大型非线性有限元分析软件MSC.Marc分别对原型和模型建立有限元分析模型,对其进行了地震作用下的动力响应分析。通过从加速度、位移、应变等方面对比原型和模型的动力响应,验证了模型和原型动力相似关系的准确性。     

轮胎刚度的非线性特性

通过轮胎的静态和动态实验，采用多元逐步回归技术对实验结果进行处理。建立了轮胎弹性力与轮胎变形的非线性关系式，分析了充气压力、激振频率、振幅及轮胎滚动速度对轮胎刚度特性的影响。     

XA5040A型升降台铣床有限元静动态特性分析

采用ANSYS有限元分析程序,从理论上计算了XA5040A型升降台铣床原设计立柱和新设计立柱的静变形及动态振型。计算结果为机床制造厂立柱型号的改进设计提供了理论依据。     

C7620车床主轴的静动态特性的有限元分析

以大连机床厂生产的C7620车床为研究对象,利用大型分析软件ANSYS12．0对该型号车床的主轴静、动态特性进行了有限元分析．静态分析确定了在特定工况下主轴的最大变形量和最大应力值;在动态分析时采用弹簧一阻尼单元模拟轴承弹性支撑的方法,通过分析得到主轴的前5阶固有频率和振型．研究结果对于优化机床主轴部件设计、缩短产品开发周期具有理论和现实意义．     

冷却床模型的动态特性研究

本文采用连接子结构固定界面模态综合技术求解冷却床模型的动态特性。文中根据实际结构的特点，在固定界面法中，对某些转角自由度作了“松驰处理”。，实验与ＳＡＰ５两方面考核结果表明：有限元建模正确，算法的效率和所编程序的精度均令人满意。     

电主轴箱体的静动态特性研究

以电主轴箱体作为研究对象,采用Solid Edge软件完成箱体的结构设计,通过专有程序接口将模型导入Ansys Workbench软件中,采用有限元法对该箱体进行静力学、模态及预应力模态分析,根据分析结果研究其静动态特性。结果表明该结构箱体静态性能满足设计要求,箱体固有频率远离共振区。     

基于MSC．Marc的摩擦叠焊面接触问题数值模拟

选用刚性平冲头与弹性半空间的经典面接触模型为研究对象,通过解析解与MSC．Marc有限元数值模拟结果的比较,确定了偏斜网格以及3级有限元计算对已知接触区域面接触问题的可靠性。对于摩擦叠焊单元成形过程所涉及的基本弹性静力学面接触问题而言,接触面上的法向应力分布从中心向边缘以二次曲线的形式逐渐增大;金属棒直径、轴向外载荷对接触面上法向应力的分布情况影响较大,而径向间隙、不同材料组合对其的影响相对较小。     

基于场路耦合的弹射式电磁线圈发射器动态特性研究

为准确研究弹射式电磁线圈发射器发射过程的动态特性,基于T-Ω法建立了弹射式电磁线圈发射器二维场路耦合的数学模型,采用牛顿-拉夫逊(Newton-Raphson)算法对EMCLCC场路耦合模型进行了求解,得到了EMCLCC发射过程中回路电流、电枢受力、电枢的速度和位移随时间变化曲线。可以看出弹射线圈内电流峰值远高于驱动线圈电流峰值,且对电枢的作用力远大于驱动线圈对电枢的作用力,因此弹射线圈与电枢的磁耦合更加紧密。     

小浪底水利枢纽3号进水塔架的静动力分析

利用８～２１结点块体单元离散了３号进水塔,对５种工况进行了静动力分析,通过了１１个断面的内力值和闸室侧墙的应力状态计算,得出一些可作为设计依据的有益结论。     

拖拉机机架强度与局部应力的静、动态有限元计算

本文介绍复杂结构的静、动态有限元计算。以集材-80型拖拉机后机架为例,静态分析了三种结构模型,动态计算了三种速度下越过障碍物时的直接瞬态响应,并对轮胎弹性考虑与否作了比较。     

板簧刚度及迟滞特性的非线性有限元分析

利用ANSYS有限元分析软件的接触非线性求解功能对钢板弹簧的刚度及动力学特性进行分析,讨论了摩擦和大变形对钢板弹簧刚度的影响及摩擦对钢板弹簧迟滞特性和阻尼特性的影响.结果表明,摩擦对板簧刚度影响较小,对板簧的阻尼特性影响较大,为进行板簧的精益设计提供了参考.     

门式起重机静动力特性分析

以门式起重机为研究对象,基于现代计算力学的有限单元分析方法,利用计算机辅助有限元(CAFEA)分析软件ANSYS,采用多单元组合技术,模拟门式起重机的实际结构.并对门式起重机进行了静动力特性分析,给出了计算结果,解决了实际的工程需要.     

Development of a Composite Suspension with a Coil and Hydro-Pneumatic Spring

A new composite suspension is developed, where a coil spring and a hydro-pneumatic spring are used in order to improve the poor reliability of off-road vehicle with pure hydro-pneumatic suspension. According to road conditions, the two springs play different roles. The method for matching the composite suspension stiffness and distributing the load is proposed. The working pressure of hydro-pneumatic spring as well as the load and stiffness characteristics of composite suspension is compared with a pure hydro-pneumatic suspension. In addition, the ISO weighted vehicle body acceleration, suspension travel and relative dynamic load of the wheels between two kinds of suspension are analyzed with a quarter vehicle mode. The simulation result shows that the developed composite suspension is more suitable for off-road vehicle than the one hydro-pneumatic suspension, because the composite suspension can reduce the working pressure, improve the reliability and keep a similar ride comfort with hydro-pneumatic suspension.     

大直径菲涅尔透镜模具加工机床静动态特性

为了解决大直径菲涅尔透镜模具加工机床的加工稳定性、精度难以保证的问题,基于ANSYS Workbeach软件,对机床整体进行静动态分析.首先,通过静态分析得到大直径菲涅透镜模具加工机床整机的薄弱环节;然后,利用模态分析法得到机床整机前六阶的模态振型并分析了机床结构的模态频率及振型之间的关系.分析结果表明:横梁稳定性较低,为机床的薄弱环节,横梁内部x向筋板需要加强;机床最大位移发生在横梁位置,变形主要发生在地脚,需要改善优化地脚数量与布局.改进方案为:横梁筋板厚度不变,将内部原垂直构成的十形结构筋板改为V型结构;箱体前段需要增加3个地脚并成等距排列以提供支持力,从而加强机床刚度.     

基于Hypermesh的轻型货车车架动态特性有限元分析

为了获得货车车架的最佳结构方案,采用有限单元法分析了车架的动态特性。利用UG建立车架的三维装配模型,将模型导入Hypermesh,并进行结构简化、几何清理、抽取中面和划分网格,创建了车架的有限元模型。通过模态求解,获得车架的前6阶弹性模态参数,讨论了车架与路面、发动机等主要激励源的频率耦合关系,分析了车架在冲击载荷作用下的瞬态动力响应。结果表明需要加强板簧与车架连接处的局部刚度,在冲击载荷作用下,节点最大的位移响应值为0．44mm,且车架振动衰减规律符合设计要求。