基于区间数的高速磨床主轴系统的不确定性优化研究

为了更精确地反映主轴系统在工作状态下的情况，针对高速磨床主轴系统建立柔性体动力学模型，对其在不确定性磨削力作用下的工况进行数值模拟和优化研究.首先采用优化拉丁超立方试验设计方法在设计变量和不确定参数构成的混合空间内采样，再建立包含不确定量的主轴系统径向基函数近似模型，代替耗时的数值仿真模型.利用基于区间数的不确定性优化方法对高速磨床主轴系统进行优化设计研究.结果表明，利用基于区间数的不确定性优化方法，对主轴系统的关键参数进行优化后，表征磨削质量的刚体砂轮质心的径向跳动值比原来有了较大的减少，得到了在不确定磨削力影响下优化结果的响应区间.     

结合部等效参数修改在结构动力分析中的应用

根据机械动力学原理和动态子结构方法,利用有限元分析工具ansys 5.7软件建立TH6350卧式加工中心整体结构有限元模型,通过修改结合部等效参数达到对其动力特性进行分析与优化的目的.     

MXK3120单端铣机床加工工艺参数综合误差模型的构建及对铣削主轴结构参数的优化

为提高木结构梁柱材的加工精度,提升生产机床的加工性能,以MXK3120单端铣机床为研究对象,对机床整体进行综合误差建模,对其铣削主轴进行静态特性的多目标优化分析;通过对单端铣机床加工木梁柱材过程进行工艺分析和几何误差描述,建立了有无误差情况下的单端铣机床各运动轴间的变换矩阵,推导出单端铣机床加工精度的综合误差模型;运用有限元分析软件(ANSYS)对机床的铣削主轴结构参数进行响应面优化,对其静态性能、动态性能进行仿真分析,对比新建综合误差模型与原模型的差异。结果表明：铣削主轴具有良好的运动特性,能够满足MXK3120单端铣机床的工艺要求,且铣削主轴静态性能得到了显著提高。     

基于有限元的超高速平面磨床整机动力学建模及模态分析

以150m／s超高速平面磨床为研究对象，利用PRO／E建立其各部件的三维几何模型，利用HYPERMESH进行有限元前处理建立各部件的三维有限元模型，在此基础上对机床结合部进行定义得到磨床整机动力学模型．并利用有限元计算软件ANSYS进行整机模态分析，初步识别了该类型磨床结构的薄弱环节，为超高速平面磨床结构的改进设计提供依据．     

切割式红花收获机滚刀轴的应力分析

【目的】为了提高花丝采摘效率和花丝质量,设计一种切割式红花收获机,并对其关键部件滚刀轴进行分析与优化.【方法】利用Solidworks软件对滚刀轴进行三维实体建模,并导入ANSYS Workbench软件中进行有限元分析及模态分析.通过有限元分析得出不同转速下主轴与滚筒联接处的位移量,通过结构静力学分析得出主轴的最大弯曲应力、最大变形量及其发生的部位,通过模态分析提取出主轴1至6阶的固有振动频率及各阶频率所对应的振型.通过以上分析,会得到滚刀轴的优化结果,最后将优化后的红花收获机进行田间试验.【结果】利用胀紧联结套解决主轴与滚筒联结处产生的间隙,避免振动的发生;通过改变主轴转速、强化易变形的部位及增大轴肩处圆角半径来降低应力集中,提高红花收获机整机的使用寿命,提高了采摘花丝过程中的稳定性与可行性.【结论】该研究可以为红花收获机装置的设计提供依据.     

TH 6350卧式加工中心主轴箱系统有限元建模及动态特性分析

通过合理设定主轴箱系统的边界条件，采用功能强大的I—deas8．0软件建立TH6350主轴系统的有限元模型，对有限元计算结果进行分析获得主轴系统的动态特性，据此可对机床的设计进行改进。     

拉床构件的有限元分析及拓扑优化设计

利用有限元分析和拓扑优化技术,对拉床墙板结构进行了优化设计。建立墙板结构的有限元模型并进行前处理,结合墙板的实际工况,分析其应力应变分布和前四阶模态情况。利用LMS振动测试系统,测得了墙板的试验模态,将试验模态的各阶固有频率以及振型与有限元分析结果进行对比,二者具有良好的一致性。以改善墙板的静动态特性为目标进行拓扑优化和二次设计。分析结果表明,优化后的结果有更低的应力水平和更小的最大变形量,同时有更高的一阶固有频率,实现了设计目标。     

基于ANSYSWorkbench的高速开关磁阻电机转子的动态仿真分析

利用非线性电感参数法推导出确定开关磁阻电机主要尺寸的计算公式,得到了转速为10 000 r·min-1,功率为1 k W的三相6/4结构的高速开关磁阻电机的主要结构的尺寸,并建立了电机主轴转子装配体的仿真模型。应用ANSYS Workbench软件对主轴转子装配体进行动态仿真分析,得到了电机主轴转子装配体的前6阶固有频率和振型及相应的临界转速。分析结果表明,电机的额定转速远小于一阶临界转速,电机在高速运行过程中不会出现共振现象,保证了电机工作的可靠性和安全性。     

随机振动载荷作用下RMG530减压阀的动态响应

为了掌握分输减压阀动力学特性的变化规律,现场测试以获得减压阀随机振动数据,在减压阀振动机理分析的基础上,利用有限元分析软件Workbench,建立了RMG530减压阀阀体有限元模型,计算减压阀结构的固有频率,依据某天然气分输站运行参数,考虑阀体材料杨氏模量随温度的变化规律,分析了热-流-固耦合对计算结果的影响;最后,在减压阀模态分析的基础上,利用模态叠加法对减压阀结构进行了动态响应计算,在时域和频域上对减压阀的动态响应特性进行分析。结果表明:减压阀结构设计较保守,天然气分输过程中阀体应力、位移响应幅值不大,不会引起共振。     

基于打瓜力学特性的破碎装置研究与分析

[目的]设计新型打瓜破碎装置,对其关键零件主轴进行强度校核.[方法]通过对打瓜进行压缩试验,研究打瓜的机械特性,得出打瓜的弹性模量,运用有限元分析法建立打瓜的力学特性有限元模型,并使用有限元分析软件对破碎装置的关键零件进行模拟强度校核.[结果]通过试验,得出打瓜的强度极限为1 310N,平均弹性模量为5.05×106 Pa,密度为910 kg/m3,有限元分析结果与试验数据基本吻合,建立的打瓜力学有限元模型可用于分析打瓜的破碎机理.[结论]新型打瓜破碎装置主轴经校核满足强度要求.     

农用三轮车车架结构静动态特性仿真分析

对处于产品设计阶段的某新型太阳能农用电动三轮车车架结构进行静动态特性仿真分析.首先在Pro/e软件中建立车架CAD模型,然后在MSC.Patran/Nastran有限元分析软件中建立以板单元为基本单元的车架有限元模型,对车架进行静态应力分析、自由模态有限元分析和随机振动分析,求出三轮车车架结构的动应力和变形作用下的危险结点和截面.分析结果表明,车架静应力有较大富余,动应力超过了许可应力,在制动状态容易造成车架破坏.车架固有频率和固有振型分布较有利.提出并验证了车架结构的改进方案.车架改进后,在实车静载工况和实车制动工况下最大应力均小于车架改进前该工况的最大应力.车架第1阶固有频率变大,发生共振的可能性更小.振型突变基本消除,车架静、动态性能得到改善.分析结果为产品改型设计提供了理论依据.     

基于ANSYS的农机单轮测试装置结构设计与优化

设计一套测试轮胎型号介于6.00-12与9.5-20之间的单轮牵引性能测试试验装置。对比分析了滑轨-内外框架式与平行四连杆-内外框架式2种框架结构的优缺点,确定使用前者作为装置主体,液压马达作为驱动轮胎动力源。针对在试验过程中由于地面不平整而导致传感器测力方向不稳定的问题,设计了内外框架的整体结构:测力传感器布置于内外框架间,使用预紧弹簧使两端球铰式拉压传感器始终受到拉力。利用Pro/E软件建立了装置框架三维模型,同时建立了计算外框架最大应力的数学计算模型并进行了计算。利用有限元分析软件ANSYS对其内外框架进行应力应变仿真,最大应力结果与理论计算结果相近,并在此基础上进行了结构强度分析和优化。结果表明,优化后内外框架在保证框架总体重量最小的基础上应力应变明显减小,达到使用刚度、强度。针对内外框架试验时的振动特性进行了模态分析和预测,仿真后分别得到了内外框架前四阶的固有振动频率。     

基于虚拟机技术和有限元分析的键合机机械结构与系统动态性能分析

随着半导体制造技术不断向微细化、高速、高密度方向发展,开发高精度、高效率、高可靠性的键合机是对封装设备制造业刻不容缓的要求.而深入认识、分析和改善键合机的机械结构与性能成为广大科研工作者面临的首要任务.利用虚拟机技术软件(ADAMS)建立了某键合机的动力学模型,并通过仿真验证了模型的正确性;利用有限元分析软件(PANTRAN)分析了该键合机中关键部件的物性特性对整机精度的影响,并得出初步的结论.     

自走式谷物联合收割机车架的有限元分析

为优化自走式谷物联合收割机车架结构,利用Solidworks软件建立该车架的三维实体模型,并导入ABAUQS有限元分析软件进行有限元静态分析,得到该车架的应力云图,找出了该车架的最大变形量和应力集中区域.运用优化设计理念,对该车架结构进行改进,并验证了改进后车架结构的合理性.     

一多层框架结构模型的动力测试与分析

基于结构动力特性改变的损伤识别技术是结构健康监测的核心问题,建立一个验证各种损伤识别方法的试验平台是结构损伤识别研究所必需的.首先,设计了一个钢框架结构.其次,建立该结构的有限元模型,并进行动力分析.最后,实现该模型的动力测试,并对结构模态参数进行识别,识别得到结构的8阶频率和振型.该结果表明,理论的解析模型同实际模型间存在一定差异,因此有必要进行有限元模型修正.     

高效深栽牵引式植树机钻螺旋翼片的有限元分析

[目的]分析深栽钻孔机钻螺旋翼片受力的变形和应力情况。[方法]应用有限元分析软件ANSYS,按照高效深栽植树机钻头的结构尺寸和实际工作条件,建立钻螺旋翼片的三维实体模型和有限元模型,进行了静力分析。通过对植树机钻升土理论的分析与计算,确定了翼片最优导程和工作受力参数,并在ANSYS中直接建立三维实体模型,螺旋翼片的有限元模型并进行静力分析。同时,对翼片螺旋角α与其应力值之间的关系进行了探讨。[结果]通过对钻的静态分析,得到了主轴工作时的应力和变形数据。分析数据表明俞国胜老师研制的深栽钻头静强度可以满足工作要求,且结构参数存在一定富余,可以实现进一步的结构优化。[结论]该研究为螺旋翼片进一步的结构优化设计提供了理论依据。     

数控铣齿机主轴系统温度场有限元分析

热误差是影响机床加工精度的主要因素之一。主轴的热变形是机床总的热变形的重要组成部分。因此本文在分析数控铣齿机主轴热源的基础上,计算发热量,确定边界条件,并利用有限元软件abaqus建立主轴系统的温度场模型并进行了数字模拟仿真,为主轴系统的进一步热变形控制提供了基础。     

有限元法在拖拉机驾驶室声学设计中的应用

用有限元分析软件ＡＮＳＹＳ（５．２）计算了壁面无吸声材料和有吸声材料的的拖拉机驾驶室在实际行驶条件下的室内噪声响应，理论计算结果得到了试验测试结构的验证，表明ＡＮＳＹＳ有限元分析软件可用于拖拉机驾驶室声学的动态设计与分析。     

用迭代法分析计算机床静压轴承-主轴系统的静态性能

本文参照文献[1] 的基本路线思路,构造了静压轴承--主轴系统的迭代计算方法。并联系机床中非常普遍的弹性两支承外伸轴系,以一台 MB1520型高速外圆磨床为例,考虑到该主轴系统径向轴承及推力轴承综合作用,用迭代法分析计算了该主轴部件的静态性能,一般情况下只需迭代1～3次,就可获得满意的结果。该方法计算效率高,占用计算机内存小,能在袖珍计算机上运算,为普及对机床主轴系统的静、动态特性研究及优化设计,提供了行之有效的方法。     

暗直榫欧式木窗专用数控机床主轴的有限元分析

通过主轴模型的建立、网格的划分、边界条件的设置和载荷的施加、刚度与强度分析以及模态分析,对暗直榫欧式木窗专用数控机床主轴的静态特性进行了有限元分析。结果表明:主轴加载后的最大位移出现在主轴最下端,且最大位移值为0.114 mm,是在误差的允许范围; 对主轴的应力、应变进行了分析,得到主轴的最大应力为282.76 MPa,小于主轴的许用应力[σ]=355 MPa,符合主轴的设计要求; 对主轴进行了模态分析,得到主轴前6阶固有频率,当机床工作时的固有频率低于主轴的1阶固有频率时,就不会引起机床的共振。并获得了主轴的位移云图、应力应变云图,验证其刚度在静态下均在许用范围内,可满足设计要求。