基于Workbench的水轮机轴疲劳寿命分析

水轮机轴是水轮发电机组的关键部件,它在运行过程中承受交变应力的作用,由此产生的疲劳破坏问题会造成很大的安全隐患。以某混流式水轮发电机组为例,利用ANSYS Workbnech对水轮机轴进行了静力学分析,在此基础上采用理论方法对其进行了疲劳强度校核,并用Workbench中的疲劳分析模块对其进行了疲劳寿命分析。结果表明,水轮机轴疲劳安全系数大于许用安全系数,疲劳寿命为无限寿命,能够满足机组安全运行要求。疲劳分析方法对深入开展关于水力机械的疲劳问题研究具有一定的参考价值。     

基于蒙特卡罗法的螺旋锥齿轮接触疲劳可靠性分析

运用蒙特卡罗法模拟确定了齿轮接触疲劳应力与强度分布,并对接触疲劳可靠度进行了模拟.克服了齿轮等重要零部件的小样本的问题.分析可知,齿轮接触疲劳应力服从正态分布,接触疲劳强度服从对数正态分布,并且齿轮接触疲劳的可靠度误差随着模拟次数的增加而逐渐减小.对影响接触疲劳可靠性的应力随机参数进行敏感性分析,结果表明,应力均值对接触疲劳可靠度的影响大,应力标准差对接触疲劳可靠度的影响较小.     

基于铝合金表面粗糙度的疲劳可靠性分析

铝合金受到循环载荷时,表面粗糙度作为基础参数之一对疲劳性能有着关键影响。基于铝合金材料的疲劳拉伸试验以及裂纹的断口分析,开展了材料表面粗糙度与疲劳寿命关系的研究。首先,通过打磨机对铝合金材料采用不同的打磨方式和打磨时间进行打磨,得到不同粗糙程度的试件;然后对这些试件进行疲劳拉伸试验,得到了各粗糙度参数与铝合金疲劳寿命之间的关系曲线;之后,通过金相显微镜对裂纹位置进行断口分析,并采用结构细节疲劳额定值(DFR)对粗糙试件的疲劳寿命进行可靠性分析。分析结果证明,铝合金材料的表面粗糙度对其疲劳寿命具有直接影响,同时表面粗糙度对铝合金试件的DFR值也有较大影响,即材料的表面粗糙度越低,其DFR值就会越高,且疲劳寿命就相对越长。     

掘进机星轮机构的疲劳分析

星轮机构在耙装物料过程中承受脉动循环载荷且变化幅度比较大,极易发生疲劳破坏。本文采用UG软件建立了星轮的三维模型,利用ANSYS Workbench对星轮进行静力学分析,获得了其应力分布情况,直观地显示出应力集中部位;基于应力分析的结果,利用Fatigue Tool疲劳模块进行疲劳分析,预测了星轮疲劳寿命的大小,分析了疲劳寿命、安全系数、应力双轴等云图及疲劳敏感曲线,并得到星轮最易发生疲劳损伤的位置,为其进一步优化提供参考。     

齿轮弯曲疲劳寿命有限元计算方法研究

以材料弯曲疲劳特性为基础，采用有限元技术对齿轮的齿根应力进行分析，运用多轴疲劳设计准则对齿轮的疲劳寿命进行了计算。这一方法克服了传统的齿轮疲劳寿命计算中齿轮材料疲劳特性数据不足，应力计算不准的缺点。将计算结果与试验数据进行了对比分析，疲劳寿命计算值在试验值的0．3倍至3倍以内。     

镁合金车轮疲劳寿命预测与优化设计

结合镁合金车轮的疲劳类型为机械高周变幅疲劳的特点,提出采用安全寿命设计方法分析镁合金车轮疲劳寿命的研究思路,建立了与车轮弯曲疲劳试验工况相对应的镁合金车轮有限元分析模型;对汽车车轮疲劳强度进行计算,在此基础上采用名义应力法对疲劳寿命进行了预测并进行优化设计。结果表明,车轮的质量减轻了22%,疲劳寿命仍能满足设计要求。     

汽车空气悬架C型梁疲劳试验断裂改进分析

针对某汽车空气悬架C型梁在产品试验过程中多次出现断裂现象,建立了与疲劳试验机试验工况相对应的有限元分析模型,应用有限元软件Abaqus和疲劳分析软件nSoft中的FE-Fatigue模块对该梁进行了强度分析和疲劳寿命分析。疲劳试验机上试验结果验证了理论分析的正确性。在此基础上,提出两种结构改进方案,并从强度、疲劳寿命、经济性等方面对两种方案进行对比分析,从而确定最优方案。     

拖拉机钢板弹簧疲劳试验检测及参数确定

介绍了拖拉机钢板弹簧疲劳寿命试验检测的主要方法,及疲劳寿命试验中参数的确定方法,提出了参数确定的多种计算方法,对各型号板簧总成基本参数的计算结果进行了对比分析,对参数的确定和试验检测方法进行了补充和完善,用实例对多个样品疲劳试验的主要参数的计算结果进行了比较和分析。     

汽车前横梁疲劳寿命试验研究

运用基于有限元的疲劳寿命分析方法对前横梁疲劳寿命进行预测,模拟前横梁试验条件下的疲劳载荷,借助疲劳寿命分析软件(MSC-Fatigue)估算出前横梁各部分的疲劳损伤情况。预测前横梁的寿命,并通过计算结果与试验结果的对比与分析,验证了有限元计算模型的正确性,从而说明通过有限元方法来对结构零件进行疲劳寿命预测是可行的,也是很有必要的,从而大大推进产品的开发进度。     

变速器齿轮疲劳破坏的分析与研究

根据农用大功率东方红拖拉机变速器的实际使用情况,为确知变速器齿轮工作的时效性,对农用车变速器齿轮的工作特性进行了分析研究,首先运用递归方法处理,再结合神经网络BRF进行齿轮疲劳超限的预测,并开展数值分析研究,提供了对农用车变速器齿轮疲劳破坏预测的一种方法。结果表明,该方法对变速器齿轮疲劳破坏的预测结果与齿轮疲劳试验结果一致,预测具备较高的精确度。     

甘蔗收割机刀盘轴的疲劳分析和优化设计

通过实测甘蔗收割机作业工况的载荷信号,利用nCode Glphyworks进行信号处理,得到了能反映实际工作载荷的载荷谱。通过UG建立刀盘轴的三维实体模型,将三维实体模型导入ANSYS Workbench中进行网格划分和静力分析,得到刀盘在静力作用下的应力结果。根据载荷谱、有限元分析结果和材料的S-N曲线,利用nCode Designlife对刀盘轴进行了疲劳寿命预测,再根据静力分析和疲劳的结果,利用ANSYS Workbench对刀盘轴进行优化,最后验证优化后的刀盘轴是否满足实际使用的需求。     

收割机驱动轴断裂研究

对收割机筛箱驱动轴早期疲劳断裂进行了分析研究,得出该驱动轴因为本身材料以及加工工艺不当等原因,造成局部应力集中超过驱动轴承载能力引起早期断裂。     

杆身截面积减小对连杆屈曲的影响

以某非道路四缸高压共轨柴油连杆为研究对象,采用由多体动力学与有限元分析结合的方法,研究了工字型杆身截面积参数变化对连杆整体屈服、疲劳安全系数和屈曲的影响规律。结果表明,杆身截面的宽度和厚度参数变化对连杆疲劳安全系数影响最敏感,其次是屈曲。厚度参数变化对连杆屈曲和疲劳安全系数的灵敏度影响相近。当杆身截面横截面积减少率相同时,厚度方向参数变化对屈曲的影响大于宽度方向参数变化对屈曲的影响。因此,在杆身截面参数选择设计和优化时,不宜过多减小厚度参数,可考虑减少宽度方向参数。     

整株秸秆还田机刀轴载荷谱编制与疲劳寿命估算

利用DH5937应力测试系统和传感器技术,对刀轴的弯矩和扭矩进行了模拟实测,编制了刀轴弯扭复合载荷谱.通过迈内尔(Miner)线性累积损伤理论推导出刀轴在复合应力作用下的疲劳寿命估算式,并利用刀轴弯扭载荷谱估算出刀轴的疲劳寿命,较设计寿命提高了433 h.     

基于ANSYS/PDS的泵轴可靠性分析

为提高泵轴的可靠性,设计时按照工程实际,将泵轴的几何尺寸、载荷、应力以及疲劳极限等各参数视为随机变量,采用蒙特卡罗模拟技术,通过Pro/E三维实体建模、模型导入ANSYS进行静应力分析、生成概率分析文件、使用PDS模块计算可靠度等步骤,可以得到比传统设计方法精度高的泵轴失效概率及可靠度.以DLY25—270/9—37型立式多级油泵的泵轴为例进行计算,在置信度为95%时,该泵轴的可靠度为99.87%;表明这种利用ANSYS/PDS模块对泵轴进行可靠性分析的方法是可行的,为泵轴的可靠性设计提供了新的思路,具有一定的工程应用价值.     

驱动轴最大静扭强度与表面淬硬层状态关系浅析

拖拉机驱动轴的最大静扭强度和表面淬硬层状态具有直接关系,并进而直接影响驱动轴的疲劳强度。表面淬硬层不连续会使驱动轴的疲劳强度大幅降低而造成驱动轴早期断裂、失效;驱动轴表面淬硬层不连续会使其最大静扭强度降低30%以上;表面淬硬层过浅也会降低最大静扭强度。     

蓄能机组主轴密封故障监测与诊断

就某型300MW抽水蓄能机组主轴密封故障监测与诊断问题，进行了故障机理分析和失效模式研究。探讨了主轴密封监测原理与参数的改进。采用振动们移信号不仅可以快速及时反映主轴密封工作状态的瞬时变化，还便于采用模糊聚类算法进行故障特征提取和快速在线诊断。进一步讨论了主轴密封故障诊断推理的多元机制和协作。最后给出了主轴碳精密封监测诊断实例儿实测数据频谱特征分析。     

中冷增压发动机曲轴疲劳试验

对新开发的中冷增压发动机曲轴进行了单拐弯曲疲劳试验和综合技术的研究,提出了安全性评估结果。     

灯泡贯流泵机组支撑形式比较

为了优化贯流泵机组支撑结构,提高其综合性能,将贯流泵机组支撑划分为主轴系轴承座支撑、灯泡体支撑和泵体支撑3个层次．研究了3种典型贯流泵机组的支撑形式;通过受力分析,计算了主轴变形和疲劳强度安全系数;从泵机组可靠性、安装维修性、总体结构和泵装置水力性能等方面,比较了几种支撑形式．从主轴轴承数量、布置及安装、灯泡体支撑和泵体支撑等方面,提出了灯泡贯流泵机组支撑的设计原则和方法．结果表明：灯泡贯流泵机组支撑形式不但影响可靠稳定性能和安装维修性能,还严重影响系统水力性能．电机转子和水泵叶轮挠度分别为0．19～0．39mm和0．22～0．62mm,滑动轴承和滚动轴承油膜厚度分别为0．41～0．53mm和0．12～0．17mm：为了保证运行时电机空气间隙和水泵叶片间隙均匀,导轴承座安装高程应考虑转子和叶轮的挠度以及导轴承的油膜厚度．合理布置导轴承,灯泡体采用辐射板支撑,进人孔与灯泡体底部主支撑合用,采用金属管泵段式结构,可以提高灯泡贯流泵机组的可靠性能和水力性能．结果对灯泡贯流泵机组的优化设计具有参考价值．     

4105发动机球墨铸铁曲轴安全性评估

详细分析了球墨铸铁曲轴弯曲疲劳试验结果 ,并据此对 41 0 5发动机球墨铸铁曲轴代替 45钢锻造曲轴的安全性作了充分评估