高压石油钻井泵7500PSI空气包强度分析

针对石油钻采设备的主要部机高压钻井泵附件空气包在钻井过程中是否能够满足7500PSI的承压能力问题,根据空气包实际尺寸利用SolidWorks 2016建立实体模型,依据压力容器设计国家标准GB150.3-2011对空气包的球壳进行校核计算,然后通过Ansys的有限元分析软件workbench对球壳进行有限元分析计算,通过计算得到空气包球壳的最大主应力、最小主应力分布,计算结果表明空气包球壳在高压7500 PSI(52 MPa)的压力下是安全可靠的。     

5000PSI泥浆泵球形排出空气包壳体强度分析

针对石油钻井机械泥浆泵关键部件空气包在钻探过程中能否满足5000PSI压力工况下的工作状态问题,建立空气包强度计算模型,基于我国压力容器标准对空气包壳体的强度进行校核,最后通过Solideworks和ANSYS软件对排出空气包的承载能力进行有限元分析.通过分析,得到排出空气包的最大等效应力、最大主应力、最小主应力及第二主应力,并得出各个应力最大值所在的位置,分析结果表明,排出空气包在5000PSI（34.5MPa）的工作压力下是安全可靠的.     

帘线层参数对空气弹簧性能的灵敏度分析

回顾商用车空气弹簧的发展和研究概况。运用有限元方法在ABAQUS软件中建立空气弹簧的模型,并对其弹性特性进行仿真计算。在所建有限元模型中,用Rebar单元模拟帘线复合材料,用符合流体静力学条件的流体单元模拟空气弹簧内部的压缩气体。通过将仿真结果与在MTS831弹性元件测试系统中的空气弹簧弹性特性试验结果进行对比,验证静态仿真可行性和精确性。对空气弹簧的初始内压和帘线层的各项设计参数进行灵敏度分析,结果表明,帘线角和帘线间距对空气弹簧静态特性的影响较大,二者均为较容易改变的设计参数;帘线角和帘线层数对空气弹簧动态特性的影响较大。分析结果可为同类空气弹簧的设计与优化提供参考。     

应用ABAQUS的膜式空气弹簧弹性特性仿真研究

以某乘用车悬架膜式空气弹簧为研究对象,建立空气弹簧的有限元分析模型。应用有限元分析软件ABAQUS对其垂向静态力学特性进行仿真分析。有限元数值计算结果与空气弹簧的垂向静态力学特性试验结果吻合度较高,证明了有限元数值计算方法的正确性。对膜式空气弹簧结构设计参数进行灵敏度分析,得出的结论是:气囊内压与帘线角是膜式空气弹簧静态力学特性的最敏感参数。     

初始内压和帘线间距对空气弹簧垂向特性的影响研究

运用Abaqus有限元软件,以膜式空气弹簧为例,简述了空气弹簧分析中的有限元基本理论并建立其有限元模型,通过对影响空气弹簧垂向特性的初始内压和帘线间距2个关键因素进行仿真分析,得到不同初始内压和不同帘线间距的几组垂向位移-载荷曲线。分析表明：空气弹簧的垂直刚度随初始内压的增大而增大;空气弹簧外径膨胀造成帘线间距增大,从而引起垂向刚度降低;初始内压越大,空气弹簧外径膨胀对帘线间距变化的影响程度也越大。本研究对空气弹簧设计中如何合理选择初始内压和帘线间距提供了参考。     

基于ABAQUS软件的空气弹簧静刚度分析

针对汽车传统悬架在汽车行驶平稳性和操控稳定性上存在的问题,提出了采用空气弹簧取代金属螺旋弹簧的空气悬架方法。对设计位置处空气弹簧的静刚度进行了理论推导,并通过ABAQUS软件建立汽车空气弹簧系统动力学有限元仿真模型。最后,对样件刚度的台架测试结果与有限元仿真结果进行了比较,结果显示：建立的模型有效地解决了空气弹簧静刚度计算的难题,提高了空气弹簧有限元仿真速度和计算精度。     

空气静压轴承静刚度有限元非线性分析

在空气静压轴承的设计和应用中,由于非线性问题,常常难于定性确定轴承气膜刚度.采用有限元方法对空气静压轴承的静刚度进行分析,以通用有限元软件Ansys为分析平台,对轴承进行全参数三维实体建模,分析了轴承在不同偏心率下气膜上的压力分布,得到不同偏心率下轴承的承载力和静刚度变化规律.结果表明,当受载发生偏心时,空气静压轴承的静刚度表现出高度的非线性.     

自由膜式空气弹簧非线性有限元分析

对一种自由膜式空气弹簧进行非线性有限元分析,建立自由膜式空气弹簧非线性柔性体有限元动力学模型,研究其各项力学性能。橡胶气囊采用分层壳单元耦合建立,内外层橡胶采用一次多项式Mooney-Rivlin橡胶材料本构模型,内置帘线层采用帘线织布材料本构模型。利用AIRBAG模型模拟橡胶气囊气固耦合,对建立起的有限元模型进行力学仿真计算,数值计算结果对比试验表明模型精度较高。对其进行力学分析,得出橡胶气囊初始气压对空气弹簧影响较大,刚度值随气压增大呈非线性增长;帘线层层数对垂向刚度影响较小,横向刚度影响较大;辅助弹簧对空气弹簧垂向及横向刚度影响较大。所得结果为进一步进行整车动态分析及空气弹簧设计研究提供理论以及数据基础。     

弯曲振动阶梯圆盘的有限元分析与设计

对弯曲振动阶梯圆盘一般的设计方法进行了分析,指出其中的一些缺陷,并用有限元软件ANSYS对一个平板圆盘和一个阶梯圆盘进行模拟,将振型分布作了对比,指出了设计的理论缺陷。提出用有限元软件ANSYS设计阶梯圆盘的新思路,对于实现大功率超声在空气中的应用有一定的帮助。     

面向个性化定制焊接式渣包参数化方法

针对传统铸造渣包存在生产制造能耗大、生产周期长、使用寿命短、修复成本高等问题,提出了一种由客户驱动的焊接式渣包参数化设计方法。该方法结合了模型设计、有限元分析与参数化设计等技术,采用模块化设计思想,并利用循环语句对渣包中零部件的属性进行快速选择性的添加。最后用SolidWorks软件平台开发出焊接式渣包的参数化设计系统。实例分析表明,该系统不仅满足了客户多样化、个性化需求,而且提高了焊接式渣包的设计效率。     

汽车空气悬架的弹簧支架的三维有限元分析及改进设计

简述弹簧支架在整个空气悬架系统中的作用,针对某种型号客车的空气悬架的重要部件——弹簧支架进行有限元分析,计算弹簧支架的应力和变形特性,找到原有结构设计的薄弱环节。在此基础上改进设计,同时进行理论分析,并将新的设计方案与原有设计进行对比研究。     

轮胎泵气噪声有限元仿真研究

在充分考虑轮胎结构与空气耦合及与路面的接触等边界条件的基础上建立轮胎噪声仿真的有限元模型,然后使用商用有限元软件LS-DYNA的显式计算方法,对花纹沟槽与空气耦合和不耦合2种状况下的有限元模型进行仿真分析。通过对2种耦合状态下花纹沟槽内各测试点的噪声强度仿真结果比较,验证了行驶中轮胎花纹沟槽的泵气噪声原理。该轮胎噪声有限元模型对轮胎设计初期改善其噪声性能具有重要的指导意义。     

空气滤清器的降噪设计与试验

针对某汽车发动机进气噪声频谱特性,对原空气滤清器结构进行改进设计。采用声学计算软件Sysnoise建立了声学有限元模型,利用有限元方法计算了空气滤清器的传递损失,并比较改进前后的消声性能。通过整车进气噪声试验,进一步比较改进前后空气滤清器消声特性。试验结果表明:改进后的空气滤清器使进气噪声声压级有明显下降。     

轮胎泵气噪声有限元仿真研究

在充分考虑轮胎结构与空气耦合及与路面的接触等边界条件的基础上建立轮胎噪声仿真的有限元模型,然后使用商用有限元软件LS-DYNA的显式计算方法,对花纹沟槽与空气耦合和不耦合2种状况下的有限元模型进行仿真分析.通过对2种耦合状态下花纹沟槽内各测试点的噪声强度仿真结果比较,验证了行驶中轮胎花纹沟槽的泵气噪声原理.该轮胎噪声有限元模型对轮胎设计初期改善其噪声性能具有重要的指导意义.     

水泥装车机关键结构的碰撞仿真与优化设计

为实现水泥装车自动化，设计了一款新型的水泥装车机，研究了其中关键结构落包板在承受水泥包撞击时的应力变化情况，利用ANSYS进行有限元仿真分析，并对落包板进行结构优化。为分析落包板的尺寸、应力、质量之间的关系，建立响应面模型，并利用多目标优化算法对模型进行优化。优化后落包板的两个局部最大应力分别减小了22.6%、46.5%,同时质量减轻16.5%,可提高装置的经济性与安全性。     

负压空气隔振器非线性弹性特性研究

在对国内外低频隔振器分析研究的基础上,设计了基于负压空气和橡胶囊的全新低频隔振器,并对负压隔振原理做了定性分析。采用Mooney-Rivlin橡胶本构模型,建立了橡胶、帘线及负压空气流体腔的耦合有限元分析模型。进行了静态力学特性实验与仿真实验分析,得到了仿真计算与实测结果吻合较好的特性曲线,验证了有限元模型的正确性,同时研究了不同负压腔室压强大小下的特性曲线,最后给出了负压空气隔振器的动力学分析。结果表明,负压空气隔振器具有良好的低频隔振特性,该研究为低频隔振器的发展提供了新的思路。     

大功率柴油机抗性消声器性能建模分析

在排气系统安装消声器是汽车尾气噪声控制最有效的办法,实现消声器高性能、低压损是排气噪声控制的理想目标。基于排气噪声产生机理及控制方法,根据大功率柴油机排气特点和设计要求,针对QSK19柴油发动机符合要求的抗性消声器进行初步设计。采用ANSYS、GAMBIT分别建立其有限元分析模型,采用SYSBOTISE对其进行声学分析,采用FLUENT进行空气动力学分析。根据模型分析结果对原设计进行改进设计,在减小原有体积的基础上,同时满足消声和空气背压的要求,为同类大功率柴油发动机消声器设计和改进提供参考。     

中间包热应力分析及其变形机理研究

为了解中间包发生热应力裂纹的原因,利用有限元方法对中间包壳体的热应力场进行了分析,并对中间包变形机理进行了研究,得到了两水口相对位移过大的真正原因。     

帘线参数对橡胶空气弹簧垂向刚度的影响研究

采用ABAQUS软件建立了某型号橡胶双曲囊式空气弹簧的有限元模型。从囊体材料、几何形状、材料接触及气固耦合作用方面论述了空气弹簧的非线性特性,并对双曲囊式空气弹簧的垂向弹性特性进行了灵敏度分析。首先,运用正交实验法设计了空气弹簧弹性特性实验,研究了帘线参数对双曲囊式空气弹簧垂向弹性特性的影响;其次,运用极差分析及方差分析法对帘线层的各项参数进行了优化设计。结果表明：帘线层数对空气弹簧垂向刚度影响最为显著;帘线角度对空气弹簧垂向刚度也有一定的影响;弹性模量、帘线间距和帘线半径对空气弹簧垂向刚度影响较小。     

基于ANSYS的空气冷却器筒体接管应力分析与评价

应用ANSYS分析软件,对某特殊结构空气冷却器筒体接管进行了应力分析与评价。结果显示,应力水平超过国标规定的范围,无法通过校核。于是,通过根据计算结果给出改进方案,并对新的设计方案进行有限元分析,结果显示改进的设计方案可以通过相关校核,而相关结果也为该空气冷却器的设计制造提供了理论依据。