回转支承有限元接触分析

利用三维建模软件Pro/E与有限元分析软件ANSYS的无缝连接,在Pro/E中建立回转支承实体模型,导入ANSYS中进行接触分析,得到各排滚柱与滚道的接触应力分布情况。并与传统的赫兹理论计算结果及实际磨损情况对比,证明了该有限元模型的正确性,并提出了安装和使用的改进措施。     

回转支承的接触性能分析

对单排四点接触球式回转支承进行静强度校核,分析其接触区域的应力场分布。根据Hertz接触理论对回转支承进行了静态接触性能的理论计算。同时应用有限元分析软件ANSYS Workbench对回转支承进行数值计算,从而为设计制造适用于我国国情的回转支承提供理论依据。     

单排四点接触球式回转支承动力学仿真分析

基于多体动力学方法和Hertz接触理论,采用Impact冲击函数定义回转支承内滚动体的四点接触作用和内齿直齿啮合接触作用;运用Adams仿真平台,建立了四点接触球式回转支承的多体接触动力学模型。对比分析并验证了回转支承的角速度、传动比和静态载荷的仿真值和理论值,分析了转速和载荷对回转支承动态特性的影响。结果表明,轴向载荷单独作用下,齿轮驱动转速越大,啮合力越大,外圈质心轴向振动反而越小,而滚动体与套圈滚道之间的四点接触力变化不大;当转速恒定,轴向载荷和倾覆力矩分别作用时,倾覆力矩对回转支承稳定性的影响更大。     

基于ABAQUS的单排四点接触回转支承接触分析

以单排四点接触回转支承为研究对象,以其在最大轴向力作用下滚球与滚道接触区应力分布与变形量为研究重点,通过赫兹接触理论求解得到其接触区接触椭圆大小、接触面最大接触应力以及接触中心变形量,利用ABAQUS有限元软件取得了与赫兹接触理论近似的结果,但有限元法得到的接触区应力分布与变形量情况更为全面。此外,有限元法还得到了滚道接触区最大等效应力的位置,该位置距离滚道表面的距离远小于回转支承制造时要求的滚道表面淬硬层深度。     

钢包回转台回转支承的有限元接触分析

在连铸连轧设备钢包回转台回转过程中,回转支承起到非常重要的作用。目前不同工况下,大型三排滚柱式回转支承的接触强度有限元分析还不够全面。根据钢包回转台回转支承的结构特点、受载情况和轨道接触情况,利用有限元分析软件ANSYS建立局部结构的有限元模型,进行接触强度分析,得到两种工况下应力云图和应力分布特点。同时验证了三维接触模型的网格划分、接触算法、载荷(受力分析)和约束的施加等研究方法的正确性。为提高其承载能力、使用寿命、进行优化设计及动力学分析提供基础。     

SF-3型烟草输送带清洗装置回转支承接触疲劳分析

由于回转支承是SF-3型烟草输送带清洗装置的核心支承部件,它的失效将会造成整个清洗装置的瘫痪。根据回转支承的不同工况,采用Solidworks对回转支承单元体进行三维建模,利用ANSYS Workbench对简化后的单元体模型进行了静力学分析,得到回转支承内、外圈滚道与滚柱的接触应力分布及其疲劳寿命。由疲劳分析结果可知,回转支承的外圈滚道所受应力大于内圈滚道所受应力,其疲劳寿命小于内圈的疲劳寿命,同时为回转支承的维修、更换提供了数据支持。     

基于ANSYS Workbench的某型车载雷达回转支承接触疲劳寿命研究

针对某型车载雷达作动装置中回转支承的失效问题,根据回转支承结构特征和使用工况,研究其使用寿命,得到了一种基于有限元方法的回转支承寿命预测方法。利用ANSYS Workbench对简化后的回转支承三维模型进行分析,得到回转支承内、外圈滚道和滚动体的接触应力以及其疲劳寿命,提高了计算效率。将有限元方法计算结果与基于Hertz接触理论的计算结果以及实际工作情况进行比较,验证了有限元方法的准确性。     

轻轨车辆回转支承的选型及其对车辆动力学性能的影响

介绍了回转支承的结构型式,以及影响承载能力和回转阻力矩的因素。并通过仿真计算,分析了不同回转阻力矩对车辆动力学性能影响,分析结果表明：随着回转阻力矩的增加,车辆在直线上的运行性能有明显提升。在曲线上运行时,随着回转阻力矩的增加,车辆的运行安全性有明显降低,特别是在缓圆点处脱轨系数增加了12.5%,轮轴横向力增加了46%。回转支承作为轻轨车辆实现通过最小半径30 m曲线的关键部件,其参数的确定需要结合回转支承的承载能力、车辆运行的线路状态等综合考虑。     

回转支承CAD软件开发

文中通过分析回转支承产品生产商在实际设计中对软件的主要需求,讨论了软件的概要设计,主要包括软件结构、关键类及其方法的设计等,并给出了实例.该软件不仅减少了设计人员大量重复性的非标回转支承设计工作,而且能够避免设计人员的失误,并有利于后期的计算机辅助工艺设计.从而提高产品成品率、降低成本,满足客户对工期的要求.     

RADIOSS非线性准静态接触分析研究

对经典接触计算方法与有限元接触问题计算方法进行了对比研究。经典的计算方法结果精确,计算简单,但是应用的范围有限;有限元法相对复杂,但是应用的范围很广泛。利用HYPERWORKS平台,对经典的赫兹接触实例进行了隐式非线性准静态分析。得到的数值解与赫兹理论的解析解作对比,发现RADIOSS求解器能够较好地模拟接触问题,验证了有限元法计算接触问题的结果是完全正确的。     

考虑接触特性的滚动轴承系统建模与仿真分析

根据Hertz接触理论和滚动轴承功能原理,以SKF6208深沟球轴承为参考,在ADAMS/View软件环境下设计建立了基于Impact函数的滚动轴承多体动力学仿真模型。通过实体接触条件下的轴承运转过程动态仿真分析,计算获得了滚珠与内圈、外圈及保持架之间的接触力动态分布规律。指出:轴承系统在启动瞬间(0~0.22 s)存在一定滑动,且接触力变化频率较大;进入滚动阶段(0.22~0.4 s)后,接触力变化频率减小,且呈周期性分布。仿真结果验证了滚动轴承的启动打滑现象,符合实际运行工况。为深入研究滚动轴承系统的接触机理及动态载荷提供了技术参考。     

塔式起重机变幅机构运行的刚体动力学仿真

就塔式起重机小车变幅机构的运行建立刚体动力学模型，利用Simulink动态仿真工具，采用四阶龙格一库塔法对小车变幅机构的运行工况进行仿真，并对仿真成果进行了分析。其成果对小车变幅机构运行的动力学分柝有应用价值。     

分子动力学在微/纳尺度接触问题上的应用

在广泛阅读国内外文献基础上,叙述了分子动力学(Molecular Dynamics,MD)模拟法的基本思想和步骤,对MD法在微/纳尺度接触问题的应用进行了综述.最后,指出MD法在研究微/纳尺度接触问题的局限性,提出一种更为精确的研究微/纳尺度接触问题的方法——多尺度耦合法.     

硬化深度对港口起重机车轮接触应力的影响

在建立港口起重机轮轨接触的三维实体模型的基础上，通过商业软件ANSYS建立了车轮材料不做硬化、硬化10mm、硬化25mm、全部硬化4种有限元模型；计算了这4种模型点接触和线接触2种轮轨接触模型的接触应力和接触面积，并与相应的赫兹理论值对比。通过对不同车轮硬化处理方式的接触应力和接触面积的比较，分析硬化处理对车轮接触的影响。     

大型起重机回转支承钢轮空心度分析

对大型起重机回转支承的承载钢轮采用平面应变单元建立有限元模型,并进行分析,结合经典的接触理论和曲梁理论,揭示了采用空心化设计的钢轮,不仅可以增加径向柔度、提高支承的均载效果,更能降低钢轮应力,提高支承的承载能力。随着空心度的增加,钢轮中合成应力的峰值点从接触区内部经过外缘向内缘转移,钢轮强度逐步由接触应力控制转化成由曲梁应力控制。     

桥式起重机起吊过程的动力学分析

桥式起重机在起吊过程中,结构动力学特性复杂。以主梁薄弱截面(跨中)为研究对象,运用结构动力学理论,从桥式起重机起吊过程的特征出发,将起吊过程简化为二质量二自由度系统,并确立系统主要参数。运用该模型建立起吊过程各阶段系统的运动微分方程。最终求解得出起吊过程跨中的动位移时间函数,通过动位移时间函数得出预张紧阶段结束时间和最大动位移值。最后以某起重机为实例验证了动力学分析结论。     

Impact dynamics of rough and surface protected MEMS gears

The paper provides an analysis of dynamics of micro-gear pairs, typically used in an assortment of micro-electromechanical system (MEMS) devices. It includes a mathematical hierarchical model of the impact dynamics of meshing gear teeth. It comprises the nanoscopic effect of asperity tips’ adhesion for relatively rough surfaces on a microscopic level (overall contact domain). The analysis is extended to the depletion of long chain molecule self-assembled molecules (SAM) in impact behaviour of meshing gear-teeth pairs. The analyses show that for the usual high operating speeds of MEMS gears, due to high impact velocities, the role of asperity tips’ adhesion is quite insignificant. However, the same is not true for lower impact velocities, which would occur under start-up, run-up to normal operating speeds or during deccelerative motions. The paper proposes a novel spectral-based approach to predict the degradation of the protective SAM layer between meshing teeth, while the mechanism is in continual relative motion.     

基于二阶理论及刚度分配法的塔式起重机附着结构受力分析

针对塔式起重机弹性附着装置的支撑刚度和内力计算问题,分析了计及二阶效应的塔式起重机塔身受力情况;应用刚度分配法,分析塔身在各种外部载荷作用下导致的支撑结构位移、结构内力和支座反力,给出工程中最常用的三杆式的附着装置支撑刚度的计算方法,给出了支座反力和杆件内力的显式解析表达;运用本文的方法对实际塔机附着装置进行计算分析,通过有限元软件验证了计算的正确性和有效性,为工程设计与应用提供了有益参考和借鉴.     

大吨位铁路起重机新型转台结构研究及有限元分析

随着中国进入高速铁路时代,铁路的提速对铁路起重机的各项性能有了更高的要求。正是在这样的大背景下,为了满足高铁时代的要求,有必要对铁路起重机的关键结构之—的转台,进行全新结构的设计。通过用箱型结构来代替传统的高墙板结构,将原配重的四边形伸缩臂改为六边形,并采用搭接的方式实现伸缩配重基本臂的作用,以便能更充分的利用材料,提高铁路起重机转台的性能,并达到减轻自重的目的。利用有限元方法,采用板壳单元和实体单元建立有限元模型,运用有限元分析软件ANSYS对新设计的转台结构进行应力、应变计算,得到应力、应变分布情况,从而验证了新型转台结构的可靠性。