基于有限元分析多件装夹夹具体结构设计研究

为了研究某汽车制动泵缸体件多件装夹夹具体结构刚性,利用UG软件建立多件装夹夹具体模型,通过ANSYS有限元分析比较无拉杆和有拉杆两种夹具体结构变形情况。结果表明,设置拉杆的夹具体结构变形比无拉杆的夹具体结构变形小,可有效地控制装夹变形量。基于此,设计一种对称式多件装夹夹具体,装夹时无需考虑夹具体变形量,只需关注被装夹工件的变形,简化了夹具体整体结构。在多件装夹夹具中,优先采用对称式夹具体结构设计,其次是拉杆式夹具体结构设计。研究结果可为企业设计多件装夹夹具体结构提供参考。

高性能梳棉机锡林结构设计研究

为了提高梳棉机锡林转速并减小对其组成机件及工艺参数的影响,在PTC Creo 5.0和ANSYS Work bench 2020 R1平台上进行锡林结构设计建模;在锡林转子系统结构设计时,通过不同材质和结构参数的锡林筒体计算模型,对比锡林质量、提出锡林筒体制造要求;通过建立锡林结构的离散化有限元模型,计算锡林转子系统的临界转速、在针布包卷张力下的变形,以及在针布包卷张力与运转离心惯性力联合作用下的变形。分析计算结果表明:设计的13个可供应用的锡林转子系统,在给定的工作转速下,其工作转速远远小于第一阶临界转速,处于刚性或准刚性转子运行状态;在针布包卷张力和运转离心惯性力联合作用下,锡林筒体的径向最大变形小于0.06 mm;锡林在包卷张力和离心惯性力作用下的应力均小于许用应力;铝合金锡林和纤维缠绕复合成型锡林轻质高效,是高产高速梳棉机的较好选择;应根据锡林的性能、成本要求,确定其设计方案、材料组合和加工制造方法。

分离式制动钳结构优化设计及验证

为实现汽车制动钳轻量化并保证制动性能,提出由前缸(铝合金材料)、后缸(球墨铸铁材料)组成的分离式制动钳结构,利用拓扑优化技术对分离式制动钳结构进行有限元分析,对制动钳前缸、导向销孔连接区域、后缸进行材料及结构优化。优化前后对比试验表明,前缸最大应力由238.74 MPa下降为226.21 MPa,变形量由0.207 mm下降为0.195 mm;后缸最大应力由318.07 MPa下降为310.95 MPa,变形量由0.413 mm下降为0.338 mm。优化前后钳体刚度性能基本相当,分离式制动钳常温下变形量由0.23mm下降为0.19 mm,高温下的变形量由0.22 mm下降为0.20 mm。在保证制动性能的情况下,整体质量较优化前达到轻量化设计目的,其中前缸减轻16%,后缸减轻27%。

行星齿轮内齿圈的多柔体动力学分析

以多柔体动力学理论为基础,研究了行星齿轮内齿圈在啮合过程中的动力学行为。构建了基于UG的虚拟样机模型。对系统进行了分析、计算及数值仿真,求解得到轮缘厚度系数与内齿圈应力/应变的定量关系及动应力沿内齿圈的分布规律,并对内齿圈进行了结构优化。结果表明,适当降低内齿圈的轮缘厚度系数,可有效降低振动、冲击与噪声,从而提高机构的疲劳寿命。

车身骨架变形的有限元分析

对某汽车厢体骨架结构改型后的变形量进行了检验 ,以极限扭转工况下的吊耳变形数据为输入 ,通过有限元计算得到顶窗框各角点的变形量 ,为结构改进设计提供了理论依据 .

三维连续与非连续变形分析

将石根华博士所提出的二维非连续变形分析——Discontinuous Deformation Analysis（DDA）方法扩展到三维情况,并对三维不连续块体进行有限元网格剖分,即块体之间的接触采用DDA描述,块体内部的位移场和应力场则采用有限单元法描述,从而将三维DDA与有限元方法结合起来,增强了DDA方法与有限元方法解决实际工程问题的能力,实现了三维连续与非连续变形分析.给出了基本公式的推导过程和各子矩阵的形式.典型接触、碰撞算例证明了所提出方法的有效性和正确性.

基于模态应变能及灵敏度分析白车身模态优化

白车身优化过程中,由于板件较多,直接使用模态灵敏度分析的分析对象多且计算量大。本文引入模态应变能分析方法,从而减少模态灵敏度分析对象,提高优化效率。基于模态试验验证的有限元模型,选取模态应变能分析的一阶模态振型下的薄弱位置,缩小模态灵敏度分析的板件范围,再根据灵敏度分析结果对板件厚度进行调整,提高白车身一阶模态频率。最终结果表明,优化后一阶模态频率由15.75Hz提高到了16.50 Hz,同时白车身质量未增加,实现了白车身模态性能提升的同时车身不增重。

多体系统非连续变形的弹性及弹塑性分析方法(I)——基本原理

非连续变形是多体系统的一个重要特性。从一般的平面问题出发,建立了多体系统的非连续变形分析的分区参变量最小势能原理,阐明了其理论基础,并推导了多体系统的非连续变形的弹性和弹塑性分析的整体控制方程,探讨了其求解的数值算法。该方法能够仿真模拟多体系统的变形和应力,不仅能够对多体系统进行静、动力耦合分析,而且还能够逐步模拟与预测多体系统的变形与应力响应及接触界面上的接触应力和相对运动等复杂的非线性过程。

轿车白车身扭转刚度分析及改进

利用有限元软件HyperMesh对某轿车白车身几何模型进行修正,并对其进行了网格划分。将模型后悬架支撑点固定在加载装置上,约束后悬架支撑点的6个自由度,通过加力装置在车身前悬架支撑点处施加扭矩,进行整车扭转刚度和洞口变形分析,并根据分析结果对白车身结构提出了改进建议,对车身结构设计具有一定的指导意义。

特种车体大型结构件焊接的三维有限元分析及工艺优化

应用WELD-PLANNER有限元分析软件对特种车体大型结构件焊接过程进行数值模拟仿真分析,设计了多种焊接顺序的焊接工艺,分析了不同的焊接顺序对大型结构件的焊接变形影响,从而选择了合理的焊接顺序,优化了焊接工艺,减少了焊接变形,提高了大型结构件的精度。该方法对于工程应用具有一定指导意义。

单变形体动力学方程

基于Ｊｏｕｒｄａｉｎ变分原理建立了单变形体动力学程式化方程．提出了变形体浮动坐标系建立的一般原则，用集中质量有限单元法与正则模态分析法描述物体的弹性变形．得到的结果同单刚体动力学方程及结构体动力学方程兼容．

基于ANYSY有限元理论的白车身制造误差分析

目前,白车身制造误差的诊断方法存在抽检频率低、样本量小及耗时长等问题。文章提出利用变形云图分析法来实现白车身制造误差的误差源诊断。综合有限元分析理论、黄金分割法和主方向法,以车门制造误差为分析对象,诊断出夹具变形为误差源。结果表明,此方法可用于装焊夹具的误差诊断,其结论在虚拟试验中得到验证。但有限元法在白车身误差分析中的应用是全新的研究课题,实用价值有待在生产环节中做进一步验证。

自动精密校直机两种机身的比较

根据YH40-10型自动精密校直液压机机身设计要求,采用Solidworks软件设计了两种三维实体模型,并通过ANSYS软件进行有限元分析,计算了两种机身的强度和刚度,根据插值法计算机身焊板厚度,依据质量最小选择机身结构,此方法也可以应用到其他单柱液压机产品中。

薄壁弹体压药强度的理论计算与试验研究

弹体的强度是弹丸在压药及发射过程中安全的重要保证。本文通过建立有限元模型分析并计算了薄壁弹体在压药过程中的应力场,同时采用应变片应力测量方法测取了薄壁弹体在压药时各点的应力值,从而能较准确地校核弹体在压药过程中的结构强度和弹体变形。

基于ANSYS Workbench的外啮合齿轮泵泵体有限元分析及优化

为验证高压齿轮泵泵体结构设计与材料选用的合理性,基于ANSYS Workbench软件对齿轮泵壳体组件进行结构静力学与热的综合分析,得到在工作状态下油液压力、温度及受力共同作用下泵体的总变形和等效应力分布情况。结果表明,泵体在高压出口附近发生较大变形,最大等效应力发生在出油孔内壁。为减少泵体变形,从结构上加以改进,仿真结果证明了结构改进的可行性。

轿车白车身结构静刚度有限元分析

在三维设计软件UG中建立某国产轿车白车身结构几何模型,简化后导入至分析软件Hyper Mesh中,建立有限元模型。对模型的静刚度进行分析,与国外同类车型设计参考值对比,发现设计中存在的不足,为后续的优化与改进提供相关证据。

基于ANSYS的齿轮泵泵体有限元分析

为获取齿轮泵泵体在铝合金和球墨铸铁两种不同材料下受温度和压力的不同而造成的泵体的变形,以温度和压力变化作为外负载,对泵体进行了有限元仿真分析,得到了泵体的最大变形量,等效应力以及最大变形区域。进而得到温度和压力的变化对泵体的变形影响是不可忽视的。仿真结果为齿轮泵的结构设计提供了一定的参考。

宽厚板高刚度重型矫直机机架的有限元分析

针对中厚板高刚度重型矫直机机架的承载受力情况,采用有限元分析软件AN SY S对该矫直机机架进行了三维有限元分析,分析结果表明,机架的变形主要发生在x方向与y方向,变形量分别为1.002mm和1.114mm;机架最大应力值发生在主油缸安装凸台下表面的节点上。同时计算结果还表明平挖圆弧的圆角处理方式可有效减小圆角处的应力集中。

非连续变形计算力学模型的粘弹性分析方法Ⅰ:基本理论

基于粘弹性广义有限单元和接触力元,发展了适用于多体相互作用系统非连续变形分析的粘弹性数值分析方法,通过虚功原理,给出了其分区参变量最小势能原理,从而阐明了其理论基础。粘弹性广义有限单元的本构关系可由粘弹性退化为弹性或刚性,因此本文所提出的方法可对由刚体、弹性体和粘弹性体所构成的复杂多体系统在外荷载作用下的力学行为进行数值模拟,同时能够比本文精确地直接得到多体之间的接触应力。

非连续变形计算力学模型的粘弹性分析方法Ⅱ:算例分析

应用作者们所提出的非连续变形计算力学模型粘弹性分析方法对具体的多体系统在动力外荷载作用下的响应进行了数值模拟,探讨了系统中物体的粘性阻尼对整个系统的变形、应力和接触应力等的影响。与通用软件ABAQUS的计算结果进行了比较研究,两种方法所得到的结果基本一致,但所发展的方法克服了ABAQUS中接触应力分段均匀分布的缺陷,因而所得到的接触应力较为合理,同时也说明了所提出的方法为由刚体、弹性体和粘弹性体所构成的复杂多体系统的数值分析提供了有力的工具。