强夯起重机臂架结构有限元分析及优化

针对强夯起重机臂架实际工况下的应力集中、结构冗余等问题,以某新型强夯起重机为分析对象,采用UG NX及其Nastran模块建立三维模型,有限元分析计算确定多种工况载荷,得到强夯起重机在静载和动载荷作用下的位移和应力分布情况,确定应力集中和结构冗余部位,通过优化设计改善结构应力分布,减轻臂架质量并提高其力学性能。对起重和脱钩工况的优化结果表明,臂架最大应力和最大位移分别减少12.5%和6.99%,臂架质量减轻2.36%。     

基于Hyperworks的FSAE车架有限元分析及优化

车架作为FSAE赛车的主要承载体,直接影响着赛车的加速、操控和安全性能,车架的强度与刚度在赛车的设计和制造中显得尤为重要。根据大学生方程式汽车大赛规则要求,在CATIA中建立车架的三维几何模型,然后将几何模型导入到Hypermesh中,建立车架的有限元模型。再利用Radioss进行弯曲、满载加速、满载转弯和扭转工况下的车架强度和刚度的分析。最后通过钢管尺寸优化等措施进行优化设计与分析,实现了车架减轻质量6 kg;通过结构优化,赛车的整体性能也得以提高。     

谷物清选风车中振动筛结构参数的研究

为进一步完善谷物清选风车的设计,在谷物清选风车的研究基础之上,通过对振动筛曲柄摇杆机构的尺度综合分析,以最小传动角最大为寻优目标,Visual Basic软件优化分析,计算得出机构的曲柄、连杆、摇杆长度分别为10mm、225mm、275mm;并且通过与其他研究项目得出的结论进行综合比较,确认所得出的结论合理。     

加工中心床身结构柔性模块的有限元分析与优化

可靠性与通用性问题是加工中心结构柔性模块设计过程中被关注的热点问题,设计中需要不断进行改进与创新,从而使柔性模块拥有较高的精度和稳定的工作状态。以Pro/MECHANICA为分析平台,运用有限元分析方法,对加工中心结构床身柔性模块的材料属性、边界条件和施加载荷进行研究。通过静态与模态分析,确定柔性模块的最大应力、最大变形和振动情况,从而对柔性模块实现结构优化。     

某打浆机机架有限元分析及优化

为研究打浆机承载机架的可靠性,对机架进行有限元分析。通过应变电测试验,验证了有限元模型与仿真计算的可靠性;通过静力学分析,校核了机架在平稳运输状态下的强度、刚度;对机架的主要组成部件进行了多目标尺寸优化,并依据优化结果进行了改进,改进后的机架在满足强度、刚度要求的前提下减轻了8.07%,同时简化了结构,减少了焊接工序,达到了机架轻量化的目的。     

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。     

注塑机模板的有限元分析及其优化

作为注塑机的关键部件,实现模板的优化设计,优化应力分布意义重大.通过时注塑机的前模板、动模板和后模板进行有限元分析,并在此基础上提出了相应的优化措施,明显提高了其经济效益.     

基于有限元分析的油菜联合收割机割台结构优化

油菜联合收割机作业时割台容易发生振动,不但会造成漏割,而且严重影响割茬质量。基于有限元分析,通过改进切割器、调整割刀位置,进行了割台结构的优化,以提高其在作业过程中的稳定性。分析结果表明,割台本体框架模型与加入驳接架后模型的有限元应力分析最大值的变化较小,故为保证油菜收获效率,可进一步减轻割台重量,优化割台结构;加装驳接架后割台的变形量有所增加,因此需加强连接结构,以提高割台刚性;在6阶模态分析中的第3阶振动频率(76.195 Hz)对割台的切割器横梁影响较大,因此后续需要对割刀横梁进行强化,且将竖刀安装在送穗口一侧,可实现割台的共振平衡。     

曲柄摇杆机构的计算机仿真分析

做图法设计曲柄摇杆机构,设计误差较大,效率低;结合计算机程序仿真设计,可以提高设计精度,缩短设计周期。建立了曲柄摇杆机构运动分析的数学模型,阐述了采用vB为开发工具来实现该运动仿真系统的具体方法,并且给出了该机构运动仿真的运行实例。     

基于Midas NFX的自卸车后门有限元分析及优化

以Midas NFX 2014软件为工具，对通力自卸车后门进行了有限元分析，确定了后门的应力、形变分布情况，同时对后门结构进行拓扑优化，并将优化前后后门的应力、位移和质量做了比较。结果表明，优化后的后门既满足刚度和强度的要求，又有效地减轻了质量，达到了轻量化、降成本的设计目的。     

多维并联振动筛筛分过程解析与筛面运动形式优选

针对物料在多维并联振动筛筛面上的运动过程及其规律不明确,以及采用何种筛面运动形式最佳的问题,研究了物料颗粒在多维振动筛筛面上的运动过程,并提出最佳的筛面运动形式。引入分散度与分层速率2个指标,基于颗粒离散单元法(DEM)研究各单自由度振动对筛面上物料分散和分层过程的影响,优选出分散度和分层速率较优的4个单自由度振动,即:分别沿筛面长度、宽度和高度方向的移动x、y和z,以及绕筛面法线方向的转动γ,其中,x和y单自由度振动效果尤为明显。在优选振动自由度组成的各种振动形式下,基于筛分效率和含杂率,对多维振动筛面的物料透筛过程进行模拟研究,表明:3平移1转动(3T-1R)四维振动形式透筛性最好,为理想的筛面运动。据此设计了一种3T-1R并联机构,并在样机上进行了筛分试验验证。     

一种新型并联机构振动筛的动力学研究

设计了一种基于并联机构的空间多维振动筛,其主体机构是一种有两转动两平移四个自由度的并联机构.该振动筛具有结构刚度大、承载能力强、惯性小、透筛效率高以及实现物料分层筛分等优点.根据振动筛筛面的运动轨迹要求,本文运用单开链单元综合法,由并联机构的运动输出特征矩阵及拓扑结构,完成了并联机构的型式设计,并采用拉格朗日方法和运动影响系数方法对该并联机构的动力学进行了分析.     

基于iSight的柴油机喷油摇臂结构优化

喷油摇臂是控制发动机喷油的关键部件,工作过程承受往复周期负载,容易疲劳失效,优化喷油摇臂对提升发动机整体性能具有重要作用。基于此,分析了传统叉形柴油机摇臂容易断裂的原因,通过AVL Excite TD进行动力学分析和实验验证,得到摇臂泵喷嘴侧反作用力负载,在Abaqus中对摇臂进行有限元分析,给出摇臂发生破坏性断裂的机理。通过iSight优化软件与Abaqus集成,采用优化有限元方法,以摇臂承受的最大应力值为目标函数,应用粒子群算法进行优化求解,设计了新型的摇臂结构。对两种摇臂机构的强度、刚度及抗疲劳性进行了对比,结果表明,新结构明显优于传统叉形结构。最后,对设计的新型摇臂机构进行了耐久性实验测试,验证了新结构设计的合理性和优越性。     

三移动两转动振动筛驱动机构优化与试验

为提高玉米脱出物在振动筛上的筛分效率,基于传统的平面往复振动筛,设计了一种玉米清选振动筛驱动机构,可使筛面实现3个移动2个转动;为深入研究其运动规律和筛分性能,用封闭矢量多边形法推导了筛面上任意一点的位移方程;以筛面后端振幅最小为目标,应用Isight软件优化各驱动杆件的长度,使筛面后端的振幅达到最小值15.4 mm;利用Matlab数值模拟确定筛面运动为非简谐周期运动。为确定驱动机构主轴转速和玉米脱出物喂入量对振动筛性能的影响,通过试验比较玉米籽粒在该机构筛面与平面往复振动筛面上的透筛率,试验结果表明,当玉米脱出物的喂入量为6 kg/s时,该机构主轴的最佳转速为260 r/min,玉米籽粒在该机构筛面上的透筛率比其在平面往复振动筛上的透筛率提高了5.75%,节省功耗16.1%。     

农用风机叶轮的有限元分析

叶轮是离心通风机的关键部件。叶轮上的叶片根部经常发生破坏,确定叶轮的应力和应变分布规律是提高风机强度的基础。为此,借助于有限元分析软件ANSYS对某农用离心风机叶轮进行了静强度分析,得到了叶轮的应力和应变分布规律,验证了设计的合理性,并为进一步优化叶轮结构提供了参考依据。     

玉米籽粒收获机分段式振动筛清选装置设计与试验

针对目前玉米籽粒收获机籽粒清洁率和损失率不能满足国家标准要求的问题,设计了一种分段式振动圆孔筛清选装置。利用CFD-DEM耦合技术对传统双层往复振动筛清选装置内气固两相运动进行仿真,根据上筛纵向区域内籽粒透筛规律和上筛长度,确定合适的分段式振动筛前筛长度,并设计分段式振动筛后筛,使玉米脱出物在前筛尾部下落到后筛之前可以被前筛上下混合气流继续分散、分层,以提高籽粒清洁率,降低籽粒损失率。在保证分段式振动筛前筛清选性能不变的条件下,以后筛频率、后筛振幅、前后筛垂直间距、前后筛水平间距为试验因素,以籽粒的清洁率和损失率为评价指标,设计二次正交旋转中心组合试验,建立各因素与指标之间的回归数学模型。利用Design-Expert 8.0.6软件的多目标优化算法获得最佳参数组合:后筛频率为4.44 Hz、后筛振幅为15.65 mm、前后筛垂直间距为114 mm、前后筛水平间距为18.53 mm。在清选装置入口气流速度为12.8 m/s、气流方向角为25°、清选装置入口玉米脱出物喂入量为5 kg/s时,分段式振动筛清选装置使籽粒清洁率提高到98.34%,籽粒损失率降至1.45%,籽粒清洁率比传统双层往复振动筛清选装置提高1.26个百分点,损失率降低0.81个百分点,满足国家筛分质量评价技术规范要求。     

高速受电弓上框架有限元分析及结构优化

针对电力机车高速受电弓上框架顶管裂纹故障多发问题,利用有限元法对原结构进行了应力计算.通过对比故障实际发生位置和有限元计算结果,验证了计算方法的有效性.根据有限元分析结果,对顶管和整体框架结构分别提出了优化方案.     

拖拉机车轮侧向负载有限元分析

依据GB/T 14785—2008《农林拖拉机和机械　车轮侧向负载疲劳试验方法》建立拖拉机车轮结构的有限元模型,利用分析软件对拖拉机车轮进行结构有限元分析,计算在疲劳试验加载工况下的应力水平和分布特点。针对车轮易受强度破坏的薄弱环节,提出合理的改进设计方案,使车轮的应力分布合理,提高产品质量,增强市场竞争力,为车轮的进一步优化设计提供理论指导。