直流无刷电机系统的建模与仿真

基于展成加工原理,采用坐标变换法推导出Ⅰ型带凸角磨前滚刀各切削刃在被加工齿轮上生成的共轭曲线:按平面曲线合成方法对共轭曲线进行离散、压缩、连接与合成,得到加工后的准确齿形.基于APDL与MATLAB混合编程技术,精确地实现凸角型磨前滚刀切制的复杂齿形有限元几何建模,进而探讨了齿面摩擦力对齿轮弯曲强度与轮齿变形的影响.研究表明:实际齿轮承载能力精确计算中,摩擦力对轮齿强度的影响一般不应忽略.准确的齿形计算、建模与分析,对于复杂齿轮的强度分析和齿廓优化具有积极的意义.     

农用拖拉机渐开线直齿圆柱齿轮工程仿生研究

在Pro/e中建立农用拖拉机渐开线直齿圆柱齿轮的轮齿模型,以工程仿生学和有限元理论为基础,运用MSC.Nastran对普通齿轮和仿生表面形态齿轮进行了瞬态频率响应分析。有限元模拟结果表明:在相同的内部激励作用下,普通齿轮和仿生表面形态齿轮的响应情况不同,仿生表面形态齿轮的形变量更小,从而有效地改善了齿轮的动力学特性,提高了齿轮的可靠性。     

齿轮动态接触应力有限元分析

为研究齿轮啮合过程中齿轮副各部位的应力分布,利用有限元法,对渐开线齿轮在移动荷载作用下的应力情况进行了分析计算,分析中考虑了接触应力和接触面积的关系,并将移动荷载进行了简化。结果发现,有限元计算后,经过数据处理,得到了各接触点的应力时程曲线,显示了齿轮啮合过程中齿周围区域的应力分布状态。因此得出结论:轮齿的应力集中主要位于齿根圆角处。在齿轮啮合过程中,此处最容易发生断裂,这将是齿轮主要的失效形式。由此可见,齿轮副应增强齿根强度,以提高其啮合寿命。     

基于齿轮误差与柔度的弯曲强度计算力点研究

考虑系统误差和轮齿综合柔度,对齿轮弯曲强度的计算力点进行研究.结合齿轮传动的动力和误差传递均沿工作齿面啮合线的特性,在该方向上建立含主要系统误差项和轮齿复合变形的齿轮误差-变形计算模型.根据基节偏差与齿形误差的随机分布规律,按最大误差法合成啮合齿对有效误差;根据力、变形与刚度的关系,将轮齿刚度分解为挠曲和接触刚度两部分,进而得到啮合齿对的综合柔度.最后基于上述计算模型,推导出齿轮弯曲强度计算力点的位置判别式.分析表明:计算力点位置选取与齿轮加工精度紧密相关,选法不同齿根峰值应力计算值相差很大;研究结果为弯曲强度计算力点的准确选取提供了比较科学的依据.     

基于CATIA直齿圆柱齿轮的有限元分析

以CATIA为开发平台,机械设计、分析与模拟模块为开发工具,对标准直齿圆柱齿轮进行精确的三维建模和有限元分析,结果得到齿轮的网格图、应力分布图及位移分布图,为齿轮的可靠性设计提供重要依据.     

渐开线齿廓齿轮的精确建模及应力分析

基于三维造型软件SolidWorks和科学计算软件MATLAB,对渐开线齿轮的齿廓进行了精确的建模,在此基础上应用有限元软件ANSYS对其进行了应力分析.结果表明,设计方法是可行的,这为三维复杂曲线的造型提供了一种造型方法,也为工业上其他类型齿轮设计与分析提供了参考.     

基于ABAQUS有限元的分插机构齿轮接触分析

针对将偏心齿轮-非圆齿轮行星系应用于插秧机的混合齿轮行星系分插机构,运用有限元方法对非圆齿轮与偏心齿轮啮合状态仿真模型施加相应的非圆齿轮角速度和偏心齿轮转矩。结果表明,分插机构在极限转矩状态下运动时,非圆齿轮最大接触应力在180～200 MPa,偏心齿轮最大接触应力在320～420 MPa,非圆齿轮与偏心齿轮啮合正常,符合设计要求。     

圆弧圆柱齿轮实体造型和有限元分析

利用Pro／E软件的参数化建模功能,按圆弧齿轮的法面齿廓曲线,经过系列坐标变换,实现了圆弧齿轮的三维精确造型。通过对模型加载Ansys6．0有限元分析,得出了圆弧圆柱齿轮有限元分析结果,并利用该方法校核了一圆弧圆柱齿轮设计的合理性。     

结构动力分析的高精度有限单元法

基于哈密顿变分原理,建立了增加内部自由度的结构动力分析高精度非协调有限元法计算列式,揭示了它与动态有限元法的内在联系;同时,对增加单元结点的高精度动力有限元也进行了评述与讨论.通过实例分析,对高精度动力有限元与常规动力有限元进行了比较.算例表明,与常规有限元相比,常规动态有限元、本文的动态有限元均能给出更好的结果;高阶动力有限元能给出甚至优于动态有限元的计算结果.     

ANSYS的二次开发及其在土石坝有限元分析中的应用

利用ANSYS的APDL语言,编写了计算土石坝静力分析的线性有限元程序和非线性有限元程序.建模简单,使用方便,从计算实例看,计算结果较准确,取得了较好的效果.     

基于ANSYS的生物质固化成型机凹齿的特性分析

建立了基于ANSYS的生物质挤压过程的凹齿的受力分析。从有限元模型分析结果出发,得到生物质固化成型机凹齿的受力分布规律,进而为不同生物质原料与不同凹齿的结构设计和改进提供理论依据。     

基于CATIA的减速器齿轮轴的有限元分析

以CATIA为平台对减速器齿轮轴进行三维实体建模,并运用分析与模拟模块进行有限元分析,最后得到齿轮轴的网格图、应力分布图及位移分布图,对后继齿轮轴的可靠性设计起重要作用.     

丘陵山区多功能茶园管理机变速箱齿轮寿命预测

为预测丘陵山区多功能茶园管理机变速箱齿轮的失效部位以及使用寿命,采用CAXA CAD和Solidworks软件建立茶园管理机变速箱齿轮副三维有限元模型.通过分析齿轮副在载荷作用下的力学特性,得到齿轮的范·米塞斯(Von Mises)应力、位移及应变分布情况,最大范·米塞斯应力约为209.63MPa,小于材料的屈服极限,齿轮根部不会发生断裂.运用极大似然估计法建立齿轮的三参数Weibull分布函数和概率密度函数.预测齿轮的失效概率和平均失效时间,得到齿轮工作1 000h失效概率为98.04%,平均失效时间约为642h.运用Simulation疲劳分析模块对齿轮进行疲劳寿命分析,仿真结果表明,齿轮工作700h左右完全失效.该研究分别从齿轮失效概率和疲劳失效两个角度对其使用寿命进行预测,并且得到相近的结果,从而为茶园管理机变速箱的维护提供参考.     

薄轮辐齿轮传动啮合刚度计算分析

利用有限元法建立了齿轮啮合刚度计算的数学模型，并分析计算了薄轮辐齿轮传动的啮合刚度，获得了轮辐厚度及轮缘厚度与啮合刚度之间的关系曲线，为薄轮辐齿轮传动动态响应计算、动态结构优化及设计制造奠定了一定的基础．     

林木根系固土作用数值分析

林木根系的固土作用是通过影响土体的应力、应变(位移)状态来实现的.该文将根土复合体看作是由土体、根系以及土体与根系之间的接触单元所联系起来的有机体,采用Duncan-ChangE-μ模型和非线性界面单元模型对根系固坡问题进行了应力应变分析,以油松为对象,模拟了油松根系与黄土相互作用的应力场,探索了有限元数值分析方法在根系固土机理研究领域的应用.研究结果表明,根系能使坡面表层的应力传递到土层深层,并弱化一定深度土层土体的应力,尤其是根底边缘附近的浅层土体应力减小的幅度较大,表明根系固土的影响范围局限于土体浅层.采用有限元法计算坡面在无林与有林两种条件下的边坡安全系数分别为1·821和1·984,有油松根系存在的边坡其安全系数比天然边坡计算的安全系数提高了10%,说明根系具有一定的固土作用.     

基于HyperWorks的齿轮泵泵体模态分析

齿轮泵泵体是齿轮泵的重要组成部件,其品质好坏直接影响着齿轮泵的使用寿命.应用CATIA建立了齿轮泵泵体的几何模型,利用HyperWorks软件建立了齿轮泵泵体的有限元模型,并对其前10阶固有频率及振型进行了计算分析,为齿轮泵泵体响应分析提供了重要的模态参数,同时也为结构的改进设计提供了理论依据,具有较高的工程应用价值.     

育种小麦籽粒力学特性的有限元分析

在建立育种小麦籽粒几何模型与有限元计算模型的基础上,运用有限元分析方法对小麦籽粒在压载作用下不同受力部位的应力分布进行了分析,获得了育种小麦籽粒在不同施力位置的压载作用下的力学性质,从而为深入研究育种小麦籽粒的损伤机制、优化脱粒装置提供理论依据。经模型仿真计算和试验结果相比较,得出育种小麦籽粒宏观破裂位置与破裂方向与有限元分析是一致的。在种子腹面施加压缩载荷时,种子的宏观破裂是沿腹沟处的应力裂纹;在种子顶面施加压缩载荷时,种子的宏观破裂是从底面两侧开始,在胚顶部与胚乳共生处相交,而后沿胚中部向下扩展的裂纹;种子的宏观破裂是由内部裂纹引起。