基于NX的旋耕刀三维建模及结构优化

为了提高旋耕机的切削效率和使用性能,以R245弯形旋耕刀为主要研究对象,介绍了旋耕刀的结构和工作原理,阐述了建模、有限元分析及优化的方法步骤.首先运用NX软件基于表达式对刀片进行三维建模,然后通过NX NASTRAN模块建立有限元模型并求解,最后进行了应力仿真和尺寸优化.结果表明:最大应力和变形位于旋耕刀与刀锟连接孔附近处;相同载荷作用下,优化旋耕刀主要参数尺寸,能够有效地减轻质量及降低应力和变形大小,为旋耕刀设计提供了有效的参考.     

基于DEM-FEA的圆盘开沟机刀盘的力学特性分析

圆盘式开沟机因具有开沟效率高、作业效果较好和维护成本低的优点而被广泛应用。本文以圆盘开沟机刀盘为研究对象,采用DEM-FEA的方法对刀盘在额定工况下的力学特性进行了仿真分析。主要结论如下:刀盘内侧刀片尾端的应力较大,最大值为150.9MPa,该值远小于材料的屈服强度380MPa,但是由于应力较大,而且内侧刀片随着刀盘的转动将受到外力的交替作用,容易产生疲劳断裂;处于切削工作状态的圆盘刀片和内侧刀片的变形量大于其他刀片,最大变形值为1.37mm,变形值较大,虽然不会影响开沟质量,但可能加速刀片的疲劳失效;刀盘前四阶模态的振动频率范围为56.05~106.44Hz,在额定工况下,刀盘不会发生共振失效。     

基于 ANSYS Workbench的微耕机旋耕刀有限元分析

以微耕机旋耕刀为研究对象,运用Pro/E软件建立了旋耕刀的三维模型,基于ANSYS Workbench有限元分析软件对旋耕刀进行了应力、变形、应变分析。分析结果表明：旋耕刀总变形最大处在旋耕刀的正切部,表明正切部刚度最差;旋耕刀最大应力与应变区域在刀柄与刀背连接处,与实际工作过程中旋耕刀断裂处一致,验证了有限元分析的可靠性,为旋耕刀的进一步优化设计提供了理论依据。     

装砖机四杆导向装置模态及瞬态分析

为了进一步研究装砖机导向装置在工作过程中受到外力干扰时的应力应变状况以及力学性能,通过Pro/E构建了导向装置的三维模型,运用有限元分析软件ANSYS对其进行模态分析,得到其前6阶固有频率和振型。对导向装置受启动惯性力和冲击力作用进行了瞬态分析,得到其应力、变形变化规律和应力、变形最大时刻云图,其最大变形在导向杆最下端分别为0.818 9mm/m和2.660 0mm/m,最大应力在导向杆与导向套接触处分别为15.21MPa和48.00MPa,整个机构的最大应力为149.99MPa,变形和应力均符合要求。验证了装砖机导向装置结构设计的合理性和安全性。     

基于Abaqus的旋耕刀有限元分析

以旋耕刀为研究对象,运用UG软件建立了旋耕刀的三维模型,然后通过有限元软件Abaqus对其进行了应力、变形和位移分析。分析结果表明:旋耕刀变形最大应力区域在刀柄与刀背连接孔处,与实际工作过程中旋耕刀断裂处一致;最大位移处在旋耕刀的正切部,表明正切部刚度最差。     

旋挖钻机三角形连接架的有限元分析

在详细分析旋挖钻工况下受力情况的基础上,建立了旋挖钻机的数学模型,并且确定了旋挖状况下的典型工况。利用ANSYS软件对旋挖钻机工作装置支撑机构中的三角形连接架进行了静力学有限元分析,揭示三角形连接架在各种典型位置工况下的最大变形值、最大应力值、危险截面区域以及变形和应力的分布规律,分析结果显示,三角形连接架变形和应力分布规律与实际计算相符,且该结构在强度和刚度设计上都存在一定裕量,为改进支撑机构结构形式和减轻自重提供一定的参考。     

基于ABAQUS有限元仿真的碟形刀装置优化分析

为减少薄铝箔剪切机在高速切削过程中产生的震动,找到影响分切过程中震动产生的主要因素,对碟形刀装置进行ABAQUS有限元仿真分析,通过模拟实际工况,分析加载周期性载荷工况下的应力、应变分布情况.结果表明:在螺栓预紧力的作用下,刀座径向开口处发生变形,尤其碟刀片安装基准面变形明显,最大变形位移超过0.03 mm;在高速切削过程中,碟刀片受到不均匀切削力的周期性变化,导致整体装置震动,降低了分切精度.实验数据验证了仿真结果的正确性.对结构进行优化改进后,已在实际产品中得到应用.     

基于ABAQUS有限元仿真的碟形刀装置优化分析

为减少薄铝箔剪切机在高速切削过程中产生的震动,找到影响分切过程中震动产生的主要因素,对碟形刀装置进行ABAQUS有限元仿真分析,通过模拟实际工况,分析加载周期性载荷工况下的应力、应变分布情况.结果表明:在螺栓预紧力的作用下,刀座径向开口处发生变形,尤其碟刀片安装基准面变形明显,最大变形位移超过0.03 mm;在高速切削过程中,碟刀片受到不均匀切削力的周期性变化,导致整体装置震动,降低了分切精度.实验数据验证了仿真结果的正确性.对结构进行优化改进后,已在实际产品中得到应用.     

基于ABAQUS有限元仿真的碟形刀装置优化分析

为减少薄铝箔剪切机在高速切削过程中产生的震动,找到影响分切过程中震动产生的主要因素,对碟形刀装置进行ABAQUS有限元仿真分析,通过模拟实际工况,分析加载周期性载荷工况下的应力、应变分布情况.结果表明:在螺栓预紧力的作用下,刀座径向开口处发生变形,尤其碟刀片安装基准面变形明显,最大变形位移超过0.03 mm;在高速切削过程中,碟刀片受到不均匀切削力的周期性变化,导致整体装置震动,降低了分切精度.实验数据验证了仿真结果的正确性.对结构进行优化改进后,已在实际产品中得到应用.     

玉米秸秆切碎滚筒螺旋刀片的有限元分析

玉米青贮机的运用日益广泛,其中动刀片是玉米秸秆切碎滚筒的主要工作零件,其质量和寿命直接影响玉米青贮机的切碎性能和生产率,其中螺旋形动刀片目前理论研究尚少。对切碎滚筒的各项参数进行了确定,对螺旋刀片进行了设计,并应用三维造型软件Pro/E对其进行了三维模型建立。应用有限元分析软件ANSYS,对螺旋刀片进行了应力分布和变形计算分析,分析了应力集中的原因,提出了提高螺旋刀片寿命的措施,为螺旋刀片的进一步研究提供了理论依据。     

圆盘扎辊式残膜回收机碎土性能分析及试验

为解决残膜回收时板结土壤与边膜粘结导致边膜回收率低的问题,根据圆盘开沟器的结构设计了一种圆盘扎辊式残膜回收机,通过分析碎土圆盘的工作原理和受力情况,建立了圆盘碎土时的力学模型。利用ANSYS Workbench软件对圆盘碎土过程进行有限元仿真分析,仿真分析表明:碎土过程中土壤的最大应力发生在土壤与圆盘的接触处;土壤所受的最大挤压应力随着圆盘倾角增大而增大,当圆盘碎土倾角为30°时,土壤所受最大挤压应力为817.56Pa。选取机具行进速度、圆盘半径和圆盘工作倾角为主要因素,对圆盘扎辊式残膜回收机碎土率及拾膜率进行田间正交试验,试验结果表明:圆盘工作倾角对拾膜率和碎土率影响显著;机具行进速度对拾膜率影响较显著;圆盘半径对拾膜率和碎土率影响不显著。     

离心泵叶轮的受力变形有限元分析

为了得到低比转速离心泵叶轮内的应力和变形规律,找到最大应力点和最大变形位置,在ANSYS中对叶轮所受的离心力、流道介质压力、圆盘摩擦力、前后盖板压力及其耦合作用的情况进行受力变形分析;结果证明前后盖板的受力变形完全不同;介质压力作用下叶轮产生的应力和变形最大,最大应力出现在叶轮出口叶片与前后盖板的交界处,属于应力集中点;圆盘摩擦力较其他载荷对叶轮受力变形产生的影响较小;以上研究结果有助于预测叶轮的变形规律,对叶轮的形状设计具有重要意义.     

基于ABAQUS的抛送叶轮应力应变研究

为研究叶片式抛送装置主要承载部件抛送叶轮运转的安全性,基于有限元分析软件ABAQUS采用流固耦合方法对抛送叶轮进行应力及应变研究,其中抛送装置内三维流场计算运用CFD(Computational Fluid Dynamics)软件Fluent,获得了装置内气流场对叶轮压力的分布规律。在此基础上,分析了叶轮转速及叶片数对其应力及应变的影响。结果表明:叶轮最大变形量为0.015mm,符合刚度要求;最大等效应力为32MP,始终出现在叶片与加强版连接边缘处靠近圆盘一侧,且强度满足要求;叶轮转速越高,应力、应变越大;5叶片和3叶片叶轮的最大应力、应变比较接近,且较4叶片叶轮的应力及应变值小。     

圆盘碎土过程分析及试验

由于边膜土壤受到侵蚀容易形成板结,土壤与边膜产生粘连,造成边膜难以回收。为了提高边膜回收率,通过对圆盘碎土装置的结构、工作原理及圆盘对土壤扰动作用进行分析,建立了圆盘碎土过程的力学模型。运用ANSYS软件对圆盘碎土过程进行有限元仿真分析,仿真分析结果显示:圆盘工作倾角为30°时,土壤的扰动最大;相同工作倾角时,上层板结土壤横向扰动变形大于深层土壤的变形。通过田间试验得到圆盘工作倾角为30°时土壤扰动和碎土效果最佳。     

海洋隔水套管对中装置结构有限元分析

应用通用有限元软件Ansys10.0,建立了海洋钻井平台隔水套管对中装置的三维弹塑性非线性接触问题的有限元力学分析模型,对其结构强度及变形进行了分析.分析得到结构中最大等效应力出现在门轴处,大小为273MPa,小于材料的屈服应力,结构变形情况也与实际工作情况一致.对复杂结构内部的应力与变形进行有限元分析,为结构设计的优化与改进提供了依据.     

圆捆压捆机机架的有限元分析及改进设计

针时9QY55圆捆压捆机底盘机架在使用过程中出现的异常变形问题,进行了机架在弯曲和扭转工况下的应力及变形分布情况的有限元分析,得出的导致变形的危险区域与机架异常变形情况相吻合.根据分析结果对机架结构进行了改进和比较分析,确定了减小最大应力及最大变形的合理化设计方案.     

金刚石砂轮刀片划切过程仿真研究

对金刚石砂轮刀片进行力学分析,得到砂轮刀片切向应力与径向应力。应用有限元分析软件ANSYS建立砂轮刀片模型,分别对应8000～32000r/min不同转速下的砂轮刀片,应用第三强度理论,得到不同转速下砂轮刀片的等效应力云图。由仿真结果可以看出,砂轮刀片切向应力大于径向应力,切向应力的最大值发生在砂轮刀片孔壁处,随着转速的提高,砂轮刀片的最大等效应力呈增长趋势。本文为研究划切时金刚石砂轮刀片的性能打下基础。     

剪板机刀具变形量调节装置设计与有限元分析

针对目前超大型剪板机剪切刀具边缘采用人工调节,效率低、误差大,人为因素对刀具边缘调节结果影响较大的问题,对剪板机剪切加工中影响板料剪切边缘变形量的重要因素进行了研究,对影响剪板机刀具变形量调节装置的稳定性因素进行了分析,设计了剪板机刀具变形量调节装置,并根据实际工作要求,校核了关键部件强度与变形量。通过有限元分析方法对调节装置的结构强度与工作时的变形量进行了验证。通过有限元分析可知,在加载扭矩后,整个装置的最大位移量为0.75 mm,在准许误差2 mm范围内;最大应力为170 MPa,低于Q235最大许用应力235 MPa。研究结果表明,所设计的剪板机刀具变形量调节装置结构合理、运行稳定,能够满足剪板机剪切刀具边缘自动调节要求。     

基于ANSYS14.0的变厚度圆盘的静态大变形分析

通过ANSYS14.0有限元分析软件对变厚度圆盘进行了静态大变形分析,得出了其即时等效应力云图、转速和塑性应变与位移的关系图,这些数据对高速旋转圆盘的结构设计及结构的优化提供了重要的理论依据。     

智能穿梭堆码机器人的有限元分析与结构优化

利用SolidWorks建立智能穿梭堆码机器人的三维实体模型,导入ANSYS软件对堆垛机进行分析,采用有限元法建立结构的静力学模型,进行简化与有限元网格划分.按照堆垛机的满载情况完成载荷的边界条件的加载,并用有限元结构性能分析的方法模拟获取了堆码机器人不同构件的应力分布数据和变形结果,从而计算出壳体满足强度要求的最大应力和变形量,为进一步探讨智能穿梭机器人的结构强度和优化设计提供了支撑.