无极绳新型缓冲装置关键结构的瞬态动力学分析

针对无极绳牵引车缓冲装置关键结构易出现损伤的问题,以SQ100/110WY型无极绳牵引车为研究对象,介绍一种无极绳新型缓冲装置关键结构瞬态动力学分析方法。该分析方法采用的是Solid Works软件与ANSYS软件,通过两个软件构建出缓冲装置关键结构有限元模型后,分别对结构动力学特性与疲劳寿命予以分析,以寻找出结构中的薄弱点,以此为结构的优化设计提供支持,降低缓冲装置关键结构出现损伤的概率。

ANSYS Workbench在梯度SiCP/Al复合材料结构瞬态动力学分析中的应用

针对航空航天精密结构件极端环境、极端轻量化和高度集成化的应用需求,将梯度功能材料设计思想应用于SiCP/Al复合材料的设计开发。基于材料制备方法、梯度组分变化、宏/微观梯度界面及材料性能等参数,应用ANSYS Workbench软件建立梯度SiCP/Al复合材料计算模型,通过瞬态动力学分析方法预测材料界面与应力的交互作用,建立梯度结构、材料组分与材料性能的综合评价方法,为以后的梯度功能结构件的研究和未来航空航天精密结构件的研制提供理论支撑和技术支持。

真实路面激励下拖车车架瞬态动力学分析

在某拖车车架研制过程中要求在满足可靠性基础上尽量采用轻量化设计,为此通过实际道路测试得出车架的外部激励条件,使用ADAMS软件得出车架所受动载荷谱,通过ANSYS Workbench得出3种形式车架在搓板路况、石块路况以及鹅卵石路况下的应力变形。总结相同路面工况下不同车架强度指标分布规律,分析薄弱位置进行优化设计防止破坏,并分析同一车架在3种不同路况下应力、应变变化规律,最终优选出组合型车架为最优设计方案。

汽车制动尖叫不稳定性的复特征值分析和瞬态动力学分析

为探讨复特征值分析(CEA)和瞬态动力学分析(TDA)在制动尖叫研究中的应用,将两种方法分别应用于同一汽车盘式制动器的尖叫不稳定性分析中,对其分析效率、分析特点和分析结果开展了对比研究。结果表明,两种方法均能对某制动器系统7.5kHz附近的潜在制动尖叫进行有效预测,但CEA预测的尖叫频率数目多于TDA;CEA的计算效率远高于TDA;CEA可求解系统的不稳定特征值及不稳定模态,而TDA则可求解系统的振动加速度(速度或位移)、接触力和接触面积等;摩擦因数对系统的稳定性有显著影响,摩擦因数越大,尖叫不稳定性越突出。

柔性定位平台的瞬态动力学分析及疲劳寿命分析

为提高超高加速度宏微运动平台完成定位工作时的安全性和精确性,以宏微运动平台的关键部件柔性定位平台为研究对象,探究宏微运动平台在微定位工况下对柔性定位平台疲劳寿命的影响。利用SolidWorks建立柔性定位平台的三维模型,在ANSYS Workbench进行静力分析和瞬态动力学分析,获得柔性定位平台危险点的位置及疲劳分析所用载荷谱。运用Goodman曲线评估方法对平台进行疲劳评估,得出的数据均在Goodman曲线框内,评估结果合理。最后利用nCode计算柔性定位平台的疲劳损伤和疲劳寿命,得出随着驱动频率的增加,柔性定位平台的疲劳寿命在降低的结论。研究结果对超精密定位平台的研究提供了参考。

履带起重机超起工况臂架结构瞬态动力学分析

履带起重机的主要工作构件是臂架,针对履带起重机超起工况臂架结构,本文首先通过集中质量法将臂架结构简化为二质量二自由度的离散体模型,用柔度法建立运动微分方程,求解模型的基频和第二阶固有频率及对应振型,通过理论推导得到变幅拉板视为线弹性体时的计算公式,通过基于C#语言VisualStudio集成开发环境的响应求解程序解得臂架结构的位移响应和速度响应。结果表明,臂架结构的固有频率较低,属于低频振动,应重点考察其低频振动特性,基于振型结果可知臂架结构按前两阶固有频率振动时的形态变化,响应结果符合工况过程,最大位移满足静力学理论值,为其他履带起重机超起工况瞬态动力学分析提供了思路参考。

无侧隙端面啮合蜗杆副瞬态动力学分析

为了获得无侧隙端面啮合蜗杆副的动力学特性,分析不同结构类型的蜗杆之间承载能力、变形间的关系。利用有限元法,建立蜗杆端面啮合杆副的动力学分析模型,对啮合瞬间进行瞬态动力学分析。首先,根据建立的端面蜗杆的动力学模型,进行瞬态动力学分析,分别得到端面啮合蜗杆副的接触应力、等效应力和总变形。其次,对无侧隙端面啮合蜗杆副的动力学特性进行理论分析与比较,分别比较分析无侧隙端面啮合蜗杆副与无侧隙环面蜗杆副、无侧隙端面啮合蜗杆副与双滚子端面啮合蜗杆副的瞬态动力学性能及变形的情况。结果表明:有限元分析中端面啮合蜗杆副的应力、应变云图表明,啮合瞬间,蜗轮蜗杆至少同时啮合8对齿,可以清晰地看到最大应力在齿顶;同等条件下,端面啮合蜗杆副的接触应力较无侧隙双滚子包络环面蜗杆减小超过33%;端面啮合蜗杆副的最大等效应力仅为无侧隙双滚子包络环面蜗杆的22%;端面啮合蜗杆副较双滚子端面啮合蜗杆副具有较强的抗变形能力,当t0.056 5 s双滚子端面啮合蜗杆副随时间变形影响显著。几种新型蜗杆副的分析和比较可以反映其动/静力学特性,从而为该新型蜗杆在减速器等领域中的应用提供理论依据和工程应用价值。

弧面分度凸轮机构瞬态动力学分析

主要用于高速、高精度的步进进给、分度转位的弧面分度凸轮机构的动力学特性直接影响到其工作性能。首先通过联合使用Mathcad与Pro/E实现了该机构的参数化实体建模;然后在此实体模型基础上,根据瞬态动力学方程、接触强度理论以及有限元思想,建立了系统的瞬态动力学模型;最后再利用ANSYS-Workbench进行动力学分析,得出分度盘滚子与凸轮在不同时刻的表面接触应力、分度盘角位移、角速度、角加速度曲线,从而为弧面凸轮机构的设计、校核提供一种新思路。

基于Rayleigh-Ritz法的伸缩臂瞬态动力学分析

伸缩臂的瞬态动力学分析对伸缩臂的设计和使用具有重要的指导意义。基于Rayleigh-Ritz分析法对高空作业车的伸缩臂进行瞬态动力学分析。通过定义Rayleigh阻尼系数和模态分析获得所需的频率范围,然后计算出Rayleigh阻尼系数。分别在三个工况下完成了伸缩臂的瞬态动力学分析,获得了结构Von Mises等效应力随时间变化的曲线以及伸缩臂头部位移随时间振动情况的曲线。并探讨了不同频率范围下Rayleigh阻尼系数和阻尼比对结构振动的影响,为伸缩臂的瞬态动力学分析研究提供参考。

强脉冲电流四极磁场导轨瞬态动力学分析

为提高导弹四极磁场电磁轨道发射过程中发射结构稳定性和导轨使用寿命,利用ANSYS中电磁-结构耦合分析模块,分别对强脉冲电流上升段、峰值段、衰减段和完整发射过程中所对应的导轨受力、形变等效应力及导轨径向加速度进行分析。结果表明:在发射过程中,四极磁场导轨形变持续增大,在电流突变处导轨应力及加速度均较大,弹性支撑可对导轨稳定性起到积极作用。研究结果可为导轨结构的优化设计及其稳固方式提供理论指导。

架桥机主梁结构瞬态动力学分析

以JQ120架桥机为研究对象,针对架设边梁时的偏心动载荷所引起架桥机结构的弯扭耦合振动问题,基于瞬态动力分析理论,建立了架桥机主梁结构瞬态振动模型,用模态叠加法对其进行了结构动力响应分析,得到了该架桥机结构设计中应采用的动载系数(k=1.2)。该结论也可作为其他架桥机设计时的参考。

地震载荷下家用救生舱的瞬态动力学分析

针对家用救生舱舱体的整体抗震性能对其结构稳定性及舱内人员安全的直接影响,利用ANSYS Workbench有限元软件对一种家用救生舱的舱体进行了瞬态动力学分析,得到了舱体位移形变云图。借助于位移形变云图分析地震过程中舱体的最大位移形变以及响应的时间点,判断舱体是否满足设计要求,找出了舱体的薄弱环节并提出了改进意见。建立了一个多目标优化设计模型,将救生舱舱体厚度、加强筋尺寸作为优化变量,将救生舱质量、最大等效应力和最大总形变量作为优化目标,利用Pro/E与AWE协同优化技术对舱体进行了优化,并对优化后的救生舱重新进行了瞬态动力学模拟分析。研究结果表明,优化后的救生舱整体强度和刚度均得以提高,对家用救生舱的设计和抗震能力的评价具有理论指导意义。

大型压铸设备合模机构的瞬态动力学分析

合模机构是压铸机的重要部件,在液态金属压入模具过程中,合模机构在很短的时间内受到很大的载荷冲击,这直接影响着设备的使用寿命及零件的加工质量。利用有限元技术对合模机构在压射过程中的动力学响应进行分析,分析结果表明:合模机构各部件的动强度满足设计要求,且有很大的改进和优化空间,为提高压铸机可靠性、减轻压铸机质量、降低生产成本提供依据。

基于ANSYS的不同类型焊接金属波纹管的瞬态动力学分析

采用ANSYS软件中的模态叠加法对3种焊接类型的金属波纹管进行瞬态动力学分析,分别得出它们的位移-时间曲线和应力-时间曲线。通过分析比较可知,在相同工况下,双圆弧的位移最小,三圆弧的次之,单圆弧的最大;三圆弧的应力最大,单圆弧和两圆弧的相差不大。综合考虑两种因素,双圆弧波纹管是最佳选择。

基于ANSYS的JDC调度绞车减速器箱体的瞬态动力学分析

利用ANSYS软件建立JDC110调度绞车变速器箱体的简化模型,并用此软件对箱体进行瞬态动力学分析,得到箱体最大等效应力节点、最大向量位移节点的时间响应曲线以及不同时刻的应力云图。分析结果表明在瞬间冲击载荷的作用下,箱体的强度、刚度满足许用要求,验证了箱体设计的可行性。

基于workbench的开卷机瞬态动力学分析

目前对开卷机进行瞬态动力学分析的主要方法为将卷筒及主轴组合为一个实体模型来进行有限元分析,该方法忽略了各接触之间的摩擦,其分析结果无法准确描述开卷机在起动时主轴及扇形板的应力与时间的关系.本文模拟主轴及扇形板在真实工况下的接触行为,用workbench对开卷机主轴及扇形板进行瞬态动力学分析.仿真结果表明,各部件的强度均满足设计要求.应用该方法结果表明,在无需将模型等效简化的情况下,能够一次性方便快捷的得到主轴及扇形板应力分布云图及应力与时间关系曲线图,从而提高了分析效率而且分析更符合实际工况.

单轨车轨道部件的瞬态动力学分析

单轨车轨道部件是单轨车系统中最为重要的组成部分,它的正常工作是单轨车安全运行的保障.利用ANSYS的Workbench平台,对轨道部件与销轮部件的工作过程进行了瞬态动力学分析.在分析过程中运用Workbench平台特有的设置功能,将销轮部件设置为刚体,而轨道部件设置为弹性体,并对啮合过程进行了刚柔耦合的动态分析,既避免由简化引起的结果误差,又缩短了计算时间.通过分析得到了啮合过程中销轮部件对轨道钢体、齿条及其焊缝近接触面两侧的4种不同工况下的等效应力和安全系数的时间历程及其分布云图.分析结果可为焊缝工艺设计提供理论依据,为轨道部件的优化设计和疲劳校核奠定基础,为轨道部件的实际应用提供指导意见.

基于MSC.PATRAN的无阀冲击旋转型液压锚杆钻机动力头瞬态动力学分析

系统研究了无阀冲击旋转型液压锚杆钻机动力头无阀液压冲击系统,建立了动力头冲击系统动力学模型,采用St.VENANT杆波动理论进行了动力头冲击过程的波动力学分析和瞬态动力学分析,基于MSC.PATRAN完成了花键轴的瞬态动力学有限元分析,得到了花键轴在承受最大冲击载荷时的应变状况,验证了花键轴在瞬态冲击载荷作用下的机械性能。

钻装机扒装机构瞬态动力学分析

扒装机构是钻装机的重要组成部分,扒装机构在工作过程中当铲斗斗齿接触地面硬石时会受到岩石的冲击载荷。为了确定冲击载荷对扒装机构典型工况下的影响,针对CMZY2-400/35型钻装机进行研究,通过三维软件SolidWorks对扒装机构进行模型建立和运动学仿真分析,得出典型工况下铲斗斗齿尖线性速度并计算出冲击载荷。利用AnsysWorkbench软件对扒装机构典型工况模型进行瞬态动力学分析,得到其最大等效应力和最大变形云图,分析结果表明,扒装机构在冲击载荷下满足强度要求,最大应力发生在斗齿齿根和主刀板焊接位置。

客车车身骨架的瞬态动力学分析

为了分析动态工况对客车车身骨架的影响,建立了客车车身结构的有限元分析模型,重点研究了车身骨架结构在动态弯曲工况和动态扭转工况下的瞬态响应。从车身骨架瞬态响应分析中可以看出:车身骨架最大应力值为247.7 MPa,没有超过材料的屈服极限,扭转工况下的最大应力随时间的变化呈"抛物线"状,而弯曲工况下最大应力随时间波浪振动、逐渐减小,最大位移随时间的变化呈"马鞍"状;无论是扭转工况还是弯曲工况,其Z向速度在波峰时均为零,此时加速度达到最大值。由此验证了该客车设计的合理性,所得结果可直接为该款客车的进一步优化分析提供参考依据。