单双层U形不锈钢波纹管液压胀形变形特征对比研究

基于ABAQUS平台,建立了单层和双层U形不锈钢波纹管液压胀形及回弹有限元模型,解决了建模中的关键问题,采用动态显示算法分析胀形过程,静态隐式算法求解回弹过程,并通过与实验获得的波纹管轮廓对比验证了模型的可靠性。基于此模型,对比分析了单层和双层波纹管胀形过程中的壁厚分布和轮廓特征。采用壁厚变化率反映壁厚变化情况,采用波厚、波高和波距变化量衡量波形尺寸的变化。研究发现:单层波纹管减薄率方面大于双层波纹管,双层波纹管内层壁厚减薄率大于外层;双层波纹管回弹后的尺寸变化大于单层管。     

铝合金Ω形波纹管轴向低压压形工艺

为了得到具有大直径大膨胀率且壁厚减薄小的铝合金Ω形波纹管,提出了一种轴向低压压形工艺,其核心思想是通过合理匹配成形内压与轴向进给间的关系来提高波纹管的成形质量。同时,通过实验与数值模拟分析结合的方式,基于ABAQUS有限元分析软件,建立了波纹管轴向低压压形过程的有限元模型,并基于波纹管轴向低压压形过程中的等效应力及壁厚分布情况,分析了3种不同加载路径对波纹管成形过程的影响,获得了成形内压与轴向进给间最佳的匹配关系。结果表明,由加载路径3阶梯形匹配关系所得波纹管的形状精度高,最大减薄率为12.1%,验证了工艺的可行性。     

TRB管无补料液压胀形波纹管的研究

首次通过理论设计建立了在无补料液压胀形波纹管时，TRB管参数与S、V、U型波纹管参数的关系，并建立了TRB管液压胀形S型、V型、U型波纹管的有限元模型，验证了无补料液压胀形技术的可行性。有限元模拟结果显示，S型波纹管的最大壁厚差为设计壁厚的8%,壁厚差大部分为设计壁厚的0%～2.25%;V型波纹管的最大壁厚差为设计壁厚的9.33%,壁厚差大部分为设计壁厚的0%～4.17%,壁厚分布均匀。成形极限图显示，S型和V型波纹管的成形应力状态均在安全区内，而U型波纹管在成形过程中发生破裂。因此，TRB管能成形为壁厚均匀的S型和V型波纹管，但不能成形为壁厚均匀的U型波纹管，模拟与理论设计基本吻合。     

工艺参数对双层304不锈钢波纹管液压胀形的影响

为提高波纹管的成形质量以及合理选取胀形工艺参数,基于有限元分析软件ABAQUS模拟304不锈钢双层波纹管液压胀形过程,并利用实验验证了有限元模型的正确性。基于建立的模型,研究了内压力、模具行程、挤压速度和加载路径对波纹管成形的影响。结果表明,影响双层波纹管液压胀形壁厚减薄和波高的主要工艺参数为内压力和模具行程;随着内压力和模具行程的增大,最大壁厚减薄率和波高均线性增大,且内外层壁厚差值增大;过大的内压和挤压速度会导致波高不均匀性增大;降低起波阶段内压力及在成形初期施加轴向进给的加载路径有利于减小波纹管的减薄率。最后,通过双层波纹管的液压胀形实验验证了数值模拟的正确性。     

双推杆电磁铁电磁力仿真

为了提高电液比例阀的响应时间,提出一种新型结构的双推杆电磁铁。根据等效磁路,建立电磁铁的数学模型,采用Ansoft对电磁铁进行有限元分析,用拟合命令对不同电流位移、电磁力响应特性进行曲线拟合,得出施加不同电流密度、电磁铁力移特性的变化规律。运用得出的数据,进行ANSYS Workbench撞击模型仿真,发现推杆撞击挡板后,受力集中在中心和部分边缘地区,长期撞击后,推杆筒很可能发生变形。因管壁较薄,根据云图使用火焰矫正法进行校正。     

直壁筒形件凸模支撑渐进成形工艺的数值模拟

以ANSYS/LS-DYNA软件为分析平台,构建了凸模支撑渐进成形过程的有限元模型,成功模拟了用平行直线型路径方案渐进成形直壁筒形件的过程,并通过实验验证了该数值模拟方法的可行性。对数值模拟结果进行后处理得到直壁筒形件的应力应变分布、节点运动以及壁厚的变化规律。结果表明,平行直线型路径方案能够成形出壁厚较为均匀的直壁筒形件,在筒形件口部区域等效应力和等效应变达到最大。     

基于Maxwell的电磁阀导磁部件分析与优化

利用电磁场有限元分析软件Maxwell建立电磁阀二维模型,研究电磁阀导磁部件的结构和材料属性对电磁阀性能的影响。通过对电磁阀的铁心直径、气隙、线圈位置、材料属性等关键参数进行静态/动态仿真分析,计算不同参数下行程与磁力的关系,经过对比得出优化参数。在保持同样大小电压输入前提条件下,在行程为0时,优化后的电磁阀模型电磁力增大了约2倍,且体积减小5.2%。与初始模型相比,该模型能耗低、制造成本低、电磁力大、响应速度快。     

双离合器控制电磁阀特性研究

比例电磁阀作为离合器液压缸油压控制的关键元件,对DCT性能的影响深刻。以DCT离合器控制的比例电磁阀为研究对象,在分析其结构与工作原理的基础上建立电磁阀电场、磁场、液压和机械4个物理场耦合模型,并以ANSYS/Maxwell对电磁铁系统进行动态特性分析。进一步结合电磁力特性数据建立电磁阀控制离合器AMESim模型。台架试验结果与仿真结果有较高吻合度,验证了数学模型的正确性及仿真方法的可靠性,为进一步优化电磁阀结构及其压力控制方法提供了理论支撑。     

5000kN双梁式复合材料液压机结构设计与有限元仿真

为解决复合材料三梁四柱液压机结构轻量化与成形工艺零件厚度不均匀问题,设计一台5000kN新型双梁双抗偏载结构的液压机。使用SolidWorks建立机身初始结构模型,采用ANSYS Workbench对液压机模型进行静态有限元分析,得到机身主要部件的应力和位移的分布情况,确保机架的刚度和强度以及整体性指标达到使用要求。同时,在中心载荷和两种极限偏载工况下,对液压机结构进行强度和刚度校核,获得满足工程要求的新型双梁液压机结构。     

三通管复合胀形与轴向压缩胀形工艺研究

采用显示动力分析软件ANSYS／LS—DYNA建立复合胀形三维有限元模型，深入研究了三通管液压胀形过程中应力应变分布规律，系统比较了轴向压缩胀形和复合胀形过程中应力应变变化规律、胀形支管高度、壁厚分布的差异。研究表明：复合胀形较轴向压缩胀形应力应变分布更均匀、壁厚分布更均匀、更易获得较大的支管高度。     

隔磁槽对换挡电磁阀电磁力的影响研究

利用Ansoft Maxwell软件对换挡电磁阀电磁部分进行仿真计算。对比分析了有无隔磁槽对电磁力的影响;此外,重点从隔磁槽角度、长度、位置三大方面分析了其对电磁力与气隙的影响,找出其中的变化规律,为换挡电磁阀隔磁槽的设计提供了理论依据。研究表明:隔磁槽长度及位置对电磁力有较大的影响,隔磁槽角度在一定范围内对电磁力的影响较小。     

基于电磁超声的金属板测厚技术仿真研究

针对金属板厚度测量问题,研究了电磁超声波在金属板中的传播特性,根据有限元理论,利用ANSYS有限元分析软件对金属板测厚换能器进行了仿真分析。建立了测厚换能器的三维模型,对模型进行了电磁分析和电磁结构耦合分析。分别得出了被测试件内感生出的涡流和受到的洛伦兹力以及被测试件内部受到的位移情况。仿真结果表明,被测试件内质点受到的洛伦兹力方向为向下,且线圈正下方的洛伦兹力最大;通过不同时刻质点位移的变化可以直观地观察出电磁超声波在板中的传播状况;通过对单个质点位移的分析得出了该模型产生的电磁超声波的质点位移最大方向是向下的;该模型产生的超声波是向下的,可用于模拟电磁超声的测厚情况。     

高速电磁阀磁场有限元分析与电磁力计算

应用电磁场分析软件对高速电磁阀电磁作用力进行有限元分析计算.自行设计了电磁阀响应特性试验装置,对电磁阀响应特性进行试验研究.试验结果表明：仿真计算与试验结果有较好的一致性.     

基于AMESim和Ansoft的直动式电磁阀动态特性仿真分析

介绍了某型液体火箭发动机用直动式电磁阀的结构和工作原理,建立了基于Ansoft的电磁场仿真模型和基于AMESim的电磁阀系统仿真模型。通过把电磁场仿真结果导入AMESim系统仿真模型中,实现了电磁、机械和液压系统之间的耦合求解。经电磁阀动态特性试验结果验证表明,建立的仿真模型能够准确地计算电磁阀的动态特性。     

磁粉探伤爬壁机器人设计与研究北大核心

针对目前钢制管道壁面检测工作主要依靠人工手持探伤设备进行检测的情况,设计四轮驱动磁粉探伤爬壁机器人。对机器人的两种危险状况进行静力学分析,得出永磁轮最小吸附力为250 N。建立永磁轮尺寸优化模型并将它导入有限元分析软件Ansoft Maxwell,优化得到永磁轮轭铁厚度为6 mm、半径为20 mm。对永磁轮进行磁场分析并研究轭铁厚度与半径变化对吸附力的影响;组装机器人样机进行实验。结果表明:所设计的机器人能够沿壁面稳定行走与转向,验证了机器人设计的合理性。     

大承载力径向电磁轴承的建模设计与分析

根据10 kW·h储能飞轮对支承系统的大承载力要求,提出12磁极E型径向电磁轴承结构,分析磁极个数对于支承性能的影响,建立12磁极径向电磁轴承的电磁力数学模型,并基于此对电磁轴承的结构展开设计。基于有限元软件,进行不同控制电流下的电磁轴承磁场分布仿真。基于所设计的径向电磁轴承试验台,进行不同间隙状态下的电磁力试验,仿真和试验分析结果验证了所提出磁轴承结构的合理性和可行性。     

电磁球式平衡系统平衡方法及结构设计研究

针对电磁球式主动平衡系统，分析其工作原理，归纳钢球对应补偿能力的计算方法，讨论由已知不平衡量计算两个钢球相位的过程，并将多球情况按一定规则简化为两球情况，得到不平衡量和钢球数量、相位的关系。在特定转子直径下，建立平衡系统结构的三维模型，基于Ansoft Maxwell有限元分析平台，采用控制变量法依次研究了永磁体排布方式、直径、厚度和电磁结构对平衡转速和补偿量等的影响规律，最终完成了结构设计。结果表明：采用相邻永磁体极性相反交替排布，永磁体直径为6 mm、厚度为4 mm,电磁结构外壳长度略小于铁心长度时，平衡系统能取得较为合理的转速和最大补偿量。