橡胶结构有限元分析收敛问题的对策

针对橡胶结构的材料非线性、几何非线性和接触非线性三种典型综合非线性有限元分析收敛性问题的难点,结合对Yx橡胶密封圈平面应变有限元模型的有限元分析,重点从高阶低阶单元的应用、网格密度、接触刚度及接触算法、载荷步与载荷子步几个方面对非线性计算收敛性的影响进行了讨论论证,为解决和提高计算收敛性给出了一些相应的对策。所述对策能有效改善橡胶结构非线性有限元计算收敛性,并且也部分适用于其他类型的非线性有限元问题的求解设置中。

一种无级可调恒压控制液压系统及其应用

介绍了一种无级可调恒压控制液压系统,其主要特征在于采用一只比例压力阀同时控制一只减压阀和一只插装阀,配以蓄能器实现恒压控制。并结合工程实践,介绍了该系统在某型汽车覆盖件成形液压机上的应用。

用接触法模拟盲孔螺栓的联接作用

将盲孔螺栓螺纹部分几何结构简化为光杆模型,采用接触法来模拟螺纹副的联接作用,设置接触行为为绑定,参考文献[2]的模型进行建模和前后处理。计算结果表明,接触法能使迭代收敛,旋合段螺栓杆中的轴向平均应力和轴向力的分布规律与采用节点耦合法基本上一致,但接触法模拟的结果数值偏大。最后,将这种方法应用于柴油机主轴承盖高强度螺栓联接仿真分析中。

四柱液压机装配动画仿真视频的制作

灵活应用三维建模软件SolidWorks、二维动画制作软件Flash、三维动画制作软件3DVIA Composer、视频编辑软件Avid Liquid、图像处理软件Photoshop、程序开发软件VB等十几种应用软件,开发制作了液压机装配动画仿真视频及光盘自动运行界面,将YL32-200型四柱液压机的装配动画仿真视频、液压原理动画、产品样本、产品说明书、公司简介等一起链接到光盘启动界面中,不仅实现了指导用户进行机床的调试安装、维护等功能,还起到了一定的宣传作用。

基于ANSYS的平面轴对称接触模型参数设置研究

基于ANSYS有限元软件,针对轴孔过盈配合接触模型中的平面应力轴对称模型与实体模型和横截面平面应力模型有限元计算的差异,着重研究了平面应力轴对称接触模型参数设置方法,主要研究了轴孔配合模型的几何过盈和间隙、接触单元实常数CNOF以及接触单元关键字KEYOPT(9)之间的相互作用关系,为读者在遇到类同的问题时提供参考。

液压垫结构优化设计

本文采用有限元法对我公司生产的YL27-500B型四柱式单动薄板拉伸液压机的液压垫设计了三种工况进行模拟分析,并根据计算结论拟定了两种优化结构方案,选择三种模拟工况中最为恶劣的工况对优化结构重新进行有限元分析,结果表明,两种优化结构方案均能提高液压垫刚度并满足强度要求,液压垫的应力分布更为均匀,同时液压垫的设计重量较原结构有所降低,达到了优化设计的目标。

液压缸法兰区过渡形线设计

针对液压缸法兰区结构强度薄弱的问题,采用双指数"超椭圆"参数方程描述的过渡形线来代替原来的圆角结构,借助通用有限元软件内嵌的优化设计功能模块来搜索设计边界形状的最佳参数匹配。优化后结构强度明显增加,优于原结构。针对前苏联学者Mopo3oB、CypRoB等提出的15°斜线与R3.5 cm圆弧相连过渡形线和凹入形线结构,建立其有限元模型并进行分析。结果表明,文中所设计的过渡形线优于所述的这两种形线。文中所使用的优化设计方法可以广泛应用于机械零件过渡形线的设计中,具有一定的理论意义和工程应用价值。

ANSYS优化算法的研究及其在液压机优化设计中的应用

以有限大平板中的孔形状优化问题为例,探讨ANSYS优化设计模块中优化算法(和几种组合优化算法)的特点。并根据结论,选择了两种组合优化算法对某型四柱液压机机身整体进行了优化计算,得到了优化后液压机几何模型参数。利用优化后的参数进行了模型的重新构建分析,结果表明,新的设计满足液压机的强度刚度设计条件,机身的材料分布更合理,整体重量有较大的减轻。

Yx橡胶密封圈密封性能研究

本文应用有限元法,按照国家标准建立了Yx密封圈的平面应变有限元模型,进行了预压缩和工作压力的模拟计算,得到了Yx密封圈的变形规律和密封性能判据Ratio值的变化规律。计算表明,Yx密封圈的低压密封效果要优于高压,在进行密封结构的设计时,应将Yx密封圈放置在低压侧,有利于提高使用寿命和密封性能。重点进行了低压状态下密封性能的细化计算,并引入了变形速率的概念,对低液体压力下,其下唇口最大接触压力的变化进行了分析。计算表明,低压下,下唇口最大接触压力出现了两个分界点,第一个分界点是Yx密封圈下唇口接触尖端的点接触变形到线接触变形的转折点,第二个分界点是下唇口线接触变形速率值最大的转折点,该转折点处的最大液体压力为1.3MPa。通过对Yx密封圈下唇口在不同液体工作压力下接触线长度的计算,得出了Yx密封圈最佳工作压力为3.7～4.2MPa,液体压力超过4.2MPa,其下唇口接触线长度将阶跃式增大到接近最大值,这对密封件的使用寿命不利。

一种新型无级可调高速伺服液压机液压系统

介绍了一种新型无级可调高速伺服液压机液压系统,其主要特征为直接采用伺服电机驱动定量齿轮泵作为液压机动力源,通过控制单元改变伺服电机转速得到不同液压系统流量和工作压力,从而实现液压机运动件的高速、高精密控制。完成了样机试制,各项参数均达到设计值,实现了液压机在高速、高效、高精度、节能环保等多方面突破。随着控制技术的不断发展,该项技术必将推动液压机制造技术的变革。

液压机高效吨位转换技术

我公司率先推出液压机吨位转换技术,并申请技术专利保护。该项技术适用于多缸组合的液压机技术方案,通过吨位转换阀组控制工作油缸的不同组合,实现液压机不同吨位压制,从而提高液压机工进行程的工作速度。该项技术增加的制造成本很少,但可以将液压机的压制速度提高1.5~2.5倍,具有非常高的价值。

伺服液压机的性能特点与应用

介绍了一种采用交流伺服电机驱动内啮合齿轮泵实现伺服控制的伺服液压机,主机吨位1250kN,其主要特征为:液压机主缸上下腔分别由两台交流伺服电机驱动内啮合齿轮泵单独控制,实现了对供入主缸上下腔流量的精确控制,从而实现对滑块位置、速度、压力等参数的精确控制。该伺服液压机具有高速、高效、高精、高柔性、低噪声、智能化、节能环保等诸多优点。其在精密零件成形、精密定程工艺、精密定压工艺、提高单次拉伸成形深度、冲裁工艺、新材料成形等方面有广阔的应用前景。

液压机技术参数计算器设计

采用VB可视化编程软件设计了液压技术参数计算器,生成exe格式可执行文件的小软件,将液压机售前技术参数设计的关键参数——速度、公称力、回程力等数据的计算集成其中。同时提供了液压机设计中常用的数据计算和冷却器选型计算,大大提高了工作效率,降低了工作强度。该计算器参数调整方便,容易使用,消除了数据计算中单位转换的麻烦,得到公司工程技术人员的一致好评。

预应力钢丝缠绕厚壁缸筒三维模型和平面应力模型分析

本文给出预应力钢丝缠绕有限元分析的三维模型和轴截面平面应力模型两种模拟方法。以80MPa内压的50MN预应力钢丝缠绕液压缸为算例进行有限元模拟,将钢丝层简化为六层圆筒,分别施加预应力和边界条件,两种模型均能得到相同的计算结果。但轴截面平面应力模型计算效率更高,结果更容易收敛。在求解方法处理上,将各钢丝层预应力按一个载荷步施加;将每层钢丝载荷工况定义为一个载荷步文件,后一载荷步文件删除前一载荷步载荷,采用载荷步文件法求解,按工况组合的方法将这些载荷步计算的结果叠加在一起;以及采用多载荷步方法计算。三种方法得到了相同的结果。

6300kN分体拉杆结构单柱液压机机身设计

本文应用有限元方法,设计了6300kN分体拉杆结构单柱液压机机身。机身分成上梁、立柱和下梁三个独立的零部件,采用拉杆超压预紧组合在一起。通过计算得出在公称载荷下机身体各部分应力和变形情况以及拉杆所受拉力等数据,确定了拉杆的直径和适合的预紧力等参数。对比了整体结构与组合结构机身两种设计方案,新结构整机重量虽略有增加,但刚度更好,关键是解决了制造、起吊和运输方面的困难。

液压摆式剪板机主油缸活塞杆侧推力有限元分析

本文针对某型液压摆式剪板机主油缸活塞杆磨损破坏造成液压油的泄漏问题,应用有限元法,将空间三维模型简化为平面应力问题,大大提高了求解的效率和计算的精度。通过对液压缸活塞杆侧推力的有限元分析,得出了活塞杆破坏的位置和侧推力的变化规律。计算表明,减小球头关节和刀架斜垫板接触面的摩擦系数,能降低活塞杆的磨损,利用程序内嵌优化设计模块对刀架处于上极限位置球头关节被卡死的最小摩擦系数进行了求解,得出结论为:该位置上球头关节被卡死的最小摩擦系数为0.17。

液压机冷却器选型浅析

液压机设计时冷却器选型涉及诸多方面因素,最重要的影响因素是用户的工作工况。本文从液压机油箱的自然散热温升、油箱散热功率、冷却器选型等方面论述液压机冷却器选择的一些计算方法和注意事项,并结合设计实践重点介绍了经验类比法。

液压机移动工作台驱动功率计算

本文结合一个液压机移动工作台减速机驱动功率计算实例,给出了移动工作台滚轮尺寸计算方法和移动工作台驱动功率的计算及选择方法。移动工作台的行走功率、启动功率、越过障碍物的功率各不相同,越过障碍物所需的功率最大,减速机驱动功率的选择应以所需的最大功率为依据。设计实践和用户现场的使用情况表明,本文论述的液压机移动工作台功率计算方法是适宜的。

液压垫平行度调整方案研究

本文对液压机液压垫上平面对工作台上平面平行度(简称液压垫平行度)超差且无法调整的原因进行了分析论证,推导了液压垫铜导板导向面相对理想位置重合、内倾、外倾,工作台固定导板导向面相对理想位置重合、内倾、外倾的九种组合工况下的液压垫平行度和导向面总间隙公式。结论为:最恶劣的两种工况是液压垫铜导板导向面和工作台固定导板导向面相对理想位置同时内倾或外倾,将会使液压垫铜导板导向面相对液压垫上平面垂直误差和工作台固定导板导向面相对工作台上平面垂直度误差两者按推导出的公式相互叠加而增大液压垫平行度误差。针对这两种工况,制定了提高导向面加工精度等级和只允许工作台固定导板导向面相对理想位置内倾和液压垫铜导板相对理想位置外倾等措施,使得只剩下4种可接受的工况发生,大大减小了生产操作难度。并据此制定相关文件,在生产实践中严格按此执行。经过两年多的实践验证,证明措施可靠,找到问题症结,基本消除了液压垫平行度超差和无法调整的现象。

一种卧式单柱液压机导轨结构

介绍一种卧式单柱液压机导轨结构,其特征为:滑块下部与滑枕固定连接,滑枕支撑在导轨座上并可沿导轨座水平移动,导轨座固定在机身体上且沿滑块运动方向水平延伸。滑枕下部对称设有向滑块宽度方向的外侧伸出的翻边,翻边的上下两面及外侧面分别与导轨座的工作面相对,导轨座的各工作面上分别固定有钢导板,滑枕翻边的上下两面及外侧面分别固定有铜导板,各铜导板分别与相应的钢导板相贴合,钢导板及铜导板上分别设有润滑油孔。滑块作水平往复运动时,滑枕始终对滑块形成很好的支撑,抵消了滑块自重的影响,使主缸活塞杆的上下侧面受力均匀。