麦弗逊悬架侧载弹簧多目标优化方法

针对麦弗逊式悬架系统中采用的新型不等曲率弯曲螺旋弹簧,以降低麦弗逊悬架减振器的侧载、改善悬架系统综合性能,并降低弹簧元件的生产成本为主要目标,在侧载弹簧理论研究的基础上,结合内点罚函数法、车辆系统动力学仿真和有限元分析,提出一种基于虚拟样机技术的多目标优化设计方法.以某国产小型轿车为例,对这种螺旋弹簧结构参数进行优化设计,并进行了车辆系统动力学仿真、弹簧台架试验和整车强化路谱试验.结果表明,该优化设计方法能使弹簧材料节省2.71%,减振器侧载降低至近似为零,车身加速度功率谱密度第一共振峰幅值降低约24.37%.

麦弗逊悬架侧载螺旋弹簧优化设计

以某轿车为例,建立了麦弗逊悬架多体动力学模型,将减振器侧向力仿真结果作为侧载弹簧设计目标,应用有限元方法进行结构优化设计,并进行了试验验证。研究结果表明,采用优化设计的侧载螺旋弹簧后可显著降低悬架侧载,为悬架系统及其元件的优化提供了一种参考方法。

一种新型麦弗逊悬架侧载弹簧的有限元分析

本文在分析麦弗逊式悬架因结构原因引起侧载问题的基础上,介绍了利用一种香蕉形螺旋弹簧解决侧载的方法,并利用ADAMS多刚体动力学分析软件仿真计算得到麦弗逊式悬架侧向力的变化曲线。进而采用APDL参数化设计语言进行ANSYS软件二次开发,在LS-DYNA模块下实现针对这种新型弹簧的有限元建模和弹簧力特性分析过程的自动化,对麦弗逊式悬架的弹簧设计具有重要的参考价值。

侧载及加热方位对槽道内临界热流密度影响

为了研究侧载以及加热方位对矩形窄缝槽道内临界热流密度特性的影响,在旋转平台上进行了两相流的超重力实验.以蒸馏水为工质,通过改变质量流速、入口温度、侧载大小以及加热方位,获得了发生临界换热现象时的质量流速、实验段压降和壁温的变化趋势,考察了侧载和加热方位对临界热流密度的影响规律,并对侧载下两相流不稳定性进行了简析.实验表明:发生临界换热时,壁温迅速上升,有效加热热流开始减少,关闭加热电源后,实验段压降下降、质量流速回升较明显;侧载以及不同的加热方位对临界热流密度有明显影响;临界热流密度发生前后,蒸汽回流导致进口温度上升,增加了流动的不稳定性.

不同侧限及荷载比例工况下泡沫金属冲击性能研究

泡沫金属在实际工程中往往承受复杂多轴加载工况,且受到突发性爆破等极端动荷载的影响,处于多轴动态复杂应力状态。目前,受实验条件限制,泡沫金属难以实现任意比例的真三轴动态实验。本文采用数值模拟方法,采用霍普金森杆和解析刚体,分别施加冲击荷载和侧限荷载,实现了泡沫金属真三轴动态实验,且实验过程中满足应力均匀性条件,同时,探究了不同侧限条件和侧向预压力比例对泡沫金属多轴冲击性能的影响。结果表明:沿着冲击方向施加2 MPa的预压力对应力幅值为200 MPa的梯形应力波双向冲击的泡沫金属冲击性能无明显影响;侧限约束的增强能提高泡沫金属抗冲击承载能力;当冲击变形模式主导胞孔结构变形时,泡沫金属三向预压力比例对其抗冲击能力无明显影响。

侧流式减载深抽泵抽油系统悬点载荷计算

为论证引进的侧流式减载深抽泵的减载能力和深抽可行性,在分析侧流式减载深抽泵的工作原理及受力状况的基础上,建立了侧流式减载深抽泵在油井深抽条件下的悬点载荷计算模型,通过与普通管式泵的载荷计算模型对比发现侧流式减载深抽泵在上、下冲程中均能起到减载作用。通过深抽井X839的实例计算验证了侧流式减载深抽泵的减载作用,计算表明侧流式减载深抽泵比普通管式泵减小最大、最小载荷1t左右。为侧流式减载深抽泵在油田深抽井的推广应用提供了技术参考。

车用侧载螺旋弹簧优化设计系统开发

在已有的普通悬架螺旋弹簧设计系统的基础上,以减振器侧向力作为侧载螺旋弹簧的设计目标,应用有限元方法进行结构优化设计。利用C++Builder编程工具,借助有限元软件,将此优化算法程序化,自动生成ABAQUS有限元模型,包括六面体网格自动生成、边界条件自动施加等,并通过后台调用ABAQUS求解器完成侧载螺旋弹簧的有限元分析。同时系统还能够进行侧载弹簧的精确建模,实现了侧载弹簧的优化设计。

世界最大侧载多用途货船

SCHIPPERSGRACHT号船是三菱重工为荷兰SPLIETHOFF’S BEVRACHTING SKANTOOR B·V公司在下关造船所建造的侧载多用途货船。于1999年6月18日动工，同年8月27日下水，2000年1月14日竣工并交付给船主。

软土地基超长桩静载试验中桩侧堆载影响分析

阐述了堆载法静载试验中桩侧堆载与地基变形对试桩的影响,为便于分析,定义了试桩沉降的实测值和真实值。对比分析了国家、行业及地方标准中关于试桩、锚桩(或压重平台支墩)和基准桩之间中心距离的相关规定,探讨了减小桩侧堆载对试桩沉降影响的方法。结合深圳填海区大直径超长桩静载试验工程实例,建立三维数值模型,分析了采用地基处理+"回"字形混凝土平台时,桩侧堆载和加/卸载方式对试桩受荷性状及测试结果的影响,包括桩土沉降、桩身轴力、监测点位移和试桩刚度等。研究结果表明:堆载法静载试验中,采用试桩沉降真实值时,桩侧堆载的加/卸载过程对试桩极限承载力和承载特性的影响可以忽略;对于采用"回"字形混凝土平台的软土地基大直径超长桩静载试验,建议采用高精度水准仪或全站仪对试桩桩顶沉降真实值进行监测和校核,包括试验准备阶段桩侧堆载引起的沉降,以剔除桩侧堆载的加/卸载过程对沉降基准点竖向位移的影响。

侧流减载泵举升系统动态预测与优化

采用Gibbs波动方程描述细长杆柱的力学行为,考虑杆材变化和接箍的影响,基于链条式抽油机悬点运动规律和侧流减载泵的工作特性,提出抽油杆柱轴向振动的上、下边界条件,建立了超深抽系统的动态预测数学模型。实例计算表明,预测示功图与实测示功图相吻合,预测悬点最大载荷、最小载荷误差分别为2.7%、2.2%。对试验井所用杆柱进行了强度校核,并重新进行了杆柱设计,使悬点最大载荷降低了26.8%,举升效率提高了15.3%,为侧流减载泵举升系统提供了一套动态预测方法。

基于空载侧隙与周向啮合刚度的谐波减速器啮合力研究

谐波减速器啮合力分布对其承载能力、传动效率、传动精度以及使用寿命有着重要的影响。为了更准确地描述负载状态下柔轮与刚轮之间的啮合状况,提出了一种基于空载侧隙和周向啮合刚度的解析模型。利用几何法计算出装配状态下的空载侧隙;建立并分析了负载条件下柔轮力学模型,得到了周向啮合刚度矩阵。根据空载侧隙和周向啮合刚度矩阵,迭代求解得到不同负载条件下啮合力的分布。建立有限元模型验证了解析模型的准确性,结果基本吻合。

桥侧堆载对桥梁桩基的影响分析及处理方法

为研究堆载对桥梁桩基受力的影响,以某桥梁为背景,采用弹性地基梁理论,利用数值计算方法,计算了桥梁桩基的水平位移。结果表明,堆载使桥梁桩基顶部产生了较大的水平变位,与实际观测值相符。依据安全标准,对堆载采用减载措施。采用该措施后,桥梁处于正常运营状态。

一种低压侧有载调压变压器设计方案的研究

依照美标IEEE及ANSI的要求,通过对"一种低压侧有载调压变压器设计方案"进行依托产品的设计,阐述了单铁心器身结构与主调合一双铁心器身结构设计方案中主要材料消耗、加工制造难度、产品主要性能等方面的差异,为今后同类型产品的设计提供一些技术借鉴。

滨海地区路侧持续堆载对道路软土地基处理影响分析及应对措施

结合具体工程实例,就滨海地区路侧持续堆载对道路软土地基处理的影响进行分析,并提出了有效的应对措施。

6立方底侧卸式矿车卸载曲轨在龙桥铁矿的应用

龙桥铁矿300万t/a扩建工程,井下矿石运输采用6立方底侧卸式矿车运输,卸载站设计工艺采用一侧的卸载曲轨座在组合钢梁上,极大的减少了卸矿时矿石对溜井壁的冲击,经过矿山的实际应用取得了明显的效果,减少了溜井的维护工作,提高了整个矿山运输工作效率。

液压挖掘机工作装置铰点实测载荷特征研究

为了定量分析实际工况下铰点载荷特征,为关键零部件载荷谱整理提供方法和依据,以XE215G中型挖掘机为研究对象,采用两种方法获取铰点载荷:第一种方法采用三维销轴力传感器,直接实测铲斗与斗杆铰点处的正载、侧载和偏载,采用连杆力传感器实测连杆力,利用力学平衡方程计算其余铰点载荷;第二种方法利用实测的动臂、斗杆和铲斗油缸压力和位移数据,通过建立动力学模型间接计算所有铰点载荷。同时测试动臂、斗杆大应力部位的应力-时间历程。两种方法获取的铰点载荷吻合较好,表明测试数据比较可靠。针对方法一所得铰点载荷,计算大应力测点疲劳损伤在考虑和不考虑侧载及偏载时的相对偏差,结果表明,除了损伤明显小的测点外,其余测点损伤相对偏差不超过6.98%,表明侧载和偏载对结构损伤的影响较小。针对方法二所得铰点载荷,利用载荷-应力传递系数获取结构大应力测点的计算应力,并与对应测点实测应力对比,结果表明,各测点两种应力曲线吻合较好,且各测点的计算损伤相对实际损伤的最大偏差为8.33%,表明方法二所得铰点载荷可以较好的复现结构大应力测点的应力及损伤。在正常工作条件下,挖掘机工作装置铰点载荷可以近似不考虑侧载和偏载的影响,而采用简易可行的测量油缸压力和位移的方法获得。

基于电容加载的频率选择表面传输特性研究

设计了圆环形缝隙有源频率选择表面(FSS)结构,研究了多种电容加载方式对圆环形缝隙FSS结构传输特性的影响。研究表明:单侧加载电容比无加载电容带宽更窄、中心频点低,随着电容值的增加,中心频点向低频移动;双侧加载电容比单侧加载带宽较窄、中心频点低;双侧加载不同电容值其带宽和中心频点在单侧加载与双侧加载相同电容值之间。

地面堆载引起桩基负摩擦力的分布特性分析

针对桩侧堆载的分布范围,桩顶加载大小,桩顶加载与桩侧堆载的施加次序等因素,通过有限元建模分析的方法,探讨各因素对桩侧摩擦力分布及桩基极限承载力的影响。结果表明随着侧堆载分布范围的减小和桩顶加载值的增加,中性点位置上升,下拉力减小;桩顶加载与桩侧堆载的施加次序对侧摩擦力的分布有较大影响;只考虑土对桩的支撑作用不考虑桩身材料强度时,堆载作用下桩基极限承载力非但不降低反而提高。

侧底卸式轻型箕斗自平衡系统研究

侧底卸式扇形门自动卸载轻型箕斗在我国煤矿企业中应用广泛,但由于该型箕斗的结构和装载特点,其装载后的重心会偏离几何中心线,造成箕斗的倾斜。箕斗倾斜运行,一方面增大了铜滑套与管道绳的摩擦,使设备磨损处在一个较高的水平;另一方面降低了箕斗运行的平稳性,降低了设备运行的安全性。本文阐述了一种自动运行的平衡装置,使箕斗的姿态处于动态平衡的状态,从而为从根本上解决箕斗姿态倾斜的问题提供了一种可能。