变角速度转动系统的相对论性分析静力学理论

建立变角速度转动系统相对论性分析静力学理论,给出变角速度转动系统的相对论性虚功原理、变角速度转动系统的相对论性广义平衡方程,并证明变角速度转动系统中的力学体系一般为非有势系.

平动系统的相对论性分析静力学理论

给出平动系统的相对论性虚功原理、平动系统的相对论性广义平衡方程以及平动系统的相对论性有势系广义平衡方程,从而建立平动系统相对论性分析静力学理论,用该理论研究作加速运动的高速宇宙飞船中的平衡问题,讨论该理论的普适性.

刚体静力学和分析静力学用法辨异

虽然刚体(矢量)静力学的平衡方程和分析静力学的虚功方程解析式等价,但两种静力学之用于求解静力平衡问题的方法并不总是通用的。本文首次就此进行了理论分析并以若干例题加以印证。

对分析静力学意义的认识

一、分析静力学的基础是虚位移原理.虚位移原理既来源于斯蒂文和伽利略等人在研究杠杆、斜面和滑轮等简单机械的工作规律而得出的“得之于力,失之于速”这一实践经验的基础上,也来源于人们对简化非自由质点系平衡问题计算的实际需要,因此分析静力学的产生是辩证唯物主义认识论的一个很好的例证.

探测器机械结构静力学分析与轻量化设计

在产品设计过程中,机械结构的静力学分析与轻量化设计对产品的整体质量有着极为重要的影响。对产品的机械结构进行静力学分析可以保证产品有较好稳定性,对产品进行轻量化设计则是提高产品的综合性能,比如在不影响强度的情况下减小产品质量,从而提高产品综合品质。基于此,本文将结合3He管探测器的设计,对其主要部件进行静力学分析,并借助静力学分析结果对探测器的密闭腔体与盖板进行轻量化设计。

清林机履带底盘架静力学分析及优化设计

以自主设计的清林机为研究目标,对其履带底盘架进行静力学分析并优化。首先对履带底盘所需主要参数进行设计计算,根据计算结果在Solidworks软件中初步建立了三维模型。而后利用Ansys软件对履带底盘架进行静力学分析,结果显示其强度满足使用要求,但材料性能有冗余,故对其进行了拓扑优化设计,根据优化结果重新建立了三维模型,并对其进行了静力学分析。分析结果显示优化后的履带底盘架性能仍满足使用要求,材料性能冗余的情况得到了改善,并且降低了履带底盘的重量,为之后类似机构的优化设计提供了参考。

基于ANSYS水环真空泵转子静力学和模态分析

水环真空泵具有构造简单、等温压缩、方便使用维修等特点,特别适合抽吸和压缩易燃易爆气体。转子部件在水环真空泵的稳定运行中发挥关键作用,其设计强度直接影响着产品的质量和寿命。通过ANSYS有限元分析软件对转子部件进行了静力学分析和模态分析。结果表明:水环真空泵泵轴和叶轮最大变形量均未超过材料允许的变形量。通过模态分析可知水环真空泵工作转速远低于转子系统的一阶临界转速,系统不会发生共振。研究验证了水环真空泵的工作可靠性,为转子部件以及产品整体结构优化设计提供了理论依据。

考虑结合面特性影响的机床整机有限元静力学分析模型

针对机床数字化设计中典型结合面建模精度误差较大的问题,提出了一种采用虚拟材料等效结合面静力学特性的方法,建立了考虑结合面特性影响的机床整机有限元静力学分析模型,并完成了相应的静刚度测试实验。首先,综合考虑了弹塑性变形机制和摩擦力的影响,提出了一种新的结合面法向和切向刚度的分析模型;其次,根据不同类型结合面的特点,采用虚拟材料模拟结合面的刚度特性,建立了刚度特性与虚拟材料弹性模量和泊松比的关系,并将其应用于精密数控机床整机的静刚度分析;最后,开展了整机工艺系统的静刚度测试实验,得到了主轴末端X、Y、Z三个方向的刚度分别为26.60 N/μm、41.87 N/μm和40.17 N/μm,并将其与仿真数据进行了对比。研究结果表明:不考虑结合面影响的模型相对误差将近17%,而考虑结合面影响的模型相对误差在5%以内,验证了考虑结合面特性影响的机床整机有限元静力学分析模型的有效性;采用虚拟材料等效结合面静力学特性的方法可作为机床数字化设计的一种可行的方法。

新型钢坯修磨设备的静力学及动力学分析

钢坯因生产工序的原因其表面有氧化层及缺陷,故必须通过磨削的方法进行表面修磨。针对目前没有专用的设备对大型的方形钢坯料进行表面修磨的问题,设计了一种方形钢坯修磨设备,并利用ADAMS软件完成了运动学仿真验证。结果表明,修磨设备可同时平稳完成对两相邻面的打磨作业。利用有限元软件ANSYS,对修磨机进行受载下的应力分析、模态分析,并对结构进行了改进;根据简化运动学模型进行静力学分析,得到了所需输入驱动力矩,并对关键部件弹簧完成了选型。理论计算及仿真结果表明,此修磨设备能够高效地完成对大型方形钢坯表面的磨削任务。

基于混合元的变刚度层合板静力学分析

针对变刚度层合结构,大多采用板壳理论或常规的位移有限元法分析其力学行为。相较位移元,非协调广义部分混合元同时引入位移和应力边界条件,提高了应力结果精度,且边界应力更符合真实情况。扩展了纯弹性体的非协调广义部分混合元理论,提出适用于变刚度层合结构修正的非协调广义部分混合元模型。与ABAQUS计算结果对比证明,即使在网格较稀疏的情况下,该文方法也具有较好的适用性,且数值结果精确度高。通过算例分析了纤维铺设角度的变化对变刚度层合板平面内位移场的影响,可为变刚度结构的设计提供一定的思路。

六轴焊接机器人的运动学仿真与静力学分析

将一符合Pieper准则的E03系列六轴焊接机器人作为实验对象,利用SDH(Standard-Denavit-Hartenberg)方法确定其D-H参数并创建DH模型。基于软件MATLAB与Soildworks中的Tool-box和Simulation展开运动学、静力学分析求解。完成正逆运动学推导,其中表达与求解形式分别采用齐次变换矩阵与解析法,对机器人运动学建模完成了验证。对机械臂空间轨迹采用了笛卡尔空间规划与带抛物线关节空间线性优化,实验经优化后取得运动曲线性能良好。实验完成了机械臂静力学分析与限定方法下的工作空间分析求解,整体实验保障并且提升了机械臂的工作性能,为机械臂后续实际工作与开发奠定了理论基础,对同系列或构型机械臂具有实际应用价值。

一种超市搬运机器人结构设计及底盘静力学分析

针对超市货品整理搬运效率低的问题,基于Inventor设计了一款智能化的超市货品搬运机器人。完成了机器人的整体结构设计,分析了执行机构和底盘的结构组成及工作原理,并针对底盘关键部件进行了静力学分析,分别研究了车轮轴、车轮支架、车轮轮毂及底盘的变形、应力及应变情况,可为解决超市货品整理工作的相关搬运机器人的设计提供参考。

ZF3700/16/26型液压支架底座静力学分析及优化研究

以ZF3700/16/26型液压支架为研究对象,结合液压支架底座结构特点,通过ANSYS软件构建液压支架底座有限元模型,并以此为基础开展有限元分析,根据有限元分析结果提出液压支架底座优化设计方案。最后,将优化设计方案应用于工程实践,确认优化设计方案的应用价值。

光伏板清扫机器人行走机构静力学分析

光伏板清扫机器人行走机构两侧结构对称,由行走同步带、同步带传动机构、辅助支撑轮机构和行走机构支撑架等组成,行走机构支撑架是行走机构的重要组成部分.运用SolidWorks对行走机构支撑架进行建模和简化,通过有限元分析软件ANSYS Workbench对其进行静力学分析,计算出最大变形为0.04 mm、最大应力为31.12 MPa,能够满足使用设计要求,可为后续优化设计提供参考.

不同工况下煤矿液压组合支架静力学分析

以某煤矿企业自研液压组合支架为研究对象,基于有限元分析方法对其进行建模和仿真分析,以此明确该煤矿液压组合支架在均布载荷、集中载荷、偏载、扭转载荷四种典型工况下的静力学分布特征,并对其应力和位移的分布情况进行汇总分析。结果显示,除偏载工况外,其他条件下的液压组合支架在力学性能上基本符合要求。

液压支架顶梁结构偏载工况下的静力学分析及结构优化

以ZY29000/45/100D型液压支架的顶梁结构为研究对象,基于有限元方法对顶梁偏载荷工况下的静力学情况进行分析。结果发现,顶梁结构出现了明显的应力和变形集中现象,特别是多个位置应力较大,应力最大值达到了966 MPa,超过了材料的屈服极限690 MPa,是导致顶梁容易出现断裂、变形的原因。通过增加筋板厚度并设置斜向加强筋的方式对顶梁进行结构优化,提升其强度和刚度。结果使得相同工况下其应力最大值和变形最大值分别降低了41.9%和26.76%。通过1年的实践应用,发现优化后的顶梁结构达到了预期效果。

偏载工况下ZT4000型板式液压支架静力学分析

为进一步探究板式液压支架在偏载工况下运行中可能存在的不利因素,以ZY4000型板式液压支架为研究对象,对其建立三维模型,并应用ANSYS有限元分析软件对其进行静力学分析,通过仿真分析明确其应力值偏高部位。而后根据仿真分析结果,提出较具针对性的优化改进措施,在优化改进后的测试结果中显示,应力值偏高的问题得到了有效改善,表明该次静力学分析与优化工作取得了初步进展,可为后续的液压支架优化提供一定的参考借鉴。

煤矿带式输送机改向滚筒静力学分析

以DLL160/400/4×900煤矿带式输送机为研究对象,对带式输送机改向滚筒静力学分析进行了分析。应用该方法分析时,先要构建出相应的仿真模型,然后分别从静力学、焊缝应力及疲劳寿命等方面着手,全面对带式输送机改向滚筒运行状态进行分析,确定改向滚筒的受力薄弱点,最后通过实例的方式对静力学分析方法应用效果进行评估,以此为煤矿带式输送机改向滚筒的设计提供支持。

煤矿液压支架静力学分析及优化研究

基于现有煤矿液压支架结构特征,构建液压支架有限元分析模型,并由此开展煤矿液压支架静力学仿真分析。根据分析结果,结合MATLAB工具实施液压支架结构优化,最终将结构优化设计方案应用于工程实践。

矿用隔爆电源箱轻量化设计及静力学分析方法研究

针对矿用隔爆锂离子电源箱重量较大、影响矿用防爆电动无轨胶轮车续航里程的问题,对矿用隔爆锂离子电源箱进行轻量化设计。该电源箱使用强度高、加工性能好的Q420钢,且采用薄板配合加强肋的结构设计。设计电源箱采用圆筒薄壁结构设计,与传统的长方体形电源箱相比具有体积小、重量轻、电源箱比能量高等特点。针对静力学分析只能得到特定状态下的应力云图以及位移云图、无法一次性求解隔爆外壳轻量化设计所需的设计参数的问题,根据隔爆电源箱的结构特点,结合薄板应力理论及数学中的最优化理论。