带式输送机张力传感器的疲劳寿命计算

介绍了应用于胶带输送机张紧力检测的传感器的疲劳分析中局部应力应变法的分析方法和步骤,同时结合ANSYS,运用局部应力应变法中的稳态法对优化设计前后的张力传感器分别分析、计算出了疲劳寿命,为优化设计对其抗疲劳性能的影响提供了客观的判断依据;对一般零部件的疲劳寿命的计算也具有参考价值.     

大型直线振动筛的疲劳寿命及可靠性分析

运用多轴疲劳分析的临界平面法对大型直线振动筛进行了疲劳寿命数值分析,利用电测法测得相似模型筛疲劳危险节点的动应变,并与仿真结果进行对比,验证分析结果的有效性和精确度。运用应力-强度干涉模型对振动筛的疲劳可靠性进行了预测计算,并分析了表面加工质量对振动筛疲劳可靠性的影响程度。实验验证了数值分析结果的有效性和较高的精确度,结果表明大型直线振动筛整体结构的疲劳寿命能够达到预期设计寿命,但振动筛体的侧板、横梁的局部位置疲劳可靠性较低。     

构件疲劳破坏的数值模拟分析

简单介绍了基于有限元分析结果进行疲劳寿命估算的基本理论和思路 ,运用ANSYS程序对一典型构件进行有限元数值模拟 ,得到应力强度因子 ,并进行了疲劳寿命估算。得出不同裂纹长度的应力强度因子幅值、裂纹扩展率和疲劳寿命。分析结果与用解析法的计算结果基本相近 ,同时体现了有限元法在构件疲劳寿命评估和“损伤容限”设计领域的优越性和可靠性     

既有铁路钢板梁桥剩余疲劳寿命评估研究

采用名义应力法对既有铁路钢板梁桥的剩余疲劳寿命进行分析研究,总结出了一种钢板梁桥疲劳寿命评估的简易分析计算方法,同时结合某40m跨度的上承式钢板梁桥,建立了适用于车-桥动力分析的钢板梁桥有限元模型,并对其进行了较为准确的疲劳寿命评估.     

基于ANSYS的采煤机摇臂传动系统可靠性分析

对采煤机摇臂传动系统中的齿轮对进行非线性动力学分析,采用有限元软件ANSYS模拟实际工况下传动系统中的齿轮啮合情况,以获取齿轮的应力应变分布图,提取出传动系统中的危险部位的应力谱,通过应力谱分析齿轮的疲劳可靠性,依据可靠性分析原理,基于MATLAB软件对采煤机摇臂传动系统的疲劳可靠性进行分析,并对比其他几种可靠性分析方法并结合实验结果,表明通过疲劳可靠性分析优化设计采煤机摇臂传动系统是一种可靠、实用的优化设计法。     

薄煤层采煤机摇臂壳体随机振幅载荷疲劳分析

建立采煤机摇臂壳体的实体模型,在对其受力分析的基础上,利用有限元方法建立随机振幅载荷疲劳分析模型,分析了采煤机摇臂壳体受载的等效应力状态、安全系数分布、寿命分布,并通过雨流循环计算和损伤累加计算原理计算了壳体的损伤分布等。研究结果表明,壳体大部分寿命被较低应力范围消耗,但高应力范围将对壳体造成主要损伤,而且极少次数的损伤累加即可在高应力范围下造成摇臂壳体的局部失效。     

充填液压支架后顶梁综合优化设计

为提高充填液压支架后顶梁的疲劳寿命并降低制造成本,采用拓扑分析方法分析后顶梁的应力传递路径及可去除材料分布。根据拓扑分析结果,重新设计了后顶梁结构并建立其参数化三维模型,利用ANSYS Workbench软件对后顶梁进行多目标优化设计,分析优化后的后顶梁的质量、最大应力及疲劳寿命。结果显示,优化后的后顶梁空载内侧应力和满载外侧应力分别减少了5.8%和14.3%,疲劳寿命提高了11.63%,整体质量减轻了2.03%。优化后的后顶梁具有优越的静态性能及疲劳性。     

刨煤机牵引块疲劳寿命分析与优化设计

作为刨煤机关键零件的牵引块,其性能对刨煤机的工作效率及动态可靠性有重大影响。以刚柔耦合多体系统动力学理论为基础,建立以刨刀和牵引块为模态中性文件的刨煤机刚柔耦合虚拟样机模型;结合实际工况,基于“刨煤机设计计算系统软件”获得的刨刀和刨链的载荷文件,通过ADAMS仿真得到了牵引块的应力与应变云图;基于ADAMS的仿真结果,利用NSOFT软件对牵引块进行疲劳寿命分析,并对疲劳寿命较低的12个区域进行优化设计,使牵引块等效应力和应变最大值分别降低了46.4%和48%,最小疲劳寿命提高了184.35%,满足设计要求。     

载荷并联在提高夹持器寿命中的应用

针对夹持器寿命低的问题,对夹持器碟簧进行了受力分析,并采用载荷并联技术对夹持器进行优化设计,改变载荷分布形式,降低工作应力,提高了碟簧疲劳寿命和夹持器工作寿命。     

采煤机摇臂传动系统可靠性稳健优化设计

采煤机摇臂传动系统为采煤机的关键动力传递部件。以MG300/700-WD型采煤机摇臂传动系统为研究对象,根据实际工况建立了系统的有限元模型,利用Matlab软件对传动系统进行了非线性动力学特性分析,得到了系统危险部位的应力谱。在此基础上对摇臂传动系统进行了疲劳分析,建立了摇臂传动系统疲劳寿命可靠性模型。依据可靠性理论,采用四阶矩法对摇臂传动系统进行可靠性及可靠性灵敏度分析,分析了系统结构参数对系统可靠性的影响程度。对于摇臂传动系统疲劳寿命敏感的结构参数,进行了可靠性稳健优化设计,与单目标优化方法进行对比,并针对优化结果使用蒙特卡洛模拟的方法对可靠性进行了验证。结果表明,对采煤机摇臂传动系统进行可靠性稳健优化设计是一种实用、有效的方法。     

基于液固耦合的搅拌轴疲劳强度分析

针对浮选机主轴的疲劳强度问题,基于液-固耦合的方法,采用流体分析与疲劳强度分析相结合的方式对浮选机主轴的疲劳强度进行协同计算。根据疲劳强度理论,通过数值分析确定主轴的疲劳极限应力,得出主轴的应力分布规律,该研究对防止主轴疲劳断裂,优化设计浮选机主轴,具有一定的指导意义。     

基于ANSYS Workbench振动筛激振器轴强度有限元分析

激振器作为激振力的来源,能否稳定可靠地工作对于振动筛尤为重要,而激振器轴是激振器的核心部件之一,其受力情况复杂,有必要对其强度进行分析校核。采用SolidWorks建立了激振器轴、斜齿轮和偏心块的装配体模型,分析计算了轴在不同位置的受力情况,对危险工况进行了静力学分析,得到了轴的应力和位移分布情况。对轴进行了模态分析,得到轴的各阶固有频率,得知激振力频率远离固有频率,轴不会产生振动疲劳。最后对轴进行了非比例载荷寿命计算,得到其寿命和安全系数分布情况,得知其疲劳强度符合要求。为激振器轴的设计和改进提供了依据。     

采煤机截割部电机扭矩轴断裂可靠性分析

扭矩轴是联接电机和传动系统的关键零件,采煤机受载过大时,扭矩轴在卸荷槽处折断以保护采煤机截割部。结合采煤机工况,利用ADAMS和ANSYS对扭矩轴进行分析,得到了扭矩轴最大剪切应力值、时刻和位置。基于刚柔耦合仿真结果,分析得到了扭矩轴Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型应力强度因子。基于可靠性理论,构建以应力强度因子-材料断裂韧度干涉公式,得到扭矩轴的断裂可靠度和断裂疲劳寿命可靠度。     

深厚表土层冻结井筒高强钢筋混凝土内壁设计优化与实测分析

针对深厚表土层冻结井筒内壁设计厚度较大问题,对高强钢筋混凝土内壁的受力机理、设计优化方法、现场实测结果进行了分析研究。首先,采用相似理论设计出模型井壁并进行加载试验,实测得到高强钢筋混凝土内壁的应力、变形和承载力,研究了该种井壁结构的受力机理,结果表明深厚表土层冻结井筒内壁属于深埋于地下的厚壁圆筒结构物,由于内表面的圆形结构特征,在侧向压力作用下,井壁结构中混凝土由外缘的三向受压过渡到内缘的二向受压应力状态,其混凝土抗压强度提高了1.592～1.765倍,井壁承载能力得到显著提高。建立了混凝土抗压强度提高系数试验值的计算公式,获得了高强钢筋混凝土内壁的应力特性和强度特征。然后,基于我国现行混凝土结构设计规范关于混凝土多轴强度验算要求,根据模型试验结果和内壁受力机理,提出了深厚表土层高强钢筋混凝土内壁设计优化方法,给出了混凝土抗压强度提高系数设计取值。并将设计优化方法应用于潘三煤矿新西风井冻结段内壁控制层位,井壁厚度由原设计的1 150 mm优化为900 mm,厚度减薄达21.74%。最后,通过潘三煤矿新西风井工程现场实测表明,优化设计后的井壁结构中环向钢筋应力值为-125.8～-136.9 MPa、竖向钢筋应力值为-39.5～-53.2 MPa,远小于钢筋强度设计值300 MPa,井壁中混凝土环向应变为-730×10~(-6)～-790×10~(-6)、竖向应变为-380×10~(-6)～-390×10~(-6),远小于C70混凝土的极限压应变值,说明设计优化后的井壁结构不但经济合理,而且安全可靠。     

抬高箱输入轴结构强度及疲劳分析

对抬高箱中的传动轴的结构强度和疲劳破坏进行了分析,给出了进行结构强度和疲劳分析的一般性的步骤,并对有限元法在疲劳分析中的作用进行了阐述。通过对抬高箱输入轴分析,介绍了用有限元软件和疲劳分析软件对零件的分析校核,给出了一般零部件的计算分析流程。     

基于粒子群算法的提升机主轴装置应变测点优化研究

为更好地进行多绳摩擦提升机主轴装置应力应变研究,基于改进的粒子群寻优算法,对主轴装置的应变检测点实现了组合优化。首先,分析了主轴装置的力学模型,根据力学模型实现主轴装置有限元仿真及模态分析。根据仿真结果,初步选取特殊点作为主轴装置的应变测点;其次,以模态置信度准则为优化目标,基于粒子群算法对检测点实现组合优化,为防止优化过程中陷入局部最优,对粒子群做了交叉操作的改进;最后,以测点优化结果作为指导,在主轴装置相应位置粘贴应变片,利用无线应变仪实现各测点的应变检测。该研究方法为后续主轴装置故障诊断及摩擦提升机载荷检测的研究提供了数据基础。     

受水患威胁矿井延深水平排水系统的优化

分析了范各庄这一受水患威胁矿井延深水平（三不平）立井排水方案中存在的问题，介绍了优化三不平排水系统设计的思路、方法和效果；将传统的立井排水改为斜井排水，减少了工程投入，提高了矿井的抗灾能力。     

转接轴疲劳分析

从理论上分析了转接轴产生疲劳和振动的原因,考核了转接轴静强度,建立转接轴疲劳分析的数学模型,并用FE-SAFEWORKS模块计算了疲劳寿命,比较分析转接轴在设计阶段可能发生的各种状况下的强度和疲劳,从而为转接轴的设计提供一种新的思路。     

基于ANSYS的油泵活塞疲劳分析

利用ANSYS有限元软件对新型油泵活塞进行疲劳性能研究。以应力集中作为影响疲劳强度的主要因素,根据活塞的结构特点和边界条件进行模型简化,使用无限寿命设计方法分析。结果表明,活塞疲劳强度满足要求,并为活塞的可靠性分析和优化设计提供了参考。