QT350-22U铸造风力机轮毂疲劳寿命分析

以球墨铸铁QT350-22U铸造件风力机轮毂为研究对象,采用修正的雨流计数法处理载荷谱,并结合Palmgren-Miner线性累积损伤理论和有限元法,分析了铸造件轮毂在不同质量等级下的疲劳损伤。结果表明,不同质量等级下轮毂的疲劳损伤相差较大,但以球墨铸铁QT350-22U为材料的轮毂在两种质量等级下均能满足风力机20年的寿命要求;基于有限元法的疲劳分析还可以找到轮毂累积疲劳损失最大点,为轮毂的优化设计提供参考。     

QT400-18U铸造风力机轮毂疲劳分析

基于兆瓦级风力机轮毂有限元分析模型,对球墨铸铁QT400-18U铸造件风力机轮毂进行了疲劳损伤研究.利用风力机大型设计软件BLADE计算得到轮毂疲劳单位载荷及疲劳载荷谱;采用MSC.Marc/Mentat软件分析了风力发电机轮毂的疲劳应力;提出将修正的雨流计数法处理载荷谱与Palmgren-Miner线性累积损伤理论相结合的轮毂疲劳损伤计算的新方法,并依据德国劳埃德船级社规范,对轮毂S-N曲线进行了修正.结果表明,提出的方法可靠实用,基于有限元法疲劳分析可找到轮毂累积疲劳损伤最大点且为兆瓦级风机轮毂的合理设计与性能强化提供了科学依据,为轮毂的优化设计提供参考.     

生物质环模成型机致密成型过程振动分析

环模成型机作为生物质致密成型的主要设备,成型过程中的剧烈振动问题会影响其工作的稳定性,降低生物质的成型质量。针对环模成型机成型过程中的振动问题,根据实际工况在RecurDyn和EDEM中分别建立环模成型机的动力学仿真模型和离散元模型,通过联合仿真来模拟环模成型机的攫取过程。根据联合仿真结果,得到不同主轴转速下环模所受的挤压力情况,在有限元软件中得到环模的等效应力云图,结果表明：环模所受的最大等效应力为95.930 MPa,发生在环模模孔入口处。以环模所受最大挤压力作为载荷进行环模成型机预应力模态分析及谐响应分析。根据预应力模态分析得知,环模成型机变形主要表现为摆动及扭转。根据谐响应分析得到环模成型机在X、Y和Z方向的振幅-频率曲线,结果表明,在第1阶、第3阶和第5阶固有频率处环模成型机容易产生共振,应避免其在该激励频率附近工作。     

车用合金轮毂模型的模态及疲劳寿命仿真研究

根据重型汽车的载荷特征,以11R20型号轮胎和轮毂相关标准进行了轮毂结构设计,最终选择采用二件式平底轮毂,五孔式轮辐。同时建立了钢制和铝合金轮毂的参数化模型,对结构的模态和疲劳寿命进行对比分析。研究结果表明:两种材料固有频率均远大于实际转速下频率,不会发生刚性运动和共振现象,不同材料对轮毂的固有频率并不会造成较大影响;钢制轮毂最大应力为111.190 MPa,铝合金轮毂最大应力为83.146 MPa,均在材料屈服强度以下,两种轮毂的通风孔位置产生应力集中,而铝合金轮毂的变形量远小于钢制轮毂材料,同等荷载作用下的铝合金轮毂综合受力性能较好。     

基于等效试验的铝合金轮毂薄弱区域性能与组织研究

为研究轮毂成形工艺对通风孔即薄弱区域材料显微组织和力学性能的影响,提出一种基于等效应变的等效试验方法。运用Deform-3D软件建立轮毂两步锻造模型,研究坯料整体以及薄弱区域的变形规律,根据薄弱区域等效应变设计单向压缩试验,对比分析了试样截面不同区域的变形规律、力学性能和显微组织。结果表明:试样表面区域晶粒尺寸最大,芯部和对角线区域晶粒得到不同程度细化,芯部与薄弱区域应力状态相似,等效应变相同。通过等效试验,能够较好的等效薄弱区域的变形。与初始坯料相比,通过锻造加工过程,薄弱区域材料的屈服强度和抗拉强度分别提高了77. 1和61. 6 MPa。     

飞机油门控制器力学特性仿真分析

为满足飞机油门控制器的力学性能要求,发现设计方案中的薄弱环节,保证产品的强度、刚度和可靠性,对油门控制器进行力学特性仿真分析。采用ANSYS软件分析油门驱动控制器在承受冲击载荷下的应力应变情况,并进行模态分析和随机振动分析。仿真分析结果表明:该油门控制器设计方案合理,结构与强度符合工程要求。     

不同温度下AZ31镁合金等通道转角挤压工艺模拟分析

采用Deform-3D有限元软件,在挤压温度为250~400℃条件下,对AZ31镁合金等径角挤压工艺进行了数值模拟,主要分析塑形成型过程中的挤压载荷、等效应力和等效应变的变化规律。结果表明,AZ31镁合金塑形成型过程中挤压载荷分为3个阶段:无明显变形阶段、快速增长阶段和稳定变形阶段。挤压载荷随着挤压温度的增加显著下降,试样的等效应力分布不均,模具转角处等效应力较大,存在应力集中现象,等效应变逐渐增加,在转角剪切区最大。试样经过ECAP变形后,心部等效应变大,从内向外应变呈减小的趋势,试样上部等效应变较大,下部等效应变相对较小,组织均匀性较好。     

JCL-3×1800液压剪板机机架的有限元分析及结构改进

采用有限元软件ANSYS对JCL-3×1800液压剪板机机架施加移动载荷,分析机架在各个载荷步下的变形、等效应力、等效应变,结果表明机架危险截面的最大等效应力在30~50 MPa之间,而机架屈服极限为235 MPa,因此机架结构满足强度要求。以有限元分析的结果为基础,提出4种结构改进方案,并分别进行分析,得到较优的方案,为机架的结构改进提供依据。     

基于ANSYS Workbench的八连杆压力机动力学分析及优化设计

以八连杆压力机的传动机构为研究对象,使用Solidworks软件对八连杆传动机构进行参数化实体建模,然后导入ANSYS Workbench软件中完成机构的动力学分析,得到机构中滑块的运动特性曲线及各构件所受载荷的情况;当压力机达到公称压力位置时,以机构下连杆为研究对象,首先对其进行静力学分析,结果显示为下连杆最大等效应力低于材料许用应力;进一步对下连杆添加循环载荷进行疲劳分析,得到其疲劳安全系数为0.845;以最大等效应力低于材料许用应力、疲劳安全系数高于1、质量最轻化为优化目标,对下连杆进行尺寸优化,最终在满足强度的基础上,疲劳安全系数达到1.154,质量减轻4%,达到了轻量化、低应力、高安全性的优化目的。     

直线共轭内啮合齿轮泵泵体的有限元分析

运用有限元软件ANSYS Workbench,对内啮合齿轮泵泵体进行静力分析和动力分析。找出了静载荷下泵体的应力主要集中区和变形量较大的位置;对泵体进行模态分析,提取影响泵体性能的模态振型和频率,从而得出在交变载荷下,泵体发生共振时的频率以及共振幅值,为同类型齿轮泵的安装和使用提供理论依据。