基于ANSYS软件的螺栓螺纹轴向受力有限元分析

基于ANSYS软件的参数设计语言,从有限元模型的创建、划分网格、求解分析以及后处理等过程对螺栓螺纹进行有限元分析,对螺栓进行轴向受力进行分析测试,以改善螺栓的应力分布,提高螺栓螺纹的强度。     

高速动车组车下螺栓连接结构疲劳强度分析

通过HyperMesh软件对高速动车组车下抽拉式设备舱螺栓连接结构进行有限元建模。设备舱与底板处螺栓连接通过刚性元和梁单元实现。根据铁总技术条件和EN12663标准施加载荷工况、利用ANSYS进行有限元分析,在有限元分析基础上提取分析数据,依据VDI2230标准对连接螺栓进行疲劳强度校核、计算与评估,为设计提供参考。     

水轮机顶盖部分螺栓断裂后剩余螺栓的强度分析

针对水轮发电机组由于顶盖连接螺栓断裂而导致水淹厂房等严重事故的问题,建立了某电站实际顶盖及螺栓的模型并进行有限元分析.基于Ansys,采用有限单元法求解静力学基本方程,计算得到各种工况下螺栓的应力分布;研究了某混流式水轮机顶盖全部螺栓正常工作时的强度,对部分螺栓断裂后剩余螺栓的强度进行了分析,对比了螺栓在断裂数量为1,2,4,8根以及断裂位置为90°对称分布、邻近分布、180°分布时的应力情况.计算结果表明:部分螺栓断裂后,由于偏载和突变,其余螺栓的最大应力值都会升高;螺栓断裂个数越多,断裂螺栓的分布位置越邻近,则其余螺栓强度越不足.当断裂螺栓数量为4根且处于邻近分布位置时,剩余螺栓的最大应力为744.03 MPa,十分接近螺栓材料的极限容许应力744 MPa;当断裂螺栓处于邻近分布位置且数量达到8根时,剩余螺栓的最大应力达776.21 MPa,增幅达19.69%,已远远超过材料极限容许应力,威胁电站安全运行.     

柴油机机体的热―机耦合分析

以490柴油机为研究对象,建立包括缸体、缸盖、缸套、缸垫、连接螺栓的内燃机机体装配多体接触模型,利用boost及TYCON软件,采用多场耦合方法,计算考虑螺栓预紧力、燃气压力、热负荷综合作用下的机体温度、应力与变形。通过对仿真数据的分析,表明分析数据与测试数据比较吻合,机体设计较安全。分析数据为进一步机体优化提供一定的参考依据。     

柴油机机体的热―机耦合分析

以490柴油机为研究对象,建立包括缸体、缸盖、缸套、缸垫、连接螺栓的内燃机机体装配多体接触模型,利用boost及TYCON软件,采用多场耦合方法,计算考虑螺栓预紧力、燃气压力、热负荷综合作用下的机体温度、应力与变形。通过对仿真数据的分析,表明分析数据与测试数据比较吻合,机体设计较安全。分析数据为进一步机体优化提供一定的参考依据。     

基于多体动力学和有限元法的柴油机曲轴强度分析

基于有限元与多体动力学分析法,对某12缸V型柴油机曲轴进行强度与应力分析。首先根据已知机型的工作原理以及连接方式,运用AVL EXCITE软件建立完整的曲轴系多体动力学模型。然后建立曲轴、主轴承壁、发电机转子有限元模型,用子结构法缩减后,导入AVLEXCITE模型中进行多体动力学计算,得到各主轴颈的受力情况并对其加以分析。最后通过应力恢复得出该曲轴各时刻应力分布情况,确定了曲轴上应力最大的位置,并对该处进行疲劳强度校核,计算得出该曲轴满足强度要求。     

6 000 t拉伸矫直机拉伸头承载能力的研究

利用大型工程分析软件I-DEAS建立6 000t拉伸矫直机拉伸头--固定夹头和活动夹头实体几何模型,用弹簧单元模拟预紧螺栓,对拉伸头承载能力进行有限元计算,分析了预紧螺栓及其预紧力对设备承载能力的影响,并通过现场测试验证分析计算的结果.结果表明预紧螺栓的存在使设备承载能力提高25%以上,螺栓预紧力每提高1 000 kN,C形板应力值下降约2.5%,当螺栓预紧力控制在5 000 kN时,该拉伸机最大拉伸能力可达55 000 kN.在实际使用过程中,充分发挥和有效控制预紧螺栓的预紧力,防止预紧螺栓在拉伸过程中松动,以保证设备的安全运行.     

枣园修剪机连接座的设计及有限元分析

枣园修剪机连接座是整机的关键部件之一,为验证其设计的合理性、可靠性,利用Ansys Workbench有限元分析软件对连接座在最大受力情况下进行应力和应变分析。仿真结果表明:最大形变量为1.620 3mm,发生在前连接板座左下部,最大应力为224.51MPa,主要发生在右侧板折弯处,并对连接座进行了强度校核,符合设计要求。同时,对连接座进行模态分析,获得一阶固有频率为152.28Hz,外界激励频率均小于此频率,不会发生共振,并对连接座进行了试制。测试结果表明,修剪机连接座设计满足工作要求。     

炉底散热回收型换热器的热力耦合有限元模拟

为了实现炉底散热的有效回收利用,提出了一种炉底散热回收型换热器。运用ANSYS软件对炉换热器进行了热力耦合有限元分析,得到换热器的应力和应变分布情况。结果表明:最大应力点出现在换热器内壁与上板的连接过渡处,最大应力值仅为35.7 MPa,最大变形量为5.39×10~(-6)m。     

大马力拖拉机车轮有限元分析

【目的】为了尽可能地使轮辋、轮辐、螺栓座及螺栓等实现强度设计,避免某零件强度过剩,降低产品的制造成本。【方法】研究小组利用有限元分析技术,基于Pro/E 5.0自带的热力分析模块Mechanic,以车轮扭转疲劳、侧向负载疲劳试验方法为依据,通过对某品牌70马力拖拉机后驱动车轮(W12×30)进行有限元分析,计算车轮的应力分布、变形量和疲劳寿命。【结果】1)对车轮加载扭矩M₁后,轮辐、支架与轮辋焊道处、支架的最大静应力分别为135 MPa、221 MPa、190 MPa,轮辐的最大位移量约为0.13 mm,车轮最低疲劳寿命约10^5.3。2)对车轮加载弯矩M₂后,轮辐螺栓孔周围区域应力较大,部分区域的应力已经超过348 MPa;支架和轮辋焊道处的应力大部分在285 MPa以下,只有个别位置的应力稍微超过材料的屈服极限;支架折弯处的最大应力约为169 MPa;轮辐的最大位移量约为0.846 mm;车轮螺栓孔处的疲劳寿命为10^3.7～10^4.6。【结论】该型号车轮在侧向负载作用下疲劳寿...     

基于有限元法的铁路货车车架结构分析与改进

利用三维建模软件建立了铁路货车车架模型。利用有限元分析软件对车架进行了结构简化,采用板壳单元对构架进行了网格划分,根据构架所受的实际载荷和约束建立构架的有限元计算模型。通过对构架进行有限元分析计算,得到构架的最大应力数值及其位置,找出车架的受力薄弱点,并对车架结构进行了改进。经过改进,降低了构架最大应力和变形量,最大应力小于材料的许用应力,最大变形也在弹性范围之内,可判断车架结构的强度是符合要求的,车架结构设计合理。     

机舱平台有限元计算

采用有限元方法首先系统计算了Ⅰ型、Ⅱ型机舱主平台在不同载荷作用下的结构应力,详细论述了应力分布特点及随结构尺寸、载荷等的变化规律。然后计算了平台左、右连接方案,以及螺栓预紧力和拉杆拉力等对平台结构变形的影响,提出了合理的平台安装工艺流程。      

有限元分析在变速器轴承挡板开发中的应用

某变速器轴承挡板组件中的螺栓在做试验时经常发生断裂现象,通过运用有限元分析的手段发现,原结构中采用6颗螺栓,而螺栓在极限状态时存在应力值偏高的风险,于是对原结构进行改进设计,采用8颗螺栓的结构,在有限元分析的基础上,进行相关试验,未再出现破裂现象,螺栓满足使用要求。     

预紧力对装配体各零件的结构影响分析

【目的】针对深耕机中紧固件、连接件的疲劳损坏现象,需提高紧固件质量和性能。【方法】课题组以螺栓及其他连接件为研究对象,应用SolidWorks建立三维模型,应用有限元分析法、接触理论、静力学理论对螺栓及连接件的力学性能进行分析和研究。【结果】在螺栓的预紧力作用下,载荷对称和结构对称的零件,其总变形、等效应力、等效应变也是对称的;当螺栓存在预紧力,螺栓的变形、等效应力和等效应变是不对称的;在固定零件时,连接支腿的应力最大值集中在结构突变处。【结论】该研究为农业机械的紧固件的设计、选用和维护等提供了理论依据。     

农用柴油机连杆有限元分析与结构优化

运用ANSYS软件对农用柴油机连杆进行了有限元分析,得到连杆的应力分布、安全系数和疲劳寿命的情况。计算结果表明:在最大压缩工况时,最大应力点位于连杆杆身与小头连接过渡处,其等效应力值为303MPa,安全系数为1.24;在最大拉伸工况时,最大应力点位于杆身与大头过渡的工字型截面处,其等效应力值为118MPa,安全系数为3.19。同时,根据计算结果对连杆结构进行了优化,从而提高了连杆的安全系数和疲劳寿命。     

对某动车组污物箱的联接螺栓强度进行非线性有限元分析

动车组污物箱通过螺栓连接到车体底架牵引梁两侧,一旦联接螺栓发生脱离或断裂,将导致污物箱与牵引梁之间发生分离,甚至有直接从车体上掉落到动车组行驶线路上的危险,后果不堪设想.文章将通过实体单元与接触单元建立螺栓与被连接件的有限元模型,对其进行接触非线性有限元分析.     

基于Abaqus仿真平台的转向节虚拟冲击试验

基于有限元理论实现了转向节承受侧向载荷冲击的能力分析和模拟。首先确定了侧向冲击的试验方案,使用三维制图软件UG绘制三维模型。然后按照试验工况建立有限元模型,设置材料参数、边界条件以及载荷。最终得到了转向节在冲击工况下的应力分布,以及各冲击质量下的冲击设备最大位移,转向节上的最大应力和转向节上的最大位移,发现当冲击设备质量达到320 kg时转向节上的应力超过材料的屈服极限。     

基于QS-3BY-9C1型号爬山虎的主副钢板弹簧有限元分析

主副钢板弹簧是车架与车轮之间的传力装置,主要支撑车身并缓冲不平路面对车身造成的冲击。用ABAQUS软件建立QS-3BY-9C1型号爬山虎后主副钢板弹簧有限元模型,在相邻簧片之间施加接触单元,模拟簧片之间的接触特性;簧片中心螺栓孔内建立分布约束,并把不同簧片螺栓孔内的耦合点刚性连接模拟螺栓预紧联接;在两端卷耳中心建立参考点,约束钢板弹簧一端参考点123方向自由度,约束另一端参考点13方向自由度模拟板簧与车身之间的联接,分析其在相应状态下的应力应变及约束模态,为钢板弹簧的优化设计及性能分析提供理论参考。     

典型结构螺纹联接中的螺栓应力仿真分析

针对一些细长轴段结构螺纹联接设计时螺栓联接中螺栓强度应力计算较为复杂这一特点,提出该典型结构螺纹联接中的一种螺栓应力仿真分析方法,利用Workbench仿真软件,通过对结构建模、软件参数设置、网格划分等,比较结构两种接触contact设置状态下的仿真求解结果,使螺栓应力仿真更接近实际使用工况,为整个结构设计、强度校核提供参考。     

油茶林地小型深松机的设计与试验

对我国南方林地土壤板结严重、透气性和蓄水能力差的问题,通过对作业对象物理力学性能的研究,设计了一款符合要求的林地小型深松机。选用东方红101型手扶式拖拉机,设计了减速箱和深松刀具,刀具可单螺栓、双螺旋布置。采用ANSYS软件对刀具进行有限元分析,结果显示:刀具最大变形量为0.701 07mm,最大应力为81.6MPa。试验结果表明:单螺旋刀具平均碎土率为66.68%;双螺旋刀具平均碎土率为75.35%。单螺旋和双螺旋深松后土壤的含水率都提高了,双螺栓刀具深松后的含水率比单螺旋深松的高,可达到预期效果。