水果中型采摘器的机械结构设计与分析

目前,水果采摘多为人工作业,约占整个产业工作量的40%,人工成本过大,同时存在安全隐患。设计了一种水果中型采摘器,该采摘装置利用平台电机带动轮胎移动,抓手通过电机带动其旋转进行抓取。通过有限元分析零件力学结构的强度以及合理性,得出了可行的通道掉落式水果采摘装置设计方案。该设计符合相关规范、合理可行、操作简便、成本较低,有效降低了水果采摘的危险性,为实现辅助果农进行平地水果采摘奠定基础,并对降低果农劳动强度、保证果品及时采收、提升果品质量等具有非常重要的意义。     

内置式电热木地板结构设计与优化

从工业化生产角度出发,根据地板热传导模型对产品结构进行了三维仿真设计,并进行有限元分析,提出由装饰表板、次表板上基材、发热材料、导热材料、下基材、隔热材料等通过胶黏剂进行复合封装的内置发热实木复合地板结构的设计方案,采用Solidworks软件进行了设计仿真与有限元分析,并结合仿真结果对制备工艺进行分析。结果表明,该设计方案有望解决现有发热木地板制造工艺复杂、热效率不高等问题。     

6HT-100型核桃分级破壳机机架的有限元分析

[目的]机架是核桃分级破壳机的关键部件,为了研究其动态特性,掌握应力应变情况,明确机架在受力后的薄弱环节。[方法]首先分析该机机架的工作特性,结合核桃分级破壳机要求,确定机架结构参数;其次,利用三维实体建模软件Solid Works建立机架模型,将其通过接口导入ANSYS Workbench有限元分析软件中,对所建机架模型进行静力学和模态分析;最后求解并得到核桃分级破壳机机架的总变形图、等效应力云图、等效应变图及机架的前6阶模态频率和振型。[结果]结果表明,机架最大应力为23.48 MPa[τ]=68.96 MPa,模态频率为7.5~66.8Hz,机架结构设计合理,能够达到工作要求。[结论]为后续优化设计奠定基础并提供参考依据。     

圆钢管型钢再生混凝土长柱轴压下受力性能的分析

【目的】采用有限元分析圆钢管型钢再生混凝土组合长柱在轴向荷载作用下的受力性能,为其工程应用提供技术支持。【方法】在前期试验的基础上,结合非线性分析理论,采用Abaqus有限元软件对圆钢管型钢再生混凝土组合长柱的轴压性能进行数值模拟,观察试件的破坏过程及特征,获取其应力云图及轴向荷载-应变曲线;并在此试验结果的基础上,对长柱进行了有限元参数拓展分析。【结果】随着钢管径厚比的增大,长柱试件承载力降幅约为6.0%,且刚度明显降低。增大型钢配钢率时,其承载力提高了4.4%左右,但延性提高明显。随着钢管和型钢强度的增大,长柱承载力提高幅度为4.3%和4.5%左右,对试件变形能力的影响不明显。此外,提高再生混凝土强度,长柱承载力提高幅度最大可达13.9%,但其延性性能降低。【结论】利用Abaqus模拟圆钢管型钢再生混凝土组合长柱的轴压受力性能是可行的,同时也表明该组合柱具有较高的承载力和良好的延性变形能力。     

逆断层作用下X80埋地管道的非线性屈曲分析北大核心

埋地高强钢管道是油气长距离输送的主要方式,而地震造成的断层位移错动严重威胁管道的安全运行。建立了埋地X80高强钢管道在逆断层作用下的有限元模型,采用弯管与管单元模拟管道,非线性土弹簧模拟管土相互作用。考虑了管材、管土、几何大变形造成的非线性,模型采用非线性稳定算法,保证了求解的收敛性。依据西气东输二线工程参数,详细分析了逆断层作用下管道的两种屈曲失效形式,即梁式整体屈曲失效与壳式局部失稳失效。同时,讨论了断层倾角、管道壁厚及埋深对管道屈曲失效形式的影响。研究成果对穿越断层管道的设计与安全评价有一定的指导意义。     

观光温室结构楔形箱型矩管柱梁连接节点抗震性能

为了满足温室结构的建设需要,提出了一种楔形箱型矩管柱与H形钢梁连接节点构造型式,并对该种节点的抗震性能进行研究。利用ANSYS对该节点进行了往复荷载作用下的有限元模拟分析,讨论了钢梁翼缘、腹板厚度及矩管柱壁厚对钢节点抗震性能的影响。结果表明,楔形箱型节点在往复荷载作用下梁端塑性铰位置向跨中偏移,保证了"强柱弱梁、强节点弱构件"设计理念的实现。累积耗能比传统的外联板式节点高出25.40%,比内隔板式节点减少20.46%,滞回曲线相对饱满,体现了良好的抗震性能。同时,梁翼缘和腹板的厚度及楔形箱形截面宽度变化率对于节点的抗震性能有较大的影响,建议实际工程中截面宽度变化率取1:4。计算结果表明该节点具有良好的抗震性能。     

尾巨桉/金属复合材料层间剪应力分布特征的有限元解析

利用三层尾巨桉单板之间嵌入与两张性能相同的金属薄板组成五层尾巨桉单板/金属网层积复合材,并采用预实验优化的热压工艺参数压制成板。采用大型通用有限元分析软件ANSYS 10.0建立了尾巨桉/金属网复合材料的有限元分析模型,模拟了尾巨桉/金属复合材料界面自由边附近与板材内部界面剪切应力分布规律,确定了最可能引起分层破坏的剪切应力的分布规律。结果表明:(1)复合材料四层界面处3个剪切应力的二维应力场分布云图表明自由边附近出现奇异应力的分布特征,自由边处剪切应力τxy的值最大,其最大值为14.0MPa;(2)复合材料四层界面处3个剪切应力的三维应力场分布云图表明在四层界面处剪切应力τxy的应力集中现象都最为明显,最大应力集中值可达25.0 MPa。     

一种简便的含裂纹梁的有限元模型

研究了含裂纹梁的弯曲变形问题。建立了一种简便的含裂纹梁的有限元模型,基于断裂力学理论和力的平衡方程,利用柔度矩阵和刚度矩阵的物理含义,导出了含裂纹梁单元的刚度矩阵。基于Matlab软件进行了数值模拟运算,给出了裂纹对梁挠度的影响。     

农村有压引水隧洞围岩应力变形有限元仿真分析

实验地区的周围环境是复杂围岩,且建有水电站,故而,选择该地区的复杂围岩条件的有压引水隧洞和条件最差的隧洞断面作为研究的例子。在进行复杂围岩的研究过程中,采用的是非线性有限元法,并且对隧道的挖掘、运行过程中的应变能力进行了有限元仿真以及结果分析;对复杂围岩隧洞施工期间的应力变形进行了探讨;对其隧道运行期间的应力变形、分布变化的规律进行了分析。     

基于SolidWorks的采棉机摘锭的三维虚拟建模及有限元分析

运用SolidWorks软件对采棉机摘锭进行三维虚拟建模,并利用软件中的COSMOSXpress分析程序对摘锭的径向受力和扭矩进行有限元分析,并对摘锭的材质、约束、载荷进行设定,通过分析结果对设计进行优化和改进,在确定材料的环境中优化尺寸参数,精确分析各零件的相对位置及运动状态,为加工工艺的分析提供良好的基础。