汽车驱动桥壳的有限元动态分析

根据汽车振动及有限元理论,建立了桥壳动态分析的力学模型,在计算机上利用先进的有限元分析软件ANSYS,建立桥壳的有限元动态模型,并进行了有限元的模态分析和瞬时动态分析。在模态分析中,桥壳有限元模型的固有频率及振型的计算结果与试验结果吻合较好;在瞬态分析中,可确定桥壳上各点承受随时间变化载荷的位移及应力等动态响应,从而完善了车桥的有限元动态设计方法。     

疲劳损伤累积理论在齿轮计算中的应用

本文应用Miner 疲劳损伤累积理论解决非稳定变载荷下机械零件的强度计算问题。根据等效疲劳这一概念,找出了非稳定变载荷作用下齿轮疲劳强度的计算方法,导出了寿命系数计算中,求当量应力循环次数的公式。一、前言汽车、拖拉机、起重机、木工机床及金属切削机床等机械中的齿轮传动都是在变载荷下工作的,对于承受近似规律的非稳定变载荷的齿轮,可以根据疲劳损伤累积理论进行计算。该理论是建立在对称循环的不稳定载荷实验资料的基础上,如果应用载荷的等效转化概念,也可以将其应用到非对称循环不稳定载荷的计算中.二、疲劳损伤累积理论Miner 疲劳损伤累积理论是通过不同的试件,采用不同的特性循环值和不同的载荷作用下不同应力——循环次数组合做实验,得出了零件在反复载荷作用下,损伤累积是与试件所吸收的净功有关。在某一给定的载荷产生的应力作用下,试件承受的实际循环次数与试件在破坏时循环次数比值的百分数,看成是消耗了全部有效寿命的一部分。根据这一假设,当全部损伤百分数达到百分之百时,试件就破坏。损伤累积理论,用于机械零件的疲劳强度计算中,可以认为:零件在变应力作用     

基于平模温度场的疲劳寿命分析

生物质在挤压成型时会产生大量的热能,不仅影响着生物质的挤压成型效果,同时也制约着平模的疲劳寿命。平模作为平模成型机的关键零件,具有易磨损、疲劳寿命低的特点。平模在工作中受到交变载荷的作用,应力值即使没有超过材料的极限强度也有可能发生疲劳破坏,同时平模的工作温度也会对结构的疲劳寿命产生一定的影响。以ZL-300型平模成型机为研究对象,使用建模软件Solidworks建立平模的三维模型,利用有限元分析软件ABAQUS,对平模的热应力进行温度场和应力场的耦合仿真,再利用FE-SAFE软件对ABAQUS应力结果进行疲劳寿命分析,研究不同温度场(25,50,75,100,125,150,175,200和225℃)对平模疲劳寿命的影响。结果表明,当平模工作表面温度为75℃时,平模的最大热应力为3.775×102MPa,最小循环次数为3.664×106,具有较好的疲劳寿命。     

基于ANSYS Workbench的汽车球笼式万向节有限元分析

基于有限元方法对轿车中应用广泛的球笼式等速万向节进行接触分析，对万向节在有限元软件ANSYS Workbench中的材料属性设置、边界条件处理及接触设置等进行阐述；通过对万向节进行有限元接触分析。获得万向节的内外滚道应力接触情况，得出整个万向节的使用寿命和疲劳安全系数。分析结果表明，万向节最大应力位置出现在位于内外滚道内的钢球上，且钢球与内外滚道接触应力分布也不均匀，为提高万向节结构整体寿命，应该对这些部位进行表面强化处理或选用高强度材料。在受到变载荷工况下万向节安全系数大部分在5以上，而钢球、星形套和钟形壳安全系数较低。本文可为研究万向节在疲劳作用下的薄弱部位及万向节设计与改进提供参考依据。     

J—50A拖拉机小平衡臂载荷分析

本文应用概率统计及随机振动的理论，对Ｊ－５０Ａ履带拖拉机小平衡臂进行了载荷分析。应用峰值计数汉对所测的应变时间历程进行了统计处理。并编制了程度载荷谱，以线性累积损伤理论为基础，对其疲劳寿命作了评估。     

冷却剂参数对铣槽喷管低周疲劳寿命的影响

采用有限体积流固耦合计算方法、非线性有限元热结构耦合分析方法和局部应变法研究大面积比铣槽喷管三维再生冷却槽道在循环工作条件下的热结构变形与低周疲劳寿命,并对比分析了冷却剂质量流量与入口温度对铣槽喷管疲劳使用寿命的影响。计算结果表明,铣槽喷管热结构响应呈现复杂的三维效应,应变较大位置主要分布在与肋连接的内衬区域,喷管中部的残余应变量最大;冷却槽道低周疲劳寿命分布和热结构响应基本一致,最小寿命位于喷管中部与肋相连的内衬区域燃气侧;随冷却剂质量流量增加,铣槽喷管低周疲劳寿命不断提高;随冷却剂入口温度增加喷管尾部低周疲劳寿命值不断降低,而喷管中前部的低周疲劳寿命值却不断提高,当冷却剂入口温度为280K左右时,本文的铣槽喷管总体使用寿命达到最大。      

胶合木梁变幅疲劳寿命估算试验研究

【目的】疲劳破坏具有突发性的特点,且其破坏荷载低于极限荷载,是大多数结构物的破坏形式。当结构发生疲劳破坏时,是相当危险的。和其他结构构件一样,胶合木梁在承受循环荷载时也会发生疲劳破坏。因此,本研究旨更准确地预测胶合木梁的疲劳寿命,可为胶合木在工程中运用提供依据。【方法】基于前人等幅疲劳试验结果,开展了胶合木梁二级变幅疲劳试验。通过对3根胶合木梁的二级变幅疲劳试验,测试了其应变和挠度变化规律,观察了其变幅疲劳破坏形态和裂缝发展规律,并同时得到胶合木梁在不同幅值下的疲劳寿命。结合试验结果,运用疲劳累积损伤理论,估算胶合木梁的寿命。【结果】根据变幅疲劳试验结果,结合几种疲劳累积损伤理论,利用修正Miner理论计算公式反算得到公式中的参数a=0.54,同时利用Corten-Dolan理论计算公式反算得到公式中参数d=5.70。并分别运用Miner理论、修正Miner理论和Corten-Dolan理论对变幅疲劳试验下胶合木梁进行了寿命估算,得到在不同疲劳累积损伤理论下,3根变幅疲劳试验梁的估算寿命。并分别比较各种理论下的寿命估算值和试验值。【结论】利用Miner理论的估算寿命和试验结果相比,两者相差较大,Miner理论寿命估算精度较低,而修正Miner理论和Corten-Dolan理论计算结果和试验结果吻合较好且精确度较高。为今后工程应用中运用修正Miner理论或Corten-Dolan理论对胶合木梁的疲劳寿命进行设计计算提供了依据。建议在工程实践中,应用修正Miner理论或者Corten-Dolan理论对胶合木梁寿命进行估算。     

基于ANSYS的新中式实木椅力学分析

基于新中式家具设计理念,以传统官帽椅为原型,以花梨木为基材进行新中式实木椅设计,建立实木椅实体模型后使用有限元法进行静力学分析,探究其构件的受力特性及疲劳寿命。结果表明:在花梨木椅子座面施加1 600 N载荷时,椅子产生的最大变形为0.033 mm,主要分布在椅子座板中部;椅子受到的最大等效应力值与应变值分布在椅子腿部罗锅枨榫口处,分别为7.62 MPa、4.025×10~(-5),椅子最小安全因子也在此处,最小安全因子大于2.95,椅子在加载过程中结构不会被破坏。同时,椅子座面受到950 N载荷循环加载10~5次时,椅子座面产生的最大变形为0.024 mm;椅子腿部罗锅枨榫口处受到的等效应力值与等效应变值最大,分别为5.6 MPa、3×10~(-5),此处疲劳寿命值最小、疲劳损伤最大,椅腿最小使用寿命次数为1.078 8×10~8次,最大损伤值为0.26。最后,通过花梨木椅子的疲劳寿命曲线得:随着应力的增大,椅子的使用寿命在逐渐缩短;在0～6 MPa内,椅子寿命使用次数与疲劳寿命云图最值数据一致。     

草方格铺设机器人铺设轮结构的有限元分析

根据有限单元法理论,合理应用ANSYS有限元分析软件,建立了沙地草方格铺设机器人铺设轮有限元实体模型,进行了精确网格划分,确定了模型的约束和载荷的位置及形式并进行了沙地铺设轮结构分析。通过分析,确定出铺设轮工作过程中轮盘和轮轴的最大应力部位及变形趋势,为确定铺设轮设计方案提供重要依据。     

手持式桉树幼苗种植器动杆疲劳分析

手持式桉树幼苗种植器是一种简易的苗木种植辅助工具,在林地面积较小、林地为山地时,由于常常不适宜使用大型机械化作业,此时有广泛实用价值。本研究针对自行设计的手持式桉树幼苗种植器动杆部分使用SolidWorks软件进行三维实体建模并导入Ansys-Workbench软件开展有限元静力学分析,在此基础上进行疲劳分析,找出其薄弱区域和寿命曲线,通过分析得出最大破坏应力为3.677 2×108Pa,最小安全因子仅为0.260 47,100%载荷条件下循环寿命约为5 000次,各指标的限制因素均出现在焊接部位。     

汽车鼓式制动器制动鼓的模态分析

采用有限元分析法对汽车鼓式制动器制动鼓的动态特性进行理论计算和研究.建立了制动鼓的有限元模型,应用有限元分析软件ANSYS对模型进行分析计算,得出制动鼓的各阶频率及振型,对计算结果进行了模态分析.在模态分析和模态振型的基础上提出了修改制动鼓的结构参数、材料参数以及在模型上添加质量块或加强筋的措施与方法,以错开各零部件的固有频率范围,降低振动噪声.     

计算机辅助工程(CAE)在汽车工业中的应用

计算机辅助工程(CAE)作为一项跨学科的数值模拟分析技术,越来越受到科技界和工程界的重视,在汽车工业研究中的应用也越来越广泛。本文介绍了CAE技术中有限元法解决问题的一般模式;CAE技术在汽车工业中的作用;CAE技术在汽车车身结构分析、发动机零部件的分析、变速器分析、NVH分析以及汽车碰撞过程的模拟等各个方面的应用和发展趋势。     

木结构建筑楼盖结构模态试验及其有限元分析

研究了木结构建筑楼盖结构振动特性与建筑舒适度耦合性能,对其开展有限元振动模型计算、模态试验及振型和舒适度分析。结果表明:楼盖结构基频模拟值、单向模态试验值和双向模态试验值均满足楼盖结构不小于15.623Hz设计要求;楼盖结构经有限元模拟计算的前三阶固有频率中,其基频振型为长度、宽度方向的弯曲振型,第二阶为长度方向的弯曲振型,第三阶为宽度方向的弯曲振型;楼盖结构的双向模态试验的基频呈x向的一阶弯曲振形;二阶固有频率呈x向的二阶弯曲振形。     

有限元法在实木榫接合家具结构设计中的应用

文中从实木榫接合家具节点、构件和整体框架3个层面，总结、分析有限元法在实木榫接合家具结构设计中的应用现状，并对该领域存在的主要问题及未来研究趋势进行了阐释。目前主要存在以下问题:1）未形成系统性的有限元分析方法，不同研究者之间存在较大差异；2）分析准确度不高，大多研究仅为有限元软件的模拟分析，缺乏试验验证；3）未建立合理的榫接合节点有限元模型，通常将榫接合节点视为刚性节点处理。未来研究可围绕以下几方面开展:1）榫接合节点有限元模型的建立方法及简化方法；2）实木榫接合家具疲劳寿命的有限元分析方法；3）基于有限元法的实木榫接合家具结构优化设计方法；4）二次开发，在有限元分析软件的基础上，建立实木榫接合家具结构设计模块；5）实木榫接合家具智能设计与制造系统开发。将有限元法应用于实木榫接合家具的结构设计中，将有助于实木榫接合家具的结构优化设计、智能设计与制造。     

基于有限元分析的减速器箱体优化设计

应用有限元分析方法,在静态分析的基础上,以减速器箱体的体积为目标函数,以箱体结构尺寸和设计许用应力为约束条件,建立箱体的优化数学模型。应用ANSYS的APDL参数化设计语言将有限元分析与优化设计有机接合起来,编制用于复杂结构的优化设计程序,实现自动优化设计。     

基于有限元分析的减速器齿轮优化设计

采用有限元分析方法,在静态分析的基础上,以各齿轮的体积为目标函数,以齿轮结构尺寸和设计许用应力为约束条件,建立各齿轮的优化数学模型。应用ANSYS的APDL参数化设计语言将有限元分析与优化设计有机结合起来,编制用于复杂结构的优化设计程序,实现优化设计过程的自动化。     

基于有限元的箱型桥式起重机主梁模态分析

根据主梁的结构特点,利用ANSYS有限元分析软件建立有限元模型,对桥式起重机正轨箱形主梁进行模态分析,得出主梁结构前6阶的固有频率和相应振型,找出主梁振动的危险区域,为桥式起重机主梁结构设计和改造提供一定参考。     

汽车鼓式制动器制动鼓的热-结构耦合分析

采用有限元分析法对汽车鼓式制动器制动鼓进行了热-结构耦合分析,建立了制动鼓的有限元模型并应用有限元分析软件ANSYS对模型分别进行稳态热分析和结构静力学分析。通过热分析得出在单一温度下制动鼓的温度分布情况,通过结构分析得出制动鼓应力应变的分布规律。在热分析的基础上,对制动鼓进行热-结构耦合分析,并将其与结构分析结果进行比较。这些研究将为制动器的设计与制造提供一定的理论依据。     

基于Pro/E Mechanical的生物质成型机螺杆的有限元分析

应用现代设计软件Por/E对生物质成型机进行虚拟样机设计,并应用有限元方法,对螺杆进行静力学仿真分析,得到螺杆的应力、应变分布图;对螺杆的振动模态分析表明,螺杆的固有频率远大于其工作频率,螺杆在工作过程中不会发生共振.