多簧片结构的磁保持继电器多物理场刚柔耦合仿真模型建立和实验分析

多簧片结构的磁保持继电器衔铁转动引起的触点碰撞、弹跳现象使运动过程复杂,静、动态特性理论分析和仿真模型建立困难。以某型号多簧片结构的磁保持继电器为研究对象,理论分析结构拓扑及工作机理,考虑触点间切入深度,引入狄拉克函数和赫维赛德函数,解决簧片受力分散及触点由于碰撞、弹跳引起的作用力不连续问题;将簧片等效为悬臂梁,基于欧拉-伯努利梁理论建立触簧系统三簧片分段耦合动力学模型。利用Ansys Maxwell引入基于误差的自适应网格划分方法求解电磁机构静态特性;考虑触簧系统簧片运动变形效应,通过ADAMS基于模态理论,构建刚柔耦合动力学仿真模型。基于分段动力学思想,搭建电-磁-机械运动多物理场刚柔耦合仿真模型。利用高速摄像机、电流探头等设计磁保持继电器实验方案,搭建实验平台,测试并分析磁保持继电器触点吸合运动时间、触点压力、弹跳时间、线圈电流,并分析人工装配簧片引起触点压力不同使继电器动作过程存在的不一致性问题,验证该文所提多簧片结构的磁保持继电器特性分段耦合分析方法和多物理场刚柔耦合仿真模型的有效性。

微摩擦测试中双平行簧片结构弹性元件的设计

设计了一种应用于微摩擦测试中的双平行簧片结构弹性元件,此弹性元件可同时测量正压力及摩擦力;从理论上分析了弹性元件的力学性能,通过有限元数值仿真方法研究了弹性元件的受力变形;最后对弹性元件进行了标定试验并进行试验数据分析。结果表明:双平行簧片结构弹性元件具有良好的线性特性、回复特性及灵敏特性,为高精度微摩擦力测试提供一种有效的试验工具。

基于Python的Abaqus二次开发在空间可展单簧片结构仿真分析中的应用

针对不同型号簧片结构分析需重复进行建模和网格划分等工作的问题,基于Python对Abaqus的前后处理模块进行二次开发.通过增设特定的窗口和命令,形成专门针对空间可展单簧片结构分析的仿真模块和后处理程序.建立一套由几何参数和材料参数直接生成模型,可进行空间可展单簧片结构弯曲过程力学性能分析的系统.该系统为用户提供简单、快速的建模途径和自动化的后处理功能,使得空间可展单簧片结构的力学性能分析变得更加高效.

可分离大电流连接器多簧片结构设计

可分离大电流连接器需以多触点实现,多簧片结构是可考虑的设计方案之一。簧片数受材料与结构制约并影响连接器性能。针对多簧片连接器,根据接触压力基本设计原则,提炼一种多簧片结构可行性评估模型。基于此,分析簧片数对接触压力设计余量、接触电阻、能量损耗的影响,提炼最佳簧片数选择方法。最后以案例应用验证了模型和方法的适用性。

一类簧片结构的力学特性研究

本文首先推得了三簧片结构中各簧片的弹性线方程,在此基础上求得了表示该结构载荷——挠度关系的二元非线性方程组,并用拟牛顿选代法求得了此方程组的数值解,全面揭示了结构的力学特性,确定了结构的负刚度区域,为此结构的应用提供了理论依据。

三轴标准振动台簧片解耦结构遗传算法多参数优化设计

针对三轴标准振动台簧片解耦结构低固有频率及非线性特性导致的工作频率范围受限及输出振动波形严重失真等问题,首先基于确定的解耦结构关键参数及简化组合,通过Ansys模态和瞬态动力学分析,得到相应参数变化时三轴标准振动台的固有频率和输出波形失真特性。进一步,采用多元非线性回归法建立准确表征固有频率、失真度与关键结构参数间非线性变化关系的回归方程,并基于NSGA-II遗传算法对簧片解耦结构进行多参数优化,求解得到前3阶固有频率、弯曲振型固有频率最大可分别提升123.95%、166.85%及失真度最大可降低36.83%的最佳簧片结构参数。最后,实验测试表明最优簧片解耦结构对应的三轴标准振动台在固有频率及输出波形失真度两方面性能均得到提升,验证了簧片解耦结构遗传算法多参数优化设计的有效性,为其他多维柔性结构优化设计提供了参考。

基于功率谱密度的结构随机疲劳寿命仿真

利用MSC.Patran、MSC.Nastran、MSC.Fatigue软件,通过对某设备的弹簧片结构进行强度和疲劳寿命分析,详细地探讨随机振动疲劳仿真分析技术的流程及实现过程:即首先对结构进行频率响应计算,得到弹簧片的传递函数,再将此传递函数与输入的功率谱相乘,获得弹簧片的应力功率谱密度,再结合材料参数,选择合适的疲劳损伤模型,利用频域方法计算结构的疲劳寿命。通过对真实结构进行的随机疲劳试验证明仿真所得结果与试验结果处于同一量级,仿真的结果真实可靠。

提高干簧管工作可靠性的攻关

分析了干簧管失效的原因 ,并从簧片结构。