铁路货车轮对压装过程中影响压装力的因素及改进措施

本文分析了铁路货车车辆轮对在压装过程中影响压装力的诸多因素,分别从过盈量的合理选择、车轴轮座和车轮轮毂孔的加工表面粗糙度,压装时轮座表面和轮毂孔表面润滑油的合理使用,轮对压装设备自身精度、车轴和车轮在压装机上的安装位置精度、车轴轮座前端的引锥,以及车轮轮毂孔前端的退让引导圆弧、环境温度和湿度变化等方面系统分析了轮对压装力的影响,并提出了相应的解决办法和改进措施。     

某前下控制臂衬套压装影响因素仿真

为掌握衬套压装的影响因素及其规律，以某冲压成型的前下控制臂为研究对象，建立衬套压装二维有限元仿真模型，从控制臂本体、衬套及配合角度梳理可能影响衬套压入力和压出力的有关因素，通过仿真得到单因素对压入力与压出力的定量影响规律。结果表明：衬套外壁的厚度是衬套压入力的主要影响因素；当过盈量为0.3 mm时，衬套外壁厚度是衬套压出力的主要影响因素；当过盈量为0.6和0.9 mm时，控制臂套管的拔模斜度是影响压出力的主要因素。     

基于PLC控制的销轴压装设备的设计

鉴于目前国内销轴的压装压入过程中压入力的大小无法监控的现状,开发了一种通过PLC数字化的形式来监控销轴压入力大小的减速起动机行星轮销轴压装设备.该设备能对销轴压入力大小进行实时监控,及时发现不合格产品,对提高机械制造业尤其是汽车电器行业的生产效率和产品质量具有重要的意义.     

锚固承载层作用下巷道围岩稳定性分析

针对现有巷道围岩稳定性控制方法是将锚杆支护阻力均匀作用于巷道表面,较少考虑锚杆与围岩耦合形成的锚固承载层的等效支护力问题,通过分析围岩力学模型得出锚固承载层等效支护力的解析表达式及巷道围岩在锚固承载层作用下的弹性区与塑性区应力、塑性区半径和巷道围岩表面位移的解析表达式。算例分析结果表明:(1)锚杆长度增加时,锚固承载层厚度随之增大;锚杆长度一定时,随着锚杆排距的增加,锚固承载层厚度减小;锚固承载层等效支护力随着锚固承载层厚度的增大而增大。(2)在塑性区中,相对于不考虑锚固承载层的Fenner解,考虑锚固承载层的本文解下的围岩切向应力较大,应力峰值位置更接近巷道中心位置;在弹性区中,相对于Fenner解,本文解下的围岩切向应力较小,径向应力较大。(3)随着锚固承载层等效支护力的增大,塑性区半径呈下降趋势;随着锚固承载层等效支护力的增大,Fenner解与本文解下的巷道围岩表面位移减小,且Fenner解下的位移变化量比本文解下的大。利用Flac3D软件对锚固承载层作用下的巷道围岩应力、塑性区半径和巷道表面位移进行数值模拟,数值模拟结果与算例分析结果基本一致,锚固承载层作用下巷道围岩稳定性更为可靠。     

不同水平应力作用下的倾斜软岩巷道围岩稳定性的数值模拟研究

结合工程实例,运用数值模拟软件FLAC3D对垂直应力恒定条件下改变水平应力时倾斜软岩巷道围岩的应力、位移变化规律进行了数值模拟分析,得出了如下结论:随着水平应力的提高,巷道两帮应力集中范围变化不大,顶底板应力集中范围变大,应力峰值向巷道深部转移,其中右肩的剪应力集中程度大于左肩;巷道顶底板垂直位移及两帮水平位移均呈增大趋势;相同水平应力条件下,倾斜软岩巷道变形具有非对称性。     

智能凸轮轴压装检测系统设计与实现

为了提高国内企业凸轮轴压装设备的装配效率和自动化程度、实现数据的可追溯性,设计、开发了一款基于C#的智能凸轮轴实时压装检测系统.该系统采用模块化的思想进行C#程序和界面设计,采集压装过程中的压力和位移数据,形成曲线,并利用区域判定方法进行结果判定,以达到压装检测的目标.压装完毕后,将压装结果数据和曲线数据保存至数据库中...     

基于正交试验和SolidWorks Simulation 的大豆种子脱粒过程碰撞模拟分析

为了探寻碰撞参数变化对大豆种子应力分布及形变位移的影响规律,利用SolidWorks Simulation 对大豆种子碰撞过程进行了模拟分析,获得了大豆种子碰撞过程的应力分布与位移形 变及其随时间的变化,并以碰撞速度及接触半径为试验因素,大豆种子碰撞过程的最大应力及最 大位移为试验指标,采用正交试验方法,分析参数变化对指标的影响。试验结果表明：对最大应 力指标,两因素影响极显著;对最大位移,因素接触半径影响极显著,碰撞速度影响显著。且两 指标随着碰撞速度的增大而减小,随着接触半径的增大而先减小而后趋势减缓。研究结果为大豆 种子脱粒机的仿真设计和产品研发提供了参考依据。     

快速定量装车站钢结构健康监测系统

分析了快速定量装车站钢结构的静态应变测量原理及动态加速度测量原理;以常规的装车站为例,介绍了测点位置的布置、测量时机及工况的选择;通过对不同载荷下装车站的静态、动态实测,对其运行现状进行了评估与分析。测试结果表明,被测装车站钢结构横向位移小于《钢结构设计规范》中露天栈桥柱的允许横向位移,主立柱最大应力值小于允许值,该装车站钢结构安全、可靠。     

基于有限元的不同内圈结构关节轴承径向承载分析

针对宽内圈关节轴承端部台阶处容易出现应力集中而发生开裂的问题，对GEW12型关节轴承的宽内圈提出4种不同的结构形式，利用有限元法分别对其进行轴承径向受载分析，讨论结构变化对等效应力、第一主应力和整体结构位移的影响。试验测试和仿真分析结果认为：在内孔端部倒角为0.2 mm或倒圆角为1.0 mm时，宽内圈容易产生应力集中而导致开裂，而内孔端部倒斜角或沉槽5.0 mm×0.5 mm的结构未发生失效，故后者可作为宽内圈结构设计的较优选择形式。     

多因素耦合下剥落损伤随机分布特性对轴承疲劳寿命的影响

以控制力矩陀螺的角接触球轴承为研究对象,考虑环境温度、摩擦热、对流换热、轴向力和转速等复杂多应力耦合作用及剥落损伤特征,推导其传热模型、接触应力仿真模型和疲劳寿命仿真模型。对比轴承有疲劳剥落损伤和无疲劳剥落损伤2种情况,分别给出典型工况下的温度、应力和疲劳寿命结果,讨论轴向力和转速对温度和应力的影响,总结疲劳损伤的特征尺寸随机分布对应力和疲劳寿命的影响。结果表明：在同样的条件下,剥落损伤引起的应力集中效应很明显,并且会引起区域温度升高;分别改变转速和轴向力,转速对温度和应力影响更明显;随着轴向力和转速增加,损伤轴承的最高温度和最大应力的大小和增长率均大于无损伤轴承;应力和疲劳寿命对剥落区域的直径更敏感,最大应力随直径增大呈先增大后减小的抛物线形关系,并随着深度增加而减小;虽然当剥落区域取最小直径且最大深度、最小深度且最大直径这2种情况下轴承疲劳寿命大于0,但是在剥落区域直径和深度的大部分取值范围内轴承疲劳寿命均为0。     

车轮与高速道岔翼轨的接触分析

为合理设计道岔,更好地匹配轮对和道岔型面,用有限元法求解车轮与高速道岔翼轨的接触问题.建立4种不同型面车轮与高速道岔翼轨接触的有限元模型,分析车轮通过高速道岔翼轨的轮岔接触斑和等效应力的变化规律,计算结果表明:机车车轮与翼轨的接触斑位于翼轨轨顸外侧,动车车轮与翼轨接触的接触斑位置在翼轨轨顶中部;磨耗后JM3型面车轮与翼轨接触时,容易出现应力集中,尤其是在距离心轨尖端50 cm位置处;磨耗后JM3型面车轮与翼轨接触产生的等效应力最大.     

船用柴油机连杆结构有限元分析

对一种新型连杆进行结构有限元及疲劳分析,计算连杆在不同载荷下的变形以及应力分布,进而得到连杆的疲劳安全因数.通过动力学计算求得连杆在上止点时小端的受力,并得出连杆相对于曲柄销中心的加速度和旋转角速度.基于Abaqus对连杆的1/4模型进行静力学计算,得到连杆的轴向变形量、应力以及接触面的接触压力.对所有节点在所有工况下的等效应力进行组合分析,求得每个节点的最大应力幅值,而后得到连杆的疲劳安全因数.连杆的最大压缩量小于1.14 mm,最大伸长量小于0.86 mm,最大主应力、接触压力小于材料的屈服极限,疲劳安全因数大于2.14,因此该连杆满足设计要求.     

基于LS_DYNA的齿轮传动有限元动力学分析仿真

为研究齿轮传动系统的转动惯量和传动轴的扭转振动对齿轮应力变化的影响,对某齿轮传动中的1对渐开线直齿轮进行有限元动力学分析仿真．首先利用Pro／Engineering建立齿轮副的CAD几何模型;然后导入到LS_DYNA中建立齿轮副有限元模型,对齿轮副进行接触一碰撞有限元动力学分析;最后考虑该齿轮副后传动的转动惯量以及传动轴刚度对齿轮传动的影响,将转动惯量等效成质量圆盘,将传动轴等效成实体单元,建立齿轮传动等效模型的有限元动力学模型．通过分析计算得到齿轮副在模拟工况下的接触应力变化,同时获得在考虑齿轮接触、变形等情况下齿轮传动系统输入和输出的关系．结果表明,后传动输出速度和加速度明显滞后于前传动产生的速度和加速度,而且经过系统传递后,输入使得传动更加平稳．研究结果可为进一步研究齿轮传动系统的动力学特性和疲劳寿命计算提供参考．     

Failure analysis of laminated composite cylindrical/spherical shell panels subjected to low-velocity impact

A 4-noded, 48 d.o.f. doubly curved quadrilateral shell finite element based on Kirchhoff–Love shell theory, is used in the nonlinear finite element analysis to predict the damage of laminated composite cylindrical/spherical shell panels subjected to low-velocity impact. The large displacement stiffness matrix is formed using Green's strain tensor based on total Lagrangian approach. An incremental/iterative scheme is used for solving resulting nonlinear algebraic equations by Newton–Raphson method. The damage analysis is performed by applying Tsai–Wu quadratic failure criterion at all Gauss points and the mode of failure is identified using maximum stress criteria. The modes of failure considered are fiber breakage and matrix cracking. The progressive failure analysis is carried out by degrading the stiffness of the material suitably at all failed Gauss points. The load due to low-velocity impact is treated as an equivalent quasi-static load and Hertzian law of contact is used for finding the maximum contact force. After evaluating the nonlinear finite element analysis thoroughly for typical problems, damage analysis was carried out for cross-ply and quasi-isotropic cylindrical/spherical shell panels.     

注射合模机立柱应力分析和结构改进

针对某注射合模机立柱螺纹根部开裂问题,采用ANSYS Workbench建立单根立柱有限元模型,对某三梁四柱式注射合模机进行强度分析,得到立柱与螺母啮合处的应力大小和分布。在轴向载荷作用下,应力峰值出现在立柱与螺母啮合的第一个螺纹处,其中轴向应力分量最大;若在立柱与螺母啮合的第一个螺纹处进行圆弧过渡,可有效降低应力集中;与无圆弧半径比较,当过渡圆弧半径r=7 mm时,最大von Mises等效应力下降46%。     

变轨距货车转向架的动力学分析

建立了考虑轮轴间隙的三大件式变轨距货车转向架动力学模型,研究车辆在准轨和宽轨线路上的动力学性能和LM踏面在不同轨距线路上的轮轨接触关系.考虑轨距为1435mm和1520mm、轨底坡为1/40和1/20、标准和打磨后的多种钢轨廓形与LM踏面匹配,发现LM踏面对两种轨底坡的兼容性较好,而踏面磨耗后对轨底坡变化较敏感;LM踏面在准轨线路上对轮轴横向间隙比较敏感,而在宽轨线路上则不存在这个问题.轮轴之间的横向和旋转间隙会导致车辆临界速度降低,建议控制间隙在0.6mm和0.5mrad以内;轮轴间隙不影响车辆运行安全性和平稳性,且在准轨和宽轨线路上的动力学指标基本无差异.变轨距车辆运行过程中,轮轨横向力和纵向蠕滑力会导致轮轴横向间隙和旋转间隙动态变化,变化量为间隙值;给出轮轴间隙与轮轨载荷的正态分布统计,发现轮轴间隙载荷与轮轨载荷相当.     

填埋场典型复合衬垫系统单剪试验数值模拟

为研究填埋场典型复合衬垫系统接触面间的滑动特性,建立典型复合衬垫系统单剪试验的有限元模型,用ANSYS对其进行数值仿真分析.研究复合衬垫不同界面在不同法向力下的滑动特征;绘制衬垫系统不同界面节点的应力 位移关系曲线,得到不同法向力作用下各个界面不同位置点沿剪切位移方向和垂直剪切位移方向的切应力变化规律;分析接触面内节点的剪切位移随载荷步的变化特征.结果表明：随法向力的增加,滑动界面将发生转移;在低法向力（56 kPa）条件下,土工网 土工膜界面发生滑动;在高法向压力条件下（压力超过560 kPa）,土工膜 黏土界面发生滑动.     

轴箱内置与外置直线电机地铁车辆曲线通过性能对比

为比较轴箱内置与外置直线电机地铁车辆的曲线通过性能,建立直线电机地铁车辆-无砟轨道耦合动力学模型.模型将直线电机定子和转子考虑为Euler梁,将定子与转子之间的垂向电磁力作为气隙的函数,将轨道系统简化为梁-三维实体有限元模型.详细比较轴箱内置与外置直线电机车辆曲线通过时的轮对冲角、轮轨横向力、脱轨因数、运行平稳性和车轮磨耗指数.结果表明:在不同的曲线半径和行车速度以及车轮踏面周向存在非均匀磨耗的状态下,轴箱内置直线电机车辆的曲线通过性能均优于轴箱外置车辆;随着曲线半径增加,轴箱外置直线电机车辆动力学性能迅速减小,而轴箱内置式车辆缓慢减小.     

发电机挡块组件有限元分析

为分析抽水蓄能发电机挡块组件的von Mises应力（以下简称应力）分布情况,在MSC Marc中建立有限元模型,分别采用截面法和渗透接触法对螺栓施加预紧力,通过对发电机挡块组件处于稳定转速、抽水启动、抽水停机、发电启动、发电停机和甩负荷等工况的非线性接触分析,得到各工况下该发电机挡块组件的应力分布.结果表明,2种螺栓预紧力的施加方法是等效的;各工况下最大应力均发生在螺栓圆角处;转速大小对应力分布起决定性作用.该结果可为抽水蓄能发电机挡块组件结构的分析设计提供参考.