冲击载荷作用下的DN80型燃气电磁阀动态可靠性分析

燃气电磁阀对燃气系统的影响至关重要,其可靠性直接关系着燃气系统的可靠性。基于此,文章利用UG建立了燃气电磁阀的三维模型,在WORKBENCH的几何处理模块进行导入,对其进行设定单元类型、网格单元类型的选定、网格划分,在燃气电磁阀的法兰连接处设定固定约束(FIIXED),对燃气电磁阀进行建模和有限元分析,得到燃气电磁阀最大等效应力为67.877MPa,安全系数为3.02;燃气电磁阀变形最大值为0.21663mm。基于动态可靠性分析得到了燃气电磁阀的动态可靠性规律曲线,为燃气电磁阀的设计提供了新的方法和明确的数据支撑。     

可靠性技术在零件疲劳强度设计中的应用

提高产品可靠性的重要一环是确保设计阶段的可靠性。据统计,机械设备的断裂事故,几乎有80％是属于疲劳破坏。因而,在疲劳强度设计中如何应用可靠性技术就具有十分重要的意义。 与常规的疲劳强度设计方法不同,在疲劳强度的可靠性设计中,认为零件的应力、材料强度和其它设计参数等都是随机变量,并遵循某一分布规律。当知道了零件强度和应力的概率分布时,我们就可根据应力一强度分布的干涉理论,导出零件可靠度计算的一般表达式:     

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。     

基于MATLAB和ANSYS联合仿真的罐车寿命预测

采用名义应力法来预测罐车的疲劳寿命。通过MATLAB模拟得到符合实际运行工况的A级路面的随机激励,将罐车的钢板弹簧和轮胎的刚度进行等效处理,并利用模态综合法,得出最大应力点的应力-时间曲线。根据材料的p-S-N曲线和米勒线性疲劳累积损伤理论,得出失效应力循环次数,并预测出整个罐车的疲劳寿命。     

轴对称零件受压的有限元分析

介绍了用有限元分析软件ANSYS10．0对轴对称零件进行结构线性静力分析的过程。成功地得到了零件的节点变形图和平均等效应力、应变图。从求解结果可知，零件的强度满足要求，从而为该类零件优化设计提供依据。     

基于功率密度的大功率拖拉机变速箱壳体疲劳分析

引入功率密度的概念,提出功率密度与时频分析相融合的疲劳寿命预测方法,研究了应力幅值和载荷频率2个因素对大功率拖拉机关键零部件疲劳寿命的影响。以某型号88 k W拖拉机为研究对象,在实际调研、用户反馈和有限元分析的基础上,确定变速箱壳体疲劳损伤危险点位置,搭建动态应力测试系统,采集拖拉机不同作业工况下的应力-时间历程。基于实测载荷,利用功率密度与时频分析相融合的疲劳寿命分析方法对拖拉机变速箱壳体的疲劳寿命进行预测,得到危险点的疲劳寿命为24 001 h,与基于Miner损伤理论和名义应力法分析得到的疲劳寿命(35 676 h)相比较,更接近实际工作寿命。本研究可为农机装备关键零部件的疲劳寿命预测提供更符合实际的分析方法。     

疲劳累积损伤理论的一个实用修正

提出了一个对传统性疲劳累积损伤理论的修正方案，使低于疲劳极限的应力对疲劳损伤有一定贡献且呈线性减少，实际零件的分级程序载荷试验表明，该理论对估算低应力级占有绝大多数循环次数的谱载荷下零件寿命是有效的。     

基于ANSYS瞬态分析的焊接结构振动疲劳分析方法研究

为分析焊接结构在动态载荷下的疲劳强度,基于ANSYS瞬态分析的动态结构应力计算方法 ,充分考虑其自身振动对焊缝寿命的影响,施加交变载荷,利用有限元分析软件ANSYS进行瞬态响应分析,获得其动态结构应力,再根据主S-N曲线疲劳预测理论获得焊接结构的疲劳寿命。对比分析静态载荷作用下的焊接结构在BS标准和美国ASME标准计算得到的焊接结构疲劳寿命,动态结构应力法能更准确预测焊缝的疲劳寿命。     

基于流固耦合的离心泵口环间隙泄漏对叶轮强度的影响

基于流固耦合方法,以DG-350型多级离心泵次级叶轮为研究对象,研究了口环间隙泄漏对水泵次级叶轮变形和强度的影响。通过单向流固耦合分析和双向流固耦合分析得到了叶轮的等效应力和变形分布图,并对结果进行了对比分析。结果表明,在考虑间隙泄漏时,叶轮的最大总变形幅度为0.021 4 mm,最大等效应力为21.51 MPa。在不考虑间隙泄漏时,叶轮的最大总变形幅度为0.053 6 mm,最大等效应力为87 MPa。口环间隙的存在使得叶轮与导叶间的间隙流体产生较大的压力并作用于叶轮的前后盖板,从而抵消了一部分叶轮内腔的流体压力,减小了叶轮的变形幅度和应力集中。在叶轮最大变形和等效应力的最大集中区域附近随机选择A、B节点,通过瞬态分析,在最后1个旋转周期内,节点A、B处的等效应力随时间呈周期性变化。节点B处的等效应力始终大于节点A处,并且接近于最大等效应力,说明节点B附近的区域为应力集中的高发区。而节点A处的等效应力虽低于节点B处,但应力的变化幅度高于节点B处,说明节点A处更容易发生疲劳破坏。     

高速客车空心车轴的疲劳强度分析及优化

我国铁路车辆正朝高速、重载方向发展,空心车轴的采用是减轻簧下质量的重要措施,其疲劳强度分析更是车轴设计中的关键问题.针对时速250km/h高速客车的空心车轴,通过有限元分析确定轮轴的应力集中情况.考虑空心车轴的运行安全性,运用理论和理论,分别计算了车轴的疲劳损伤量,结果均表明车轴尚未开始疲劳破坏,验证了理论的实用性.提出用等效应力换算法分析计算不同目标寿命下车轴的疲劳应力值:结合工程实际得到不同置信水平下的车轴疲劳强度.通过应用正交实验方法分析各因素对轴重和集中应力的影响,结果表明:轴身外径是关键影响因素,经选取得出空心车轴的一组最佳优化参数,验证方法的有效性.     

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。     

基于可靠性的A+SUV转向节疲劳研究

提高零部件的耐久性,保证汽车零部件轻量化后的安全可靠性对汽车研发具有重要意义。以某款A+车型转向节为研究对象,基于可靠性理论,根据双层优化结果,进行动力学耦合建模,得到转向节总成运动和受载荷等相关参数。在此基础上,根据可靠性要求,进行载荷响应谱分析及S-N疲劳寿命分析,分别在不同工况、不同载荷情况下,测试转向节疲劳寿命,得到转向节的平均疲劳寿命为2.5289 107次,远大于实际工程需要。分析表明A+SUV转向节在材料与结构双层优化下,可靠性寿命得到了有效保证,满足工况需求。     

传统可靠性理论在模糊可靠性计算中的应用

针对现有的模糊可靠性不能用较成熟的传统可靠性理论进行计算的问题，通过把采用常用隶属函数的模糊强度变换为当量随机强度，获得其当量概率密度函数和当量概率分布函数，提出了用传统可靠性理论改进的一次二阶矩法和等效正态分布法，计算随机应力模糊强度时的模糊可靠性，从而获得了衡量模糊可靠性的可靠性指数。该方法具有理论意义和实用价值，算例验证了方法的合理性和有效性。     

汽车座椅骨架焊接结构疲劳寿命评估

提出一种采用等效结构应力法计算汽车座椅骨架焊接结构疲劳寿命的方法。通过建立壳单元模拟焊缝结构的精细化有限元模型,开展座椅骨架的有限元分析,确定可能的疲劳失效部位;采用雨流计数法统计强化道路测得的汽车座椅随机载荷谱。以Conover八级编谱原理为基础对雨流计数法结果进行再编谱,得到有工程代表性的等寿命典型载荷谱块。用结构应力法计算焊缝处的等效应力,以典型载荷谱、主S-N曲线为输入计算汽车座椅骨架的疲劳性能。对比实际试验统计数据,验证了提出的评估方法的有效性。     

基于Nastran农用EV80型二缸柴油机曲轴性能分析

曲轴是柴油机及其它动力机械的主要运动件,它的强度和性能直接决定曲轴的寿命。由于曲轴的结构比较复杂,且曲轴上多个曲拐部位又会承受周期性变化的应力,现有力学知识难以对曲轴进行强度校核和寿命评估。本研究以EV80二缸柴油机曲轴为研究对象,首先,根据边界条件和各缸点火工况进行理论计算;其次,运用NX中Nastran进行实际工况模拟,分析曲轴的力学性能。最后,对柴油机曲轴在交变载荷下的疲劳强度进行校核,并评估其零件的疲劳寿命。研究结果表明:(1)一缸点火下整体位移和等效应力均大于二缸点火,位移分别为0.0895 mm和0.0207 mm,等效应力分别为246.55 N和73.37 N;(2)在X和Z向上位移变化均较小,Y向位移变化和整体位移变化趋势相同;(3)曲轴的失效疲劳和断裂位于连杆轴颈圆角处,曲轴的最小疲劳强度系数为2.298。该模拟仿真结果为后续曲轴结构的改进,提供理论依据。     

联合收割机行走半轴的疲劳分析

为准确预测联合收割机行走半轴的失效部位以及使用寿命,利用nSoft软件的数据处理模块合成了联合收割机行走半轴典型工况的载荷谱;采用SolidWorks软件建立了联合收割机行走半轴的三维有限元模型,并用载荷谱外推后的最大值进行加载,得到行走半轴花键处的剪切应力云图和等效应力云图,等效应力的最大值小于材料的屈服极限;基于Simulation模块中定义的S-N曲线对行走半轴进行了疲劳分析,预测了行走半轴花键齿根部的工作寿命为2 752h,与厂家提供的售后使用记录中的行走半轴失效时间较为接近。     

零件表面残余应力的影响及喷丸强化工艺的应用

机械零件在制造过程会产生残余应力,其残余拉应力使零件强度降低而发生疲劳损坏;而有目的地利用残余压应力,则可提高零件的强度,喷丸就是一项重要工艺措施之一。     

基于s7-200系列PLC及EM235模块的谷物烘干设备研制

运用有限元分析软件ANSYS建立拖拉机前桥壳的有限元模型,划分网格,限制边界条件,然后加载,对拖拉机前桥壳进行强度分析,直观展现前桥壳的等效应力和应变分布、竖直方向位移分布,同时分析模型处理与计算结果的精度和可靠性,确定结构的危险部位。其模拟分析得到的数据可为结构优化和结构改进提供理论依据。最后通过应力应变试验得到试验数据,与理论数据进行对比分析,优化拖拉机前桥壳的结构,并且验证计算机虚拟软件对产品开发是有积极的指导意义的。     

基于有限元的拖拉机前桥壳的模型分析

运用有限元分析软件ANSYS建立拖拉机前桥壳的有限元模型,划分网格,限制边界条件,然后加载,对拖拉机前桥壳进行强度分析,直观展现前桥壳的等效应力和应变分布、竖直方向位移分布,同时分析模型处理与计算结果的精度和可靠性,确定结构的危险部位。其模拟分析得到的数据可为结构优化和结构改进提供理论依据。最后通过应力应变试验得到试验数据,与理论数据进行对比分析,优化拖拉机前桥壳的结构,并且验证计算机虚拟软件对产品开发是有积极的指导意义的。     

基于ANSYS的BN492发动机曲轴有限元分析

曲轴是发动机中最重要零件之一。理论和实践表明,曲轴的破坏形式主要是弯曲疲劳和扭转破坏,曲轴内产生交变的弯曲和扭转应力,可能引起曲轴疲劳失效。本文以BN492曲轴为例,对曲轴单拐模型进行了应力和位移静力分析,确定危险点位置,并对曲轴的弯曲疲劳强度进行了校核。最后对整个曲轴模型进行前12阶自由模态分析,得出曲轴的固有频率和振型,为曲轴的设计以及改进提供了参考依据。