轿车伞齿轮冷精锻成形数值模拟及实验研究

采用DEFORM软件对轿车差速器伞齿轮进行了冷闭塞锻造数值模拟分析。并采用专用液压模架进行了冷闭塞锻造工艺试验研究。模拟与实验结果表明,冷闭塞锻造工艺与模具设计合理,数值模拟分析准确。     

Stress field analysis of extra-height forging die using finite element method

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弧齿锥齿轮有限元建模与接触分析

为了使有限元软件能够对齿面微米量级变化的齿轮进行分析,提出了基于高精度建模的有限元分析方法。将齿面的理论计算公式转化成数值计算算法,按照有限元理论和有限元软件的编程语法将齿轮实体进行节点坐标求解和网格单元划分,可以求得一对装配好的有限元齿轮模型。高精度建模的高重合度弧齿锥齿轮算例中,将有限元计算结果与实验结果对比,发现两者的一致性:弯曲应力曲线形状一致,变化规律相近;接触印痕区域一致,变化趋势相同。高精度建模有限元分析能够清晰的反映齿面微米量级改变导致的印痕和应力的变化。     

基于三维空间形状斜齿圆柱齿轮精度检测

给出用三维坐标测量仪测量斜齿圆柱齿轮制造精度的一种方法,即用三维坐标测量仪测量斜齿轮轮廓曲面的三维坐标值,根据最小二乘法对该坐标值进行数据分析,得出斜齿轮齿廓曲面的齿形误差.通过与用最小区域法测得的误差结果相比较证明,该方法是行之有效的.     

基于LabVIEW的精锻控制系统软件设计

以精锻工艺控制系统为研究对象,利用虚拟仪器技术开发了具有开放式结构的精锻机器人控制系统.硬件采用PC＋DSP的运动控制卡结构模式,系统以DSP为核心,采用位置伺服控制方式;以LabVIEW为软件开发平台,通过调用运动控制卡的动态链接库,实现模块化编程和多线程技术,设计了具有快速响应的运动控制系统.软件开发时间短,并且设计的界面直观友好,操作方便.调试结果表明,系统重复定位精度满足预定系统的设计要求.     

精锻螺旋伞齿轮预制坯CAD系统

利用AutoCAD参数化绘图中命令格式文件（*.SCR）,编制了面向对象的高级语言VisualBASIC与AutoCAD间的接口程序,自主开发出适于精锻旋伞齿轮工艺设计、计算及自动绘图的一套实用的CAD软件系统,该系统易学易用,应用于生产后收到明显的经济效益。     

基于ANSYS的变速器齿轮有限元静力学分析

用有限元分析方法对变速器齿轮的静力学特性进行理论计算和研究。建立各齿轮的有限元模型,应用有限元分析软件ANSYS对模型进行分析计算,得出各齿轮的应力和应变,并对计算结果进行静态分析。     

销齿副齿轮弯曲动应力有限元仿真分析

以某一销齿副齿轮为研究对象,基于瞬态响应特性分析理论,运用APDL语言建立齿轮的几何模型及有限元模型,利用有限元分析软件ANSYS10．0进行瞬态响应特性分析,得出特定工况下齿轮等效弯曲动应力的分布区域和变化规律。分析过程中,借助于数据表进行动载荷施加,使得仿真程度更高,结果更精确。研究结果表明：最大等效弯曲动应力与传统设计方法计算的结果略有差别。     

Application of finite element method to design of reinforced concrete

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精确建模的双圆弧齿轮有限元分析

圆弧齿轮是凹形齿廓与凸形齿廓之间的啮合，具 有承载能力强、润滑性能好、加工方便等优点，广泛应 用于石油、煤炭、钢铁等行业.但在使用中，也暴露了其 噪音较高、动力性能较差的缺点，并阻碍了进一步的推 广应用.所以对其进行受力变形分析显得极为重要，而 精确建模却是进行     

井下专用行星减速器中心齿轮有限元分析

利用三维机械设计软件SolidWorks和大型工程分析软件ANSYS，基于行星齿轮啮合原理，建立了具有精确齿廓曲线的直齿圆柱齿轮模型，分析了潜油行星减速器中最薄弱的中心轮应力一应变分布状况，给出了渐开线直齿圆柱齿轮齿根弯曲疲劳强度和齿面接触疲劳强度设计校核的有效计算方法，为潜油专用行星减速器可靠性优化设计提供了理论依据．     

基于ANSYS的减速机齿轮有限元分析

采用有限元法研究齿轮轮齿在受到不同载荷的情况下,其齿根弯曲应力和应变的变化情况。结果表明,在静载荷的作用下,齿轮齿根处的最大弯曲应力和最大应变都在许可的范围之内;而当齿轮受到冲击,在动载荷作用下,齿根处的应力大于齿轮材料的屈服极限。结合对断齿形貌的分析,可推断出轮齿的断裂是在出现疲劳裂纹后受冲击载荷作用而产生的过载断裂。     

考虑轴变形影响的零度弧齿锥齿轮传动误差计算研究

传动误差是评判弧齿锥齿轮啮合性能的重要指标之一,直接反映弧齿锥齿轮的传动啮合特性,其与轴系结构密切相关.本文主要研究轴系结构与传动误差之间的正向设计计算方法,提出一种基于通用软件工具平台的考虑轴变形影响的弧齿锥齿轮传动误差数值计算方法,并与国际先进弧齿锥齿轮设计软件(KIMoS软件)进行对比,验证本文计算方法.针对两种轴系结构设计方案,应用本文方法分析轴变形对航空发动机弧齿锥齿轮传动误差的影响.分析计算结果表明:支撑形式对齿面接触力的大小影响甚微,但支撑形式与轴的变形对传动误差的影响较大.通过改变轴系的支撑结构可以获得良好的弧齿锥齿轮传动误差曲线.本文工作可为研究轴系结构与零度弧齿锥齿轮传动误差关系提供参考.     

基于有限元分析的赛车车架结构轻量化设计

通过对某方程式赛车车架结构的有限元分析,来实现赛车车架结构的改进和轻量化设计。利用CATIA软件平台建立某方程式赛车车架三维实体模型,运用CAE分析软件对其进行单元选取和网格划分,建立车架的有限元分析模型,通过对车架静态条件下弯曲工况、扭转工况的分析,找到车架弯曲强度和扭转刚度富裕部位,通过减少管件的使用数量、减薄相对应管材的壁厚、减小直径,达到车架结构优化和轻量化设计目标。     

Finite element analysis of contact fatigue and bending fatigue of a theoretical assembling straight bevel gear pair

The aim of this work is to propose a 3D FE model of a theoretical assembling straight bevel gear pair to analyze the contact fatigue on the tooth surface and the bending fatigue in the tooth root. Based on the cumulative fatigue criterion and the stress-life equation, the key meshing states of the gear pair were investigated for the contact fatigue and the bending fatigue. Then, the reliability of the proposed model was proved by comparing the calculation result with the simulation result. Further study was performed to analyze the variation of the contact fatigue stress and the bending fatigue stress under different loads. Furthermore, the roles of the driving pinion and the driven gear pair were evaluated in the fatigue life of the straight bevel gear pair and the main fatigue failure mode was determined for the significant gear. The results show that the fatigue failure of the driving pinion is the main fatigue failure for the straight bevel gear pair and the bending fatigue failure is the main fatigue failure for the driving pinion.     

光滑节点域有限元法

本研究采用与有限元法(finite element method, FEM)相对照的方式,论述了光滑节点域有限元法(node-based smoothed finite element method, NS FEM)节点域的形成方式,光滑应变矩阵的求解步骤以及光滑有限元形函数的计算方法。利用matlab对典型算例进行编程分析,结果表明NS FEM计算刚度矩阵偏软,位移和应变能为解的上限,应力、应变和应变能具有良好的计算精度且不会产生体积锁定现象等。     

对于提高精锻模寿命的研究

着重介绍了材料、热处理工艺和机加工工艺等有关因素对精锻模具寿命的影响。     

基于有限单元法的钢-混凝土组合梁截面优化设计

给出了钢-混凝土组合梁截面计算机辅助优化设计的有效方法，以有限元结构分析和优化算法相结合为手段，提出了一种符合实际情况的钢-混凝土组合梁的剪力连接模式，建立钢-混凝土简支组合梁有限元分析模型、优化参数模型，优化数学模型，用ANSYS的参数化设计语言编制了分析文件和优化控制文件，经计算获得钢-混凝土组合梁最优截面形式．该方法的优化效果显著，并且效率高，可广泛应用于钢-混凝土组合梁截面优化设计工程．     

基于自动微分的随机有限元方法

基于自动微分技术的基本原理,结合有限元分析,提出了一种随机有限元的计算方法。采用Fortran90语言编写了计算模块,可以在计算应力和应变等响应数值的同时,快速准确地计算出应力和应变对各随机参数的偏导数值。应用该方法对高压天然气罐进行了随机结构的响应分析,其结果与蒙特卡洛方法的模拟结果基本吻合。该方法不但可以分析随机参数为载荷和材料特性的随机结构,而且还可以分析随机参数为几何形状尺寸的随机结构,特别适合于一些求不出解析解但可以用有限元计算的工程结构的随机响应分析,为随机有限元的工程应用奠定了基础。