基于Workbench的某箱体零件疲劳寿命探究

以数值仿真分析方法为基础,应用ANSYS Workbench软件对箱体零件进行疲劳寿命分析。在三维软件Creo2.0中建立箱体零件模型,保存为IGS格式的文件,导入有限元分析软件ANSYS Workbench中,得到箱体零件的有限元数值模型,并进行静强度分析。根据零件的材料属性,利用ANSYS Workbench软件的Fatigue模块进行分析,得到了箱体零件的疲劳寿命。     

电力金具U型环基于有限元软件的疲劳寿命研究

电力金具U型环的磨损主要是由于疲劳磨损引起的。以数值仿真分析方法为基础,利用有限元ANSYS Workbench软件进行疲劳寿命的分析。在三维软件UG中建立U型环接触模型,导入有限元分析软件ANSYSWorkbench中得到U型环的有限元模型,进行力学分析,找出应力薄弱环节;根据零件的材料属性,利用ANSYS Workbench的Fatigue Tool模块分析U型环的疲劳寿命,分析了U型环在载荷作用下的危险区域。根据实验数据得到的理论方程求得薄弱环节应力的磨损次数,再通过实验值与理论计算值进行对比,证明了ANSYSWorkbench在疲劳分析中的可行性。U型环在0.4t载荷下循环次数的模拟,对电路金具运行过程中的检查和维护有一定的借鉴意义。     

交叉滚子转盘轴承的有限元分析

通过分析交叉滚子转盘轴承两组滚子的载荷分布情况,确定受载最大滚子,计算接触表面及次表面应力值,利用Pro/E和ANSYS Workbench之间的无缝连接,将在Pro/E中建立的三维几何模型导入ANSYS Work-bench中进行有限元分析,并与传统的理论分析计算结果进行比较,证明有限元分析的正确性,为转盘轴承的设计优化和疲劳寿命分析提供了科学依据。     

基于nCode Design-Life传动轴可靠性分析

根据链传动提升系统的结构,计算了提升传动轴的受力。基于ANSYS Workbench对其做静态分析得到其应力分布云图,将有限元分析结果导入至疲劳分析软件nCode Design-Life中,对传动轴进行疲劳可靠性分析,得到传动轴在循环载荷作用下的疲劳结果云图以及各节点的疲劳寿命图,验证了传动轴的可靠性。     

含裂纹大摆锤减速器行星齿轮的疲劳寿命分析

针对大型游乐设施大摆锤的减速器齿轮疲劳破坏情况,研究了在无损情况以及含裂纹情况下,大摆锤减速器非均布行星齿轮的疲劳寿命。建立了正常及含不同裂纹的行星齿轮轮系模型,根据断裂力学理论分析了裂纹应力强度因子和齿轮疲劳寿命的关系,联合利用有限元分析软件ANSYS Workbench和疲劳分析软件nCode DesignLife分析轮齿的应力变化情况和疲劳寿命情况,验证设计是否满足机械设计要求,得到裂纹对减速器疲劳寿命的影响。分析的结果可应用于减速器的结构优化、制造及其运行检测领域。     

车轮弯曲疲劳试验机加载臂的疲劳寿命分析

利用Solidworks三维设计软件建立汽车车轮弯曲疲劳试验机的三维模型,导入ANSYS Workbench有限元分析软件,对车轮弯曲疲劳试验机的主要零件—加载臂进行静力学分析。为提高工作效率、降低计算机运算时间,将部分可能导致运算量大幅增加的零部件进行简化:轴承用弹簧单元取代。最终得到加载臂的变形云图与受力分布云图,并使用静力学分析中的疲劳工具得到疲劳寿命云图、损伤云图、安全系数云图,从中判断加载臂设计的合理性,为机构的优化提供依据。     

全自动深压纹机向心关节轴承的寿命分析

针对YW-1020型全自动深压纹机各关键铰链处的向心关节轴承在实际工作时内、外圈易发生疲劳磨损的问题,根据疲劳寿命预测相关理论,研究了深压纹机在满载工况下向心关节轴承的疲劳寿命。通过Solidworks建立了深压纹机整机的三维模型,运用ANSYS Workbench对深压纹机进行了有限元分析,提取出应力最大的向心关节轴承,进而利用Fatigue Tool模块对轴承进行疲劳寿命分析,该结果与接触疲劳寿命理论估算结果基本一致,并与试验所得失效轴承的寿命数据相接近。研究结果表明:最大应力位置处向心关节轴承的最小疲劳寿命约为266 d,有效预测了轴承的工作寿命。     

三叉杆滑块式万向联轴器的疲劳寿命分析

利用三维软件Solidworks与有限元分析软件Ansys Workbench联合,对三叉杆滑块式万向联轴器建模,然后整体进行静力学分析和疲劳寿命分析,得到联轴器等效应力分布云图及疲劳寿命云图,根据分析得出其疲劳破坏点位置。三叉杆根部采用不同过渡圆角尺寸的疲劳分析结果表明,不同尺寸的圆角倒角尺寸有着不同的寿命,改变联轴器应力集中部位的圆角、倒角尺寸,可以有效避免不合理的寿命分布,提高联轴器的疲劳寿命。     

基于ANSYS Workbench梳棉机回转盖板疲劳寿命分析

探讨梳棉机回转盖板的疲劳寿命分析。通过与Mindlin理论比较,建立有限元模型及对计算分析结果对比,验证了应用ANSYS有限元分析软件分析盖板与曲轨间平面/平面接触形式的微动疲劳的正确性。同时运用ANSYS Workbench软件对梳棉机回转盖板进行了疲劳寿命分析,通过分析应力云图以及在交变载荷作用下回转盖板的安全系数及疲劳累积损伤系数,验证了回转盖板设计的合理性。     

车轮轮辋轻量化分析与研究

采用Pro/Engineer软件进行铝合金轮毂建模,以16x7J汽车铝合金轮毂为研究对象,根据弯曲疲劳试验,运用有限元分析软件ANSYS Workbench建立了考虑螺栓及法兰作用效果的车轮整体模型。以轮辋厚度为变化量,建立了不同尺寸的车轮模型。通过对有限元计算结果的分析,得到应力和应变分布情况。用改进后的史密斯公式法对车轮的寿命进行预测,通过寿命预测,轮辋厚度减少1mm其寿命仍可达到国家标准要求。研究表明:该方法可降低成本,减轻车轮重量,节省油耗,节能减排。     

风电偏航轴承接触力分布与疲劳寿命分析

根据风电偏航轴承的结构和受载特点,建立轴承的整体有限元模型并求解联合载荷下的接触力分布.为降低模型复杂性和减小计算规模,通过赫兹接触理论获取滚动钢球与滚道的接触力和变形关系;将这些变形特征赋予非线性的弹簧单元,使弹簧单元与钢球的接触变形特征一致,从而模拟钢球与滚道的接触,并通过经验公式和实验验证了模型的正确性.建立轴承...     

配对角接触球轴承静态力学特性

根据角接触球轴承实际的工作状态,建立背靠背配对安装形式的角接触球轴承接触模型,计算配对轴承在径向、轴向和力矩载荷联合作用下的载荷分布以及接触应力,并将理论值与Ansys有限元法得出的结果进行对比,验证计算结果的准确性。详细研究了在联合载荷的作用下,配对轴承静态载荷分布以及接触特性的变化规律。研究结果表明:配对角接触球轴承的内圈在联合载荷作用下发生位移,使载荷分布不均匀,接触应力主要集中在载荷对称线附近的部分钢球上,改变联合载荷会使两列轴承载荷分布规律以及接触特性发生变化。     

基于ANSYS Workbench对渐开线直齿圆柱齿轮接触疲劳寿命分析

基于三维造型软件Pro/ENGINEER对直齿圆柱齿轮参数化数学模型的建立,通过利用Pro/ENGINEER与ANSYS Workbench的无缝连接接口,将齿轮数学模型导入到有限元分析软件ANSYS Workbench中。在ANSYS Workbench环境下设置齿轮的工况对齿轮进行接触分析,再设定齿轮的材料属性及材料的S-N曲线,对齿轮接触疲劳寿命进行分析,获取齿轮在此工况下的接触疲劳寿命,对齿轮寿命有合理的预测。     

浮动球球阀疲劳寿命分析

介绍了流体供应系统用浮动球球阀结构和性能,以及故障阀门失效产生的原因和机理。基于ANSYS Workbench平台建立模型,依据阀门的工作特性,对球体和左阀体分别在不同载荷下的阀门疲劳寿命情况进行仿真和分析,获得阀门球体和左阀体变形量、应力集中和疲劳损伤大小及位置,并与阀门实际使用情况进行对比验证。提出了改进措施和延长阀门寿命的方法。     

铝合金铆接件疲劳损伤的影响因素分析

铆接在航空等结构中的应用非常广泛,而疲劳损伤是影响其使用寿命的主要因素。在铆接件疲劳试验基础上,以有限元软件ANSYS Workbench为平台,分析了铆接件模型的应力状态,研究了铆钉排列位置、接触面摩擦系数、过盈量对构件应力场分布的影响,预测了疲劳裂纹可能萌生的位置;其研究结果为铆接件的抗疲劳设计提供参考。     

沟曲率半径系数对柔性轴承应力的影响

采用有限元分析方法,使用ANSYS Workbench建立了柔性轴承的参数化接触模型。对不同沟曲率半径系数的柔性轴承进行静力学接触分析,得到了不同参数的柔性轴承内外圈的变形、应力的分布规律。结果表明:内外圈的最大等效应力和最大径向应力发生在长轴处的钢球与内外滚道接触的区域;内外圈最大等效应力、钢球与沟道的最大接触压力随内外圈沟曲率半径的增加呈线性增大趋势。用该方法能准确得到柔性轴承最大的接触应力,可以用来对柔性轴承进行优化设计。     

基于ANSYS的深沟球轴承接触应力有限元分析

通过讨论轴承接触问题的性质,分析了深沟球轴承接触应力的计算方法,利用APDL参数化语言建立深沟球轴承有限元模型,通过接触边界条件的处理,得到深沟球轴承内、外圈及滚动体的接触应力,仿真计算结果与赫兹理论解较好的吻合,表明有限元模型建立的正确性和边界条件施加的合理性,为滚动轴承的设计优化提供了科学依据。     

钢丝滚道球轴承接触问题有限元分析

运用ANSYS有限元仿真软件以及古典Hertz接触理论,对实际工程中的钢丝滚道球轴承的接触问题进行研究,通过对ANSYS有限元分析得到的接触应力结果与Hertz接触理论推导公式计算的结果进行比较,验证了用ANSYS有限元软件分析钢丝滚道球轴承接触问题的可行性.     

An analysis of axial deflection of double‐decker high‐precision bearings vis‐à‐vis conventional ball bearings

Axial deflection of double‐decker high‐precision bearings (DDHPBs) under the influence of axial loads has been theoretically analyzed and has been compared with conventional angular contact and deep‐groove ball bearings of the same bore and outer diameter. The analysis, in general, indicates that the ratio of the axial deflection of DDHPBs to that of the conventional angular contact and deep‐groove ball bearings under the influence of identical axial loads is less than unity. The analysis also indicates that angular contact ball bearings mounted back to back for taking the axial load from both directions can be replaced by DDHPBs, which have less axial deflection and longer life under identical applied loads than angular contact and deep‐groove ball bearings. The better dynamic response characteristics, energy efficiency, uniform stress distribution, lower indentation and deflection on the elements of DDHPBs indicate that DDHPBs have relatively better performance characteristics, higher fatigue life and may have higher potential in various industrial applications as compared to that of the conventional bearings under identical operating conditions. Copyright © 2006 John Wiley & Sons, Ltd.