基于遗传算法的不规则天然气管道支承件位置避振优化

以多支承的天然气管道为研究对象,在有限元建模过程中通过引入弹簧单元来模拟管道支承件的力学特性。在避振优化部分,以管道系统1阶固有频率最大为优化目标,将支承件位置转换为节点编号作为设计变量,支承件的可移动范围作为约束条件。通过遗传算法不断修正管道系统刚度矩阵,从而得到合理的管道支承件位置。

机床轻量化设计结构与性能研究——卧式车床支承件结构特征与静态特性分析

针对机床轻量化设计的关键问题——结构与性能关系进行了研究。以卧式车床支承件为研究对象,对其支承件结合面形式、几何结构类型及结构特征进行了分析;并基于对切削加工工况、载荷和约束特点的分析,应用有限元方法对各支承件的静态特性进行了研究;总结了支承件几何结构类型与支承件静态特性的相应关系。通过研究支承件的结构与静态特性,得出卧式车床中梁、板和箱体三类支承件的变形主要为整体的弯曲、倾覆和扭转以及导轨的局部弯曲和扭转变形。研究结果为卧式车床支承件的结构设计和优化提供了一定的参考依据。

混凝土数控机床支承件组合结构设计与优化研究

作为数控机床的基础件,支承结构在很大程度上决定了机床的性能,然而基于传统材料的机床结构的优化几乎已接近极值。针对这种情况,提出了一种基于混凝土的组合结构并应用在支承件中。以床身为对象,采用外部钢板、内部填充混凝土制作“三明治”式组合结构,并对导轨进行预埋和稳定性增强设计。首先对铸铁床身以及混凝土床身结构进行动、静力学分析和比较;其次以导轨的静变形为约束条件,对导轨的支撑结构进行优化设计以增强结构稳定性;然后对组合结构床身进行稳态和瞬态热分析验证其热性能。最后,将该方法应用到某卧式加工中心的床身设计与优化中。仿真结果表明:混凝土组合结构床身与原铸铁床身的静刚度基本接近,但动态性能、热性能有了显著提高,并且降低了成本,证明了该结构的可行性。

基于Pro/MECHANICA的机床支承件的振动模态分析

通过三维软件Pro/E建立了机床滑座与床身的三维模型,采用Pro/MECHANICA软件建立了有限元计算模型.通过模态分析,计算了滑座与床身1至3阶的固有频率和振型,分析了各阶振动模态的特点,所得结果有利于机床支承系统的动态特性分析和整体设计.

装备支承件的自适应仿生设计基础研究

自然界中各种性能卓越的拓扑构型为人类在工程领域所进行的创新设计提供了无穷尽的灵感源泉。本文从生物结构对于自身功能与外界环境所表现出的种种自适应现象与规律中汲取灵感，提出仿生构思，进行仿生设计，为装备支承件的结构优化设计提供全新的解决思路与实现手段。

顶尖支承件检测精度的分析

分析了用顶尖支承回转工件的圆度及国跳动的检测精度，着重分析了顶尖支承回转轴线的径向回转误差对圆度及径向圆跳动检测精度不可忽视的影响，指出应控制该回转误差以保证圆度及径向国跳动的检测精度。

BXG型矫直机支承件刚度的有限元设计计算

对BXG型矫直机支承件进行了受力分析和结构设计 ,采用ANSYS软件对箱体型支承件的变形位移进行了有限元分析 ,为滚筒式矫直机支承件的刚度设计提供了一种很好的数值计算方法。

低温用玻璃钢径向支承件热力性能分析

针对低温用玻璃钢环套装径向支承件,对1000吨径向载荷下支承件的径向变形和层间应力进行校核;由于玻璃钢不同方向热膨胀系数的差异,分析温度升降变化对支承件位移及力学性能的影响,在自由放置状态和安装状态下,计算在两种工况下压缩应力和位移。结果表明,径向支承件具有较低的热膨胀系数,内部应力较小,满足低温容器支承的载荷要求。

点支式玻璃建筑中铸铝支承件承载性能有限元分析

铸铝支承件自重轻、比强度高,相对在点支式玻璃建筑中通常使用的不锈钢支承件有较大的优势。现有的试验研究和计算分析表明,不锈钢支承件强度储备过大,可以采用铸铝支承件优化替代,但相关专门研究的缺乏限制了它的应用。铸铝支承件的承载性能试验仅得到了肢端屈服荷载,尚需要进一步的分析研究。对3种铸铝支承件进行非线性有限元分析,同时和试验结果对比。分析结果表明了有限元数值模拟的可靠性,基于有限元分析得到了支承件肢端荷载与相应的最不利应力和位移的关系,提出了铸铝支承件的承载性能评价。

载荷不确定性的机床支承件公差优化设计

为降低不确定因素对机床支承件精度的影响,提高支承件精度稳健性,针对机床支承件安装基准面,提出一种考虑载荷不确定性的机床支承件公差优化设计方法。首先建立机床支承件精度稳健性优化模型;其次,考虑载荷不确定性求解与支承件所联接零部件的位姿误差分布,利用响应面法构建支承件安装基准面公差、载荷不确定变量与支承件误差分布参数间的近似模型;再次,结合现有的加工成本函数,利用粒子群嵌套优化算法求解优化问题。以某龙门式加工中心横梁为例,利用不确定性优化方法优化基准面公差。最后,通过与确定性优化结果对比,发现提出的稳健性公差优化设计方法在保证加工成本较低的同时,可以有效提升设计产品的稳健性。

机床支承件结构设计方案优化选择

对机床支承件截面形状和肋板布局形式进行分析对比,以某型号立式加工中心的立柱为例,在ANSYS Workbench平台上对其进行静力学分析及模态分析,比较不同肋板布置方案对立柱刚度及振动特性的影响,为机床支承件结构设计方案优化选择提供参考。

管板加工数控钻床支承件的结构设计

对龙门式管板钻床的横梁和立柱等大型基础件，从材料力学原理出发，选用了４５°对角肋、横向布置多道肋板，导轨布置于对角肋对应位置上，滚珠丝杠受力位置增加局部肋板，并且在立柱中采用封砂工艺等措施，有效地提高了这些基础大件的刚度和阻尼性能。

振动筛支承件定位方式的选择

对ＺＳ１７５６Ｆ型座式直线振动筛支承件定位方式进行了理论研究，并在不改变支承件静刚度的情况下，对内、外径定位进行了试验，通过计算对比刚度值，选择内径定位的最佳方法。

机床支承件螺栓连接布局设计方法研究

针对机床支承件螺栓连接布局设计缺乏相关技术理论支撑的问题,提出了考虑压力分布耦合作用的螺栓连接布局优化设计方法。该方法基于高斯函数,通过数据拟合方法对单螺栓连接结合面压力分布进行数学表征,引入单螺栓极限作用半径的概念,表征单螺栓连接结合面压力分布区域的大小,研究单螺栓极限作用半径的确定方法,并通过分析螺栓间压力分布的耦合作用对其进行修正,以修正后的极限作用半径为依据,建立机床支承件螺栓连接布局优化设计方法。构建机床典型支承件微缩模型,通过有限元分析和试验的方法验证模型的可行性,依据此模型在动刚度和静刚度两方面校验螺栓布局设计方法。研究结果表明,该设计方法使机床动刚度一阶固有频率最大提高了13.86%,静刚度最大提高了18.16%,有效改善了机床整体的动静特性,将为机床支承件螺栓连接布局设计提供基础理论与技术支持。

装备支承件的自适应仿生设计基础研究

现代结构设计理论一直以＂不是把结构设计成‘像’是什么样的,而是把结构设计成‘应’是什么样的＂作为探索目标,而本文的努力方向就是尝试利用自适应仿生理论来破解这一难题。如何让这个极具挑战性的课题取得跨越式的发展？一方面需要认真回顾各种仿生理念的演变历程,洞悉各种方法的力学与数学本质。另一方面,还应当突破思维定势,将结构观念从静态水平提升到动态水平,从而赋予结构某种能动性。

甲基叔丁基醚脱硫装置中塔填料支承件设计

某甲基叔丁基醚脱硫装置中原料碳四脱硫醇单元3台关键过程设备均为填料塔,其中2台填料塔的单层填料高度均大于10m,而且填料粒径较小,安装在填料层下部的支承件需具有足够的强度并满足结构功能。介绍了碱液再生塔填料支承件的结构设计以及栅板和丝网的强度核算,可为工程实际中此类设计提供参考。

球墨铸铁在厚大断面支承件中的应用

随着技术进步和工业发展,支承件的需求量逐渐增多,装备制造业的大型化、重型化促使其组成部件逐渐向大型化方向发展,加上球墨铸铁自身的成本优势和性能特点,机床、平台、横梁等支承件越来越多地采用球墨铸铁材料。列举了厚大断面球墨铸铁在机床、平台、装备领域中的应用实例,指出了厚大断面球墨铸铁在这些领域的发展要结合产品的结构特点和要求,充分挖掘厚大断面球墨铸铁自身优势,强力推进厚大断面球墨铸铁支承件的发展。

高温特种化工泵支承件结构静力分析

介绍了高温特种化工泵机组的支承件结构型式,建立了高温特种化工泵机组支承件的结构模型,利用有限元分析软件ANSYS Workbench对支承件进行了静力学分析,获得其在运行工况下的应力及变形情况,为支承件结构的进一步优化提供参考。

汽提塔塔板支承件开裂原因分析

在汽提塔检修中发现,塔板支承钢梁开裂,引起塔板也开裂,导致该塔无法正常安全运行。通过取样进行化学成分、金相组织、电镜扫描分析,并对断口污垢物进行能谱分析,发现材料存在一定的脆性,加之支承钢梁受力后在折边直角边缘处产生应力集中等问题,引起奥氏体不锈钢脆性开裂。

风力发电设备回转支承件的热加工

随着我国大量发展风力发电项目，我国的风力发电设备零件的供应结构正逐渐发生变化。从纯粹的进口重点零件，逐步转向自主化生产高端重点零件的生产，回转支撑轴承就是一个典型的高端重点零件。