平地机牵引架等效加载分析

为研究平地机牵引架的作业负载,分析了平地机最大牵引力及平地机铲刀作用阻力.通过研究工作装置各部件间的运动幅关系,构建了工作装置机构运动简图,建立了工作装置运动坐标系.利用空间坐标系变换理论,将等效铲刀工作负载施加于牵引架上.基于Mechanical APDL及有限元分析理论,对牵引架的Pro/E实体模型进行网格划分.以平地机受最大牵引力作用时的铲刀斜向刮土为例,进行了牵引架静力强度分析.结果表明,牵引架强度在许用强度范围内,经等效加载后的牵引架应力分布与工程实际相符.该工作负载等效方法有效并可简化复杂工况的牵引架受载分析.

平地机作业负载谱分析

分析平地机工作装置零部件疲劳特性,基于MATLAB随机函数RANDN、RANDI和RANDPERM,对实际工况载荷进行拟合与仿真,利用雨流计数法简化随机载荷,提取雨流循环,并假设幅值服从威布尔分布,均值服从正态分布,构建平地机二维载荷谱。结果表明,仿真随机载荷与实际载荷近似等价;幅值与均值的分布假设成立,且二者相互独立;参数估计表明国外作业工况随机变化较大。

基于APDL组合弹簧装配应力的分析

运用APDL参数化建立了7层橡胶钢板组合弹簧的有限元模型,对其在装配状态下的接触应力进行了分析,得到了其装配荷载下的应力云图。并同下列2种情况作了比较:1与层数、厚度相同的钢板弹簧做了比较;2层数不变,只增加橡胶层的厚度进行比较。结果表明,在相同的装配荷载下,组合弹簧各层的应力都比钢板弹簧的小,即其承载能力比钢板弹簧高,而且橡胶层的厚度越厚,其承载能力越高。

基于CAE软件对汽车结构件的轻量化优化设计

为了适应汽车企业缩短开发周期,节约开发成本和提高产品质量的作用,国内对汽车结构的设计与研究已经从传统的经验设计逐渐发展到应用CAE技术进行仿真分析阶段,但未像航空航天等领域,广泛采用结构优化技术对零部件进行优化设计,以减轻重量且提高产品性能。

基于CAE软件对某非公路宽体矿用自卸车车架断裂故障的仿真分析

某公司新款非公路宽体矿用自卸车在矿山使用不到1年,便发生多个矿区车架总成批量断裂故障,且故障高度统一。为解决车架断裂故障问题,现应用CAE有限元分析软件,建立仿真模型,结合典型工况特征,对故障车架进行强度分析,确定车架断裂的根本原因,并为车架的改进提供相关建议。

基于ANSYS的旋挖钻机动臂的拓扑优化设计

为了寻求旋挖钻机动臂结构的最优分布,实现动臂的轻量化,以某旋挖钻机动臂为研究对象,提出了基于均匀化方法的拓扑优化法,并将其应用到动臂的优化分析中。以动臂体积最小作为优化目标,动臂结构柔度作为约束条件构建数学模型,依据优化结果改进动臂结构,并对改进后的动臂进行了静力分析。结果表明,改进后的动臂在满足结构强度与刚度的同时,使用的材料与原设计方案相比减少了15%,实现了动臂最优分布与轻量化设计,为后续动臂的设计提供了参考。

汽车用新型组合弹簧的非线性分析

钢板弹簧虽然结构简单,使用可靠,但其质量大,行驶平顺性相对较差,所以本文提出新型钢板橡胶组合弹簧来提高汽车行驶平顺性、舒适性。本文基于APDL在ANSYS中对组合弹簧在装配过程中的接触非线性行为进行了分析,并分析了弹簧片几何参数对组合弹簧力学性能的影响。结果表明,相比钢板弹簧而言,七层8+8组合弹簧的接触应力降低了27.37%,七层8+16的组合弹簧的接触应力降低了47.8%;对比8+8组合弹簧、8+16组合弹簧和12+12组合弹簧可得,同时增加钢板层和橡胶层厚度,接触应力降低效果更加显著。由此可见,相同的位移荷载下,组合弹簧在装配过程中的接触应力比钢板弹簧的低,而且接触应力随着橡胶层厚度的增加而降低,同时增加钢板层和橡胶层的厚度更有助于接触应力的降低。