甘蔗收割机刀盘轴的疲劳分析和优化设计

通过实测甘蔗收割机作业工况的载荷信号,利用nCode Glphyworks进行信号处理,得到了能反映实际工作载荷的载荷谱。通过UG建立刀盘轴的三维实体模型,将三维实体模型导入ANSYS Workbench中进行网格划分和静力分析,得到刀盘在静力作用下的应力结果。根据载荷谱、有限元分析结果和材料的S-N曲线,利用nCode Designlife对刀盘轴进行了疲劳寿命预测,再根据静力分析和疲劳的结果,利用ANSYS Workbench对刀盘轴进行优化,最后验证优化后的刀盘轴是否满足实际使用的需求。     

基于ABAQUS/Fe-safe生物质成型机环模疲劳寿命分析

运用三维建模软件Solidworks、有限元分析软件ABAQUS和耐久性疲劳分析软件Fe-safe 3种软件进行联合仿真,对环模生物质成型机的重要部件环模进行静力分析和疲劳寿命分析。运用有限元软件ABAQUS对环模进行了静强度分析,得到环模的应力云图,通过疲劳分析软件Fe-safe读取应力结果,施加载荷谱并通过Seeger法估算材料的S-N曲线,从而得到环模的寿命分布云图。分析的结果对环模的结构优化及其制造能够起到指导作用。     

基于六分力仪提取载荷谱的某乘用车副车架疲劳分析

以某乘用车前副车架为研究对象,在定远试验场用六分力仪提取该乘用车4个轮心的载荷谱,在ADAMS中建立副车架与悬架的刚柔耦合多体动力学模型,将基于六分力仪提取的轮心载荷谱,导入到该多体动力学模型中求取副车架结合部位的载荷谱,在HyperMesh软件中对副车架进行单位载荷下的静力分析,最终在疲劳仿真软件n Code中对其进行疲劳仿真分析。通过台架试验验证上述疲劳仿真分析结果,对副车架进行结构上优化,其疲劳开裂问题得到解决。     

液压油缸活塞杆耐久分析及优化

为研究旋挖钻机加压油缸的疲劳性能,通过市场调研获取了旋挖钻机加压油缸的一种非常典型的作业工况,测试其压力载荷谱并转换为活塞杆的力载荷谱。根据载荷谱特征,对载荷谱每个作业周期进行拆解分析,得到每个周期包含主卷扬上提、打桩加压、憋压、泄压回转下放4个过程。基于载荷分解得到的单周期动态载荷谱,利用有限元仿真和疲劳分析,对加压油缸活塞杆进行疲劳寿命分析预测,反映实际工况下活塞杆的预测疲劳寿命及风险区域,为后期结构优化提供参考。     

烟秆拔秆破碎机机架轻量化设计与随机振动疲劳分析

为优化自行研制的一体式烟秆拔秆破碎机质量及作业功耗,探究随机振动对整机疲劳寿命的影响,采用基于遗传算法的多目标优化、振动试验和基于功率谱密度(PSD)的随机振动疲劳计算等方法对机架进行轻量化设计和疲劳寿命分析。首先通过振动试验获得典型测点的加速度功率谱密度,再将其作为随机振动载荷添加到有限元中进行随机振动响应分析,最后计算出该载荷机架的疲劳寿命。结果表明,优化后使机架的在保证结构强度的基础上质量减轻19.6%,当随机振动频率为47.814 Hz时,机架的功率密度谱最大响应值为6.66e-7 m~2/Hz,随机振动载荷下烟秆拔秆破碎机的振动疲劳寿命约为3.65年。     

基于实测载荷的蔬菜田间动力机械车架结构优化

蔬菜田间动力机械作为一种新型机器,可以实现不同的收获前机械化作业,车架在田间作业时受到各种载荷作用,会伴随有动载荷影响,有必要对车架进行强度研究与优化设计。研究了其车架基于田间实测应变数据的多目标拓扑优化设计方法。利用HyperWorks软件对该车架进行有限元分析,得到了静应力分析条件下的应力分布,并确定车架的疲劳损伤热点;在数据分析基础上,粘贴应变片,组建动态应变测试系统,采集蔬菜田间动力机械典型作业工况下的载荷时间历程;对实测的应变时间历程数据进行预处理,分析车架在相应工况下的受力情况;利用nCode软件编制载荷谱,进行车架的疲劳分析与寿命预测,以此为基础提出了拓扑优化,构建了综合多种工况、以车架应变能和动态低阶固有频率为响应的多目标拓扑优化数学模型,进行轻量化设计。试验结果表明,车架的交叉焊缝处的疲劳寿命为7.5×104h,为15个测点中最短疲劳寿命,满足使用寿命要求,车架整体结构强度设计过剩。优化后的车架质量减小443.55kg,减轻了53.47%。     

纯电动汽车减速器壳体轻量化设计与分析

针对新开发的一款纯电动汽车减速器壳体进行轻量化设计。首先将壳体的初始模型进行减薄,在Hypermesh软件中建立相应的有限元分析模型,并在MASTA软件中建立减速器刚柔耦合模型以获取轴承载荷。然后将有限元模型导入NASTRAN软件求解计算。通过静力分析、局部拓扑优化、模态分析、模态频率响应分析,结果表明优化后壳体的静态、动态特性基本不变,质量却由原9. 67 kg减轻至8. 45 kg,减轻比达12. 6%,轻量化效果显著。     

小型涡喷发动机减速器齿轮啮合疲劳分析

建立某无人机用小型涡喷发动机减速器齿轮三维有限元模型,把发动机主轴的载荷谱转化为齿轮载荷谱,基于接触分析模型,得到一个啮合周期下的应力变化,应用S-N曲线,估计了该发动机减速器齿轮啮合疲劳寿命。这种基于有限元分析的齿轮啮合疲劳分析,为该齿轮副优化设计提供理论依据,也为其它齿轮的疲劳分析提供借鉴。     

桥壳垂直弯曲疲劳寿命的有限元分析

通过对疲劳寿命理论的分析,利用三维软件建立某后桥壳模型,导入到有限元分析软件ANSYS中,经过静力与模态分析验证后,进行后桥壳的疲劳寿命预测。将分析结果与台架试验结果进行对比,验证了有限元分析方法的可行性。为今后的结构优化研究提供了方向。     

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...     

半挂车牵引座鞍体的疲劳寿命分析

为了分析半挂车牵引座鞍体的疲劳寿命,通过CATIA软件建立了半挂车牵引座鞍体的三维实体模型.在有限元分析软件ANSYS It,确立了边界条件与载荷谱.经过有限元分析计算,得到鞍体的寿命分布图.通过增大载荷谱,得到了鞍体的疲劳危险区域,为鞍体的设计提供理论依据.     

电动客车车架等寿命轻量化研究综述

对国内外电动客车车架等寿命轻量化技术的研究现状进行阐述,并指出了在现今研究中的不足和问题。提出车架等寿命模型,基于有限元分析结果在疲劳分析软件中求解疲劳寿命,基于等寿命模型的轻量化分析来减轻车架质量。最后集成CAD工具、有限元应力和变形分析、疲劳寿命分析及电动客车架多学科优化模型,反复优化直到目标收敛的分析方法,得到集成轻量化方法。     

基于道路载荷谱的悬置螺栓疲劳寿命研究

在整车道路试验中,发动机悬置失效部位多集中于悬置螺栓,螺栓的断口特征表明,在承受复杂载荷作用下的悬置螺栓的主要失效形式为弯曲疲劳失效。为评价随机载荷作用下悬置螺栓的疲劳寿命,提出一种基于不同矢量之间物理关系的载荷谱转换方法,将实际采集的加速度信号转换为用于疲劳分析的应力载荷谱。结合悬置螺栓的S-N曲线,通过雨流循环计数和等损伤转化法将随机载荷谱编制成八级程序载荷谱,对螺栓进行疲劳寿命分析,依据线性Miner疲劳损伤理论预测了其疲劳寿命。     

基于城市轿车循环行驶工况的汽车轮毂疲劳寿命预测

以16×7J铝合金轮毂为研究对象,依据国内城市轿车循环行驶工况,分析轮毂行驶载荷谱,此种编谱方法可以真实反映轮毂所受载荷大小和作用位置。通过有限元分析得到轮毂受力危险点的应力-时间曲线,提取每一循环修正后的应力幅值编制应力谱。依据疲劳分析理论结合轮毂的S-N曲线,把应力幅值作为疲劳分析的基本参数,将改进的Miner公式用于轮毂的疲劳寿命预测,最终以"循环公里数"度量轮毂疲劳寿命。     

基于有限元方法的桁架桥梁结构分析

本文使用有限元方法和结构分析软件,对选用的72m下承式桁架桥进行结构分析,其中包括静力分析和模态分析。通过节点来创建桁架桥梁的单元,建立桁架桥梁有限元模型的方法进行建模,随后对建立的桁架桥模型进行约束条件和施加集中力载荷的操作,最后对桥梁的模型进行求解并且查看结果后处理等操作,得出分析结论。对桥梁的主体进行静力分析和模态分析从而得到此桥梁的变形、位移的情况和该桥梁的振型等。     

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。     

涡电流分选磁辊磁场优化

提出了一种双层Halbach阵列磁辊模型,该磁辊模型外部磁场更强,磁场的正弦性更好。通过磁标势法,建立了该磁辊磁场分布规律的数学模型,得到了径向和环向磁通密度的数学表达式。利用有限元仿真工具对磁辊磁场进行了仿真分析,得到了磁辊外部磁场的分布规律。并通过仿真工具,对磁辊结构参数进行了优化。     

铝合金车轮动态弯曲疲劳寿命预测

结合有限元法和疲劳理论对22×8.5JJ车轮进行了动态弯曲疲劳分析,得到了试验载荷下车轮的疲劳寿命分布.应用ANSYS软件建立了疲劳试验的有限元模型,并考虑螺栓预紧和多个面接触对计算结果的影响;采用24个载荷的序列模拟车轮一个载荷循环过程的受力状态.采用临界平面准则分析了疲劳寿命.分析结果表明车轮的疲劳破坏主要集中在轮辐根部的连接部位,与试验结果吻合.应用该分析方法能降低设计成本,缩短设计周期.     

柴油机曲轴的疲劳寿命估算

影响曲轴疲劳寿命有很多原因,而且准确地估计出曲轴疲劳寿命的难度较大。现以某型柴油机组成的动力装置为原始模型,运用有限元模型分析的方法计算柴油机曲轴在一个周期的动态应力,再用这个周期的应力载荷谱结合疲劳计算方法分析曲轴疲劳寿命。结合不同理论下的曲轴疲劳寿命,比较后得出适合的方法。     

副车架疲劳载荷分析方法

结合LMSTWR软件,详细介绍了基于混合路面的轮心位移反求法求取副车架载荷谱的方法。通过在某MPV上布置合适传感器,在试验场测得道路载荷谱信号。根据实测的数据,建立整车多体动力学模型。基于处理后的道路载荷谱与多体动力学模型进行虚拟迭代,并进行副车架载荷分解。结果表明,迭代仿真得到的信号与试验值吻合度较好。