基于ANSYS的斜齿轮副接触分析与可靠性分析

针对某大型传动装置中的一对斜齿轮,在Solidworks中建立了其装配模型,然后将其导入有限元分析软件ANSYS中进行接触应力分析,且将接触应力计算结果与传统接触应力计算结果进行比较;最后在ANSYS中针对该斜齿轮副的接触强度可靠性进行分析,结果表明:该斜齿轮副实际接触应力小于其许用接触应力,接触强度满足使用要求,但是其可靠度仅为83.639 8%,说明按传统的机械设计方法只进行安全系数的计算是不够的,还需要进行可靠性设计计算;此外,由各随机因素对极限状态函数的灵敏度可知,适当增大从动齿轮分度圆直径可有效提高斜齿轮副可靠度.

基于有限元法的铰链梁疲劳强度分析与设计研究

金刚石六面顶压机的关键零件铰链梁工作中受变载荷作用,易出现疲劳破坏。生产中常依据静强度进行类比设计。应用有限元理论研究铰链梁的疲劳强度,分析铰链梁工作中的应力与变形分布,并对常规方法,基于静强度结构优化后,基于疲劳强度结构优化后的铰链梁的应力与变形作对比与分析。研究结果表明,铰链梁中最大应力发生在凸耳处,与类比设计相比,基于疲劳强度结构优化设计后的铰链梁体积减少15.7%,最大等效应力降低10.2%,疲劳安全系数提高10.86%;相对于基于静强度结构优化方案,基于疲劳强度结构优化设计后的铰链梁体积有所增加,最大等效应力降低52.6%,基于静强度优化后,铰链梁中应力循环次数表示的寿命2.4×105次,基于疲劳强度的优化方案铰链梁寿命超过107次,该研究可为铰链梁的设计提供有益的参考。

不同开度下平面钢闸门流固耦合数值模拟研究

为研究闸门流激振动问题,采用双向流固耦合方法,以ANSYS-Workbench为工具,建立了闸门和流场的有限元模型,将闸门和流场的接触面设置为流固耦合接触面,进行流场和结构场间数据的双向交换,对不同开度下闸门流激振动情况进行了数值模拟,得到了闸门不同开度下的位移、应力情况。结果表明:闸门振动位移及应力随闸门开度的增大而逐渐减小。

行星传动电动葫芦的模块化参数化设计技术

随着经济建设的飞速发展,模块化参数化设计已经成为当今制造业产品的主要设计模式,成为企业快速占领市场和开发新产品的必备手段。以行星传动电动葫芦作为研究对象,以Pro/E为设计平台,研究了行星传动电动葫芦基于模块化的参数化设计技术,研究了模块化参数化技术的基本原理及实现方法,在很大程度上改良了传统设计模式的弊端,缩短了设计周期,提高了设计质量和效率,适应了企业的快速发展。最后以行星传动电动葫芦的卷筒组为例,讨论了模块化参数化的实现方法,取得了较好的结果。

红山水库平面钢闸门安全评估分析

按构件锈蚀后实测尺寸并结合闸门设计图纸,在Solidworks环境下建立了平面闸门三维实体模型。应用ANSYS软件,对红山水库闸门在水压力作用下的应力和变形进行了分析研究,并与传统方法计算结果进行对比,据此对闸门的安全性进行了评估,根据闸门的有限元方法计算结果,确定了平面闸门的危险部位,从而为该闸门的设计和加固提供了依据。

电力输电线路间隔棒多体非线性性能分析

以某加强型间隔棒为研究对象,基于通用有限元分析软件Ansys,以间隔棒承受水平拉压载荷和向心力载荷模拟导线覆冰工况和短路工况,考虑间隔棒的材料非线性和间隔棒多体系统的高级接触非线性,对间隔棒进行多体系统建模及有限元分析,得到间隔棒的静态力学特性,并与实验结果对比分析。结果表明,间隔棒线夹根部为整体结构最薄弱部位,关节橡胶垫能够减小构件间的碰撞并起到蓄能的作用,为间隔棒的设计、改进和使用提供了有益的参考,并为之后输电线路系统的精细化仿真分析奠定基础。

门式起重机的有限元模态分析

根据门式起重机组成及工作过程分析,提出了起重机金属结构门架的动力学模型,采用有限元方法,以Ansys有限元分析软件为平台对动力学模型的固有频率和振型进行求解,得出比较精确的、直观的结果,为起重机的动态响应分析、振动稳定性分析奠定了基础。

齿面残余应力对齿轮轮齿弯曲疲劳寿命的影响分析

为了研究残余压应力对齿轮轮齿弯曲强度及疲劳寿命的影响,以ANSYS有限元软件为工具,分层建立轮齿表层,对各深度层施加不同预应力来模拟渗碳淬火齿轮的残余压应力,并对存在和不存在残余压应力的齿轮分别进行了弯曲强度和弯曲疲劳寿命分析,得到存在及不存在残余压应力的齿轮最大拉应力分别为567 MPa和650 MPa。结果分析表明,残余压应力可使齿轮抗弯曲疲劳性能得到较大提高。

电镀CBN锥砂轮磨削齿面残余应力的研究

从磨削表面生成过程出发 ,对电镀CBN锥砂轮磨齿表面残余应力进行了定性分析 ,并对其与陶瓷CBN锥砂轮在不同工艺参数组合下磨削后齿面残余应力状态做了对比试验。结果表明 ,电镀CBN锥砂轮磨削后齿面处于残余压应力状态 。

QT280拖挂式牵引机牵引轮结构分析与优化

论述了牵引机的基本组成结构及其工作原理,以牵引轮为研究对象,对牵引轮上的载荷进行计算,最后运用ANSYS有限元分析软件对牵引轮进行静力分析,并结合牵引机的实际工作情况,提出改进方案,优化设计后的牵引轮最大应力降低28.9%,最大位移降低23.8%,优化效果显著.

基于VB的《机械原理》机构教学辅助工具开发

从《机械原理》课程中机构分析与设计教学的实际要求出发,利用VB开发了一套能完成平面连杆、凸轮和齿轮等典型机构的分析与设计功能的教学辅助工具,经试用表明:该工具能提高学生对机构进行计算机辅助分析和设计的能力,具有使用方便和人机交互效果好的特点.

随机风场下紧凑型线路非同期摇摆仿真分析

基于FLUENT软件分析了迎风相导线对背风相导线的风压屏蔽作用,获得了迎风相和背风相导线各子导线的风阻系数。利用ABAQUS建立了500 kV紧凑型线路的单档有限元模型,模拟了随机风场下导线的非同期摇摆过程,研究了紧凑型线路的非同期摇摆特性及相间最小距离。研究结果表明,水平布置的两相导线易在非同期摇摆时出现相间距离过小问题,且相间最小距离主要出现在导线弧垂最低点附近。根据研究结果提出了基于相间间隔棒的不同布置及相间-相地间隔棒混合布置的紧凑型线路非同期摇摆防治措施,并对提出的各方案进行了防治效果评估,给出了紧凑型线路风偏/非同期摇摆防治建议。

考虑耐张绝缘子串的八分裂输电线路舞动特性研究

导线舞动是长期以来影响输电线路度冬安全的重要因素。以包含耐张绝缘子串的新月形覆冰八分裂输电线路为对象,FLUENT及ABAQUS为平台,开展了导线的气动特性及驰振稳定性分析,研究了分裂导线的扭转刚度及动力特性,考察了不同绝缘子串连接形式、风速及初始风攻角对幅值、位移时程及运动轨迹等舞动特性的影响。计算结果表明,多联耐张绝缘子串较单联会增大八分裂输电线路扭转刚度,明显改变低阶固有频率,竖直与扭转振动不易发生耦合;多联耐张绝缘子串较单联对输电线路舞动特性影响大,明显改变舞动形态,增大了竖直方向舞动幅值;随风速增大输电线路舞动幅值增大;随初始风攻角不同线路舞动特征有明显变化,且与驰振稳定性计算区间相符。研究结果为输电线路舞动特性分析及防舞控制方法的研究提供了指导。

电镀CBN锥砂轮磨齿热状态的研究

通过对磨齿过程中砂轮与工件系统的分析 ,建立了锥砂轮磨齿热状态分析模型 ,并分别运用一维传热杆模型及有限单元法分析、计算了磨削所引起的齿面表层的温度场 ;同时 ,用电镀CBN、陶瓷CBN和刚玉砂轮做模拟磨齿试验 ,考察了不同的砂轮及工艺参数对齿面温度的影响。结果表明 ,试验结果与计算结果基本吻合 ,电镀CBN锥砂轮磨削所引起的齿面温升仅是刚玉砂轮的 5 0 % ,比陶瓷CBN砂轮亦低。

输电线路分裂导线翻转自恢复特性研究

输电线路运维过程中观测到翻转现象,严重影响线路运行安全。依据架空导线悬链线模型,得出导线的沿线应力。将分裂导线翻转后的绞合区间简化为圆柱螺旋线,建立了分裂导线的翻转几何与力学模型,推导了分裂导线翻转后子导线长度和张力,给出了分裂导线翻转自恢复力矩的简化理论计算公式。基于有限元方法对案例线路进行翻转过程的准静态模拟,将有限元分析结果和理论计算得到的分裂导线翻转自恢复力矩进行对比分析,最大相对误差为8.44%,表明翻转自恢复力矩简化理论计算公式具有一定的准确性。进一步利用简化计算公式研究了分裂数、绞合角度、次档距、分裂间距、绞合位置等线路本体参数对分裂导线翻转自恢复能力的影响。结果表明,当输电线路分裂数越多、绞合角度越大、次档距越小、分裂间距越大、绞合位置越靠近翻转间隔棒时,线路翻转自恢复能力越强,线路发生翻转失效概率越低。该简化计算公式为输电线路设计提供了理论依据和参考。

风载下特高压变电站主变套管端部力学特性分析

以某特高压变电站主变套管端部为研究对象,以Abaqus软件为平台,建立引跨线及主变套管端部精细化有限元模型,分析了风向、风速对套管端部力学性能的影响。结果表明:主变套管端部的端子板及接线柱应力和位移较大,为结构的薄弱环节;各零件上应力及位移随风向出现周期性变化,90°风向为最不利风向角,90°及270°风向角时有峰值,交变应力作用下零件将发生疲劳破坏;风速较小时,接线柱和端子板应力及位移变化较小,风速超过12.65 m/s后,随风速增加应力和位移均表现为非线性急剧增加,局部应力超过了屈服极限。

自升式风电安装船桩腿同步控制系统设计及仿真

针对自升式风电安装船液压插销式升降系统的作业特点,设计一种二级液压同步控制系统。对二级液压同步控制系统进行数学建模分析,建立非线性数学模型。单桩腿采用速度跟踪-位移耦合同步控制策略、模糊PID控制算法;利用AMESim和Simulink软件进行联合仿真,分析液压系统在启动、偏载、比例方向阀掉电以及传感器受干扰情况下的同步性能。仿真结果表明:二级液压同步控制系统具有工作平稳、无超调、可靠性高、同步精度高等优点。该同步控制系统为自升式风电安装船桩腿升降的自动化及智能化提供了参考。

某纯电动汽车动力系统的建模与仿真分析研究

电动汽车的节能环保性能主要取决于动力系统的参数匹配.针对某款纯电动汽车的动力设计要求,笔者进行了动力系统参数匹配设计,并运用ADVISOR软件进行了建模和仿真分析,结果验证了参数匹配的合理性,并在此基础上进一步探究影响该车整车性能的因素,为纯电动汽车的设计提供理论参考.

特高压间隔棒线夹的预夹紧非线性仿真及试验分析

线夹松动或脱落是间隔棒失效的重要因素之一,因此对线夹强度的研究至关重要。基于Ansys有限元分析软件,以某加强型间隔棒线夹为对象,采用Mooney-Rivlin橡胶本构模型,以预刚体位移模拟线夹对导线的预夹紧,施加顺线握力和扭握力矩载荷,模拟导线覆冰及风舞等不均匀载荷作用工况,进行非线性有限元仿真分析,并与试验结果对比。结果表明新型线夹强度及夹紧性能符合DL/T1098-2009判定要求,夹头橡胶垫对导线起到了减小磨损和保护作用,同时验证了间隔棒线夹有限元模型的正确性。为线夹结构改进提供了有益的参考,为进一步高压输电线路系统防风舞动仿真研究奠定了基础。