最大卸载半径时2000CL挖掘机动臂应力和变形计算

利用Solidworks 2000软件建立2000CL挖掘机动臂三维实体模型,将此模型切换到AutoCAD2000中,再加载ZRCAE有限元分析软件,在动臂的最大卸载半径工况下考虑惯性力影响,分析动臂的应力分布规律和变形规律.结果表明:在铰链孔附近应力变幅较大,最大应力发生在变幅缸与动臂铰接点下方,σmax=18.66 Mpa,最小应力发生在动臂与斗杆连接点之前,σmin=0.46 MPa动臂整体应力分布平缓,最大应力远低于屈服应力,有足够的强度储备;动臂与斗杆接触部位的位移最大,umax=5.81 mm,与实际情形相符.     

经编机针床的轻量化设计研究

采用空心针床截面结构替代实心结构,比较分析空心和实心针床结构与变形位移及应力之间的变化关系。采用非金属复合材料替代金属材料,比较不同属性材料对针床变形位移和应力的影响,分析空心针床截面主要结构参数与针床变形位移和应力之间的关系。结果表明,相同实体截面积空心针床的最大变形位移和最大应力比实心针床分别降低36.20%和64.50%;碳纤维(C)、玻璃纤维(G)、CG层内混杂、CG层间混杂、CF层内混杂5种非金属复合材料中,碳纤维复合材料的最大变形位移及最大应力均最小;计算案例中空心针床壁厚为3.25 mm时,最大变形位移及最大应力均最小。     

MD1200-YJ码垛机器人大臂的多目标轻量化设计

建立了MD-1200YJ型码垛机器人大臂的有限元模型,通过模态试验验证有限元模型的准确性;通过考虑动力学因素的静力学分析、约束模态分析、振动响应试验、频率响应分析,确定以质量最小、第一和二阶固有频率最大、最大位移最小、最大应力最小为优化目标,以结构参数为设计变量,以设计变量的边界条件为约束条件,利用Box-Behnken和RSM方法建立目标函数的近似模型,并利用NSGA-Ⅱ算法求得最优解。结果表明,前两阶固有频率提高,结构刚度和振动稳定性提高,降低振动对零部件疲劳损害影响以及最大应力和位移均在允许范围内的情况下,质量减轻了11.3%,验证了该轻量化设计方法的有效性。     

浅埋水工隧道开挖工法对比研究

以某浅埋水工隧洞为研究对象,通过FLAC^3D软件建立模型,对该隧洞进行开挖工法比选的数值模拟计算,通过全断面法和三台阶法2种开挖工法的数值模拟,其结果从围岩位移、锚杆应力和喷混位移3方面进行研究,分析得出,对围岩位移而言,2种工法最大位移均位于拱顶,三台阶法最大位移为4.78 mm,全断面法最大位移为3.35 mm;在初期支护锚杆应力方面,对于2种不同开挖工法来说,三台阶法开挖使锚杆受力较大,轴向应力最大为30.2 MPa;而全断面法开挖使锚杆受力较小,轴向应力最大为20.7 MPa。在初期支护喷混位移方面,最大变形位置都为拱顶与侧壁,整体位移上全断面法小于三台阶法,三台阶法最大位移为6.50 mm,全断面法最大位移为3.84 mm。     

用应变或应力直接计算位移的表达式

本文讨论弹性平面问题利用应变或应力表示位移的直接表达式,即由应变或应力直接计算出位移,不必再通过三个几何方程及连续方程;对于具有位移边界条件的问题,可使位移边界条件由应力表示,从而使问题也能够按应力解法求解。     

基于FEM的滑动螺旋副螺纹牙根应力计算及PDS仿真分析

目前,滑动螺旋副螺纹牙根应力的分析计算仍然是基于材料力学悬臂梁理论和假设的计算方法,与精确解有较大的差距.利用有限元分析软件ANSYS 10.0对5种型号梯形螺纹牙根应力进行了有限元分析,得出了等效正应力等值分布图.用数学工具软件MATLAB 7.0分析了螺纹牙根应力随几何尺寸的变化规律.借助于ANSYS10.0中的Monto-Carlo模拟方法对螺纹牙根应力进行了弯曲强度可靠性概率有限元计算.以最大弯曲等效正应力为随机输出参数,得出了最大等效正应力大于指定值的概率、随机响应结果相对于随机输入参数的灵敏度值、最大等效正应力柱状图、输出参数相对于最重要输入参数的散点图以及输入参数与输出参数之间的相关系数.     

均布载荷作用下单跨三次超静定等截面梁Maple求解研究

针对单跨三次超静定等截面梁解析解求解难题,结合弹性力学逆解法思想,编制Maple程序,得到了其应力分量和位移分量,并对文献[2]位移分量表达式进行了修正和验证;结合应力边界和位移边界条件,最终得到等截面梁的平面应力解析解。同时针对具体算例,与文献[3]和有限元计算结果进行了挠曲线精度对比;结果证明,文章的解析解与有限元模拟最大挠度值为同一数量级,更逼近于真实解。所以文章结果可为解决单跨三次超静定梁的计算问题提供参考和依据。     

剪叉式高空作业平台剪叉臂疲劳寿命分析及预测

疲劳破坏是剪叉式高空作业平台剪叉臂的主要失效形式之一。用有限元分析软件建立剪叉臂的有限元模型,对其进行静力强度分析,得出剪叉臂在服役中的应力集中区域,再通过设置监测点测试剪叉臂不同位置处的应力状态。结果表明,在剪叉平台开始上升的初始时刻,剪叉臂最大应力发生在靠近油缸支耳下端铰接孔处,说明升降液压缸的驱动力对剪叉臂强度影响很大,且测试结果与仿真结果具有较好的一致性。通过名义应力法并结合材料的疲劳寿命曲线,对剪叉臂结构的疲劳寿命进行预测,为剪叉式高空作业平台的可靠性设计和结构优化提供依据。     

地铁车站临近深基坑开挖安全评估

通过有限差分软件FLAC3D对已建地铁车站附近高层建筑物深基坑开挖进行数值模拟,分别得到在基坑在设计支护条件下开挖工况及施加建筑物上部荷载工况下现存临近地铁车站出入口结构的应力及位移状态。经计算分析可知该深基坑开挖及建后使用造成的地铁车站结构应力改变及变形、位移均满足安全要求。     

一种确定管道应力计算模型边界的新方法

文章提出了一种管道应力计算模型边界确定的新方法即三向线位移约束两次即可作为计算边界。对采用这种新方法计算的管道示例的应力比值变化进行了对比,结果显示其计算误差满足工程计算的要求。此方法为管道应力计算模型边界的确定及计算规模的简化提供了一种新思路。     

刺绣机含间隙针杆机构的运动稳健性分析与优化设计

建立了平面连杆机构运动副间隙的分析模型,分析了回转副的偏心对机构位移的影响,导出了考虑间隙时构件有效杆长的计算公式.同时考虑杆长误差和运动副间隙对针杆位移精度的影响,用极值法和随机模拟方法对针杆位移误差进行了计算,得出了考虑间隙时针杆位移的波动区间.以极小化针杆位移误差和位移标准差为目标,建立了针杆机构的稳健优化设计模...     

某混凝土面板堆石坝三维有限元静动力仿真计算研究

以西南地区某水电站混凝土面板堆石坝为例,进行了三维有限元静动力仿真计算,根据计算结果,对坝体和面板不同计算工况下的位移、沉降、应力分布和水平及接缝位移等情况进行了综合分析,并对大坝基础开挖、坝体结构、坝顶超高、坝体变形和坝坡稳定控制、面板应力和变形控制、面板分缝及处理措施等方面提出了建议,对大坝设计具有重要的指导意义,对同类工程也具有一定的参考价值。     

基于聚氨酯弹性体位移传感器的有限元分析及实验

为揭示聚氨酯弹性体位移传感器固定端应变与运动端位移、扭转之间的关系,课题组基于橡胶类材料单轴拉伸实验得到的应力应变关系,通过数据拟合后确定最适合聚氨酯弹性体材料的Ogden本构模型及参数。用ABAQUS软件建立了聚氨酯弹性体位移传感器的非线性有限元模型,分析运动端位移和扭转情况下传感器的应力、应变和位移变化规律。研究表明:随着运动端位移和扭转的加载,固定端的应变随之增加,当位移达到30 mm时,最大应变出现在距离固定端4 mm处;当扭转达到15°时,最大切应变区域为整个弹性体发生扭转变形部分;此分布规律指导了传感器设计中应变片布置方案。将传感器仿真与测量实验数据对比,误差在10%以内,符合传感器要求。     

四连杆打纬机构曲轴载荷应力分析

为提高织机曲轴的可靠性,分别采用解析法和有限元法对ZA209i喷气织机曲轴进行了静应力分析,结果表明连杆轴颈是承受应力最大部位,该轴颈应力最大发生在连杆轴中心;采用有限元法,借助ANSYS分析软件能够更加直观地给出位移与应变结果;同时指出曲柄静应力远小于许用应力,曲轴的主要失效形式是疲劳失效。     

基于机械手悬臂的静力学分析

注塑机机械手是一个相对比较复杂的机械结构系统。在整个的机械结构系统中,机械手的主臂和副臂固定在悬臂末端上,因而悬臂结构是整个机械手承重、受力的重要部件。文章对悬臂进行静力学分析,通过静力学分析得到了挠度的最大变形量,为机械手结构的设计提供了参考价值。     

合模机机架的有限元分析

通过对合模机机架进行有限元分析,模拟了真实情况下机架的应力分布和位移变形情况,得到了位置变形最大和应力值最大的住置;通过改变机架控制器面板的位置,使合模机机架的受力情况得到了较为明显的改善,各个方向的位移均有不同程度的减小,为改善合模机的精度提供了可供借鉴的理论基础.     

干法造纸成型圆筒的动态特性分析

为提高干法造纸技术生产线的工作效率和纸幅质量,根据成型布料器的气流铺网成型原理,运用ANSYS Workbench软件对干法造纸成型圆筒的动力学特性进行分析。对成型圆筒在自由状态和约束状态下的固有频率和振型进行研究,并探讨了成型圆筒转速与圆筒长度对成型圆筒最大应力和最大径向位移的影响规律。结果表明,成型圆筒在约束模态分析时的一阶临界转速和激励转速分别为967.38 r/min和725.54 r/min,且工作转速小于激励转速,因而成型圆筒在运动过程中不会产生共振现象;在工作转速300 r/min时,成型圆筒与闷头接合处的应力较大,闷头两端的应力较小,成型圆筒的中间位置变形最大,最大变形量为3.14 mm;成型圆筒的等效应力和最大径向位移随着成型圆筒转速和圆筒长度的增加而增大。     

WZ—25挖掘装载机动臂的改进设计

根据WZ－25挖掘机的典型工况，采用ADINA程序中的壳单元对单板结构动臂进行有限元离散，计算出了动臂边界的应力分布图。与原变截面箱结构相比，新型的单板结构动臂在实际作业过程中受载均匀，结构简单，降低了生产成本。     

冬枣压缩特性实验与计算仿真研究

为了研究冬枣果实在收获、分选、运输及贮藏过程的力学特性,对冬枣果实进行压缩实验和有限元仿真,分析不同成熟度白熟期和脆熟期冬枣在不同压缩方向下的弹性模量以及接触应力。压缩实验结果表明:白熟果实的破裂力大于脆熟果实;二者的压缩曲线相似,横向压缩曲线有较明显的生物屈服点,纵向压缩时没有明显的屈服点。横向压缩时,白熟果实的平均弹性模量计算值与仿真值分别为3.527 MPa和3.263 MPa,平均误差为11.38%;脆熟果实的平均弹性模量计算值与仿真值分别为3.131 MPa和2.877 MPa,平均误差分别为12.96%。纵向压缩时,白熟和脆熟果实的弹性模量计算值与仿真值平均误差分别为26.24%和27.66%。压缩应力云图显示:上压头接触面的最大应力大于与固定底板接触面的最大应力;横向压缩时,上下表面的接触应力呈现对称分布;相同的压缩方向,白熟果实的计算最大应力和仿真最大应力都大于脆熟果实;最大应力的计算值和仿真值的误差较大,最小平均误差为26.24%。研究结果可为冬枣运输、分级及贮藏过程中选择合适的包装设计和摆放方式提供理论参考。     

电动餐桌支架有限元仿真分析研究

本文以电动餐桌支架三维模型为研究对象,利用UG高级有限元仿真模块,赋予模型材质为镀锌钢,对模型底部施加固定约束及支架托盘施加-4000N力载荷并进行求解。仿真结果显示:电动餐桌支架最大形变位移形变位置为支架转盘承托截面外沿,位移为0.141mm;最大应力分布位置为支架转盘承托截面中心,应力为22.05Mpa。研究表明;在承重为400kg时,镀锌钢电动餐桌支架满足设计要求。本文研究结果将为家具企业进行电动餐桌设计及支架选购提供科学指导,对提高电动餐桌的使用寿命及安全性具有重要意义。