不同有限元建模方法对工程机械举升系统强度分析影响研究

工程机械的举升系统是其最主要的部件,其中有较多的转动连接部分,用有限元法计算其强度时,不同的建模方法对其强度仿真结果的准确性有较大影响。以某型号叉车的举升系统为研究对象,在相同工况下,对举升系统的主要部件和转动连接部位分别采用实体网格单元与梁单元约束、实体网格单元与耦合单元约束、壳单元与梁单元约束三种方案建立有限元模型。通过Ansys软件进行强度仿真分析,得到不同的强度计算结果,并与第四强度理论理论计算值进行比较。结果表明,在同一个工况下,采用四节点实体网格单元与耦合单元约束建立的有限元模型更加贴近实际工况,相对误差较小,提高了实际仿真工作的效率。     

列车制动盘热-机耦合过程的数值仿真

借助有限元分析软件MARC，对动车刹车制动时的制动力的剧烈变化所引起温升这一个相当复杂的非稳态过程进行数值模拟。通过采用基于总体拉格朗日方法的热—机耦合分析，数值模拟了动车刹车制动时摩擦力作功导致制动盘急剧升温，而温度作为热荷载又导致制动界面发生变化，从而又引起应力急剧变化。     

基于瑞雷函数的整备质量对车体基频影响的研究

基于瑞雷函数，从理论上论述了整备质量及其位置对车体基频的影响。结果表明，车体结构上的质量块及其形心位置对基频的影响是非线性的。两个工程实例也表明，空车与重车状态下车辆振频不仅不同，且两种状态下的振频也不存在一一对应的线性关系。     

基于FEM的单臂塔式起重机模态及谐响应分析

塔式起重机是建筑施工领域中的重要起重设备,其工作稳定性与施工安全密切相连。为了验证塔式起重机结构的稳定性,通过FEM(有限元法)对某型塔式起重机模型的3种典型工况进行静动态特性分析,主要分析其静强度、模态、谐响应等方面。经过分析,该机静强度满足设计要求,振幅位移最大处主要位于起重臂和平衡臂的端部。通过模态分析可知该机固有频率较低,各阶频率相差不大,且在某些频率下与塔机易发生共振。因此,应加强起重臂和平衡臂端部的强度和刚度,并在塔式起重机工作过程中应避免共振频率,以免发生共振导致安全事故。     

基于SYSWELD的焊接工艺参数对多道焊焊接残余应力的影响

文章以某型动车组中间车KK端中T型焊接接头为例,通过数值仿真,分析了不同预热温度与不同焊接速度对焊接残余应力的影响。利用双椭球形热源模型校核得到了与实验拟合度较好的温度场,保证了后续计算焊接残余应力的准确度。通过三种多道焊速度方案,计算T型焊缝焊接残余应力可知:在给定的预热温度前提下,在一定范围内减小焊接速度,可减小焊缝残余应力;分析了预热温度对焊接残余应力的影响,在一定范围内提高预热温度,可以有效地降低焊接残余应力。     

动车组转向架虚拟仿真系统设计与实现

动车组转向架结构的复杂性,使得传统的培训模式已不能满足检修人员短时间内快速掌握检修技能的要求。针对CRH5动车组转向架的结构特点和功能,采用虚拟现实、多媒体和仿真技术,设计实现了动车组转向架虚拟仿真系统,可以清晰地表达转向架的技术信息、结构特点、安装顺序以及工艺要求等。详细介绍了该系统设计实现的关键技术和方法。实际应用表明,该系统不仅为动车组转向架的维护和人员培训提供了一个可视化的多媒体信息平台,也为其他场合的交流提供了直观的沟通方式。     

动车组虚拟维修仿真系统的设计与实现

针对传统动车组维修训练成本高、准确性及效率低的缺陷,基于OpenSceneGraph三维引擎,提出装配结构树重构、复杂产品模型优化显示、维修过程仿真等关键技术,设计并实现动车组转向架虚拟维修仿真系统。实践结果表明,该系统能够满足动车组装配维修训练任务的需要,可节约经费、提高培训效率。     

机车转向架构架强度分析模型一致性校验及优化设计

转向架是机车走行部重要的组成部分,其性能直接对机车运行指标产生重要影响。对某机车转向架构架分别采用壳单元与实体单元模型建模,按照UIC 615-4标准在超常载荷中分析对比两种模型应力结果,并对主要承载区域焊缝进行对比分析,分析结果表明两种建模方式具有很好的一致性。在此基础上,用壳单元模型进行尺寸优化,通过优化使构架在满足强度指标前提下质量减小12.38%。     

基于IIW标准的塔式起重机疲劳损伤评估

塔式起重机(以下简称为塔机)是现代工程建设中重要的起重设备,在建筑施工领域发挥了不可替代的作用,而其安全可靠的运行是保证施工安全的前提条件。对塔机进行有限元的建模,计算在不同疲劳工况下塔机的强度。通过现场应变测试获得了塔机实际的载荷谱,利用nCode软件对载荷谱数据进行处理分析,通过雨流计数获得动应力的八级谱,最后基于IIW标准对塔机关键部位焊缝进行疲劳损伤评估,计算结果满足塔机的强度和疲劳寿命的要求。     

基于热-机耦合有限元法预测构架侧梁焊接变形

准确地数值模拟焊接构架侧梁在其生产过程中产生的焊接变形规律,是有效地控制焊接变形和减少焊后矫形工作的关键。本文基于热-机耦合热弹性有限元方法,采用Marc软件,创建了焊接构架侧梁有限元模型,并采用分段串热源进行焊接热源模拟,得出了侧梁在垂向弯曲、水平弯曲和纵向收缩变形的规律,最后利用合理的实验方法给出侧梁实际变形结果。研究表明:数值模拟计算与实验结果十分吻合,从而证明了此方法对其进行焊接变形预测的有效性。