基于有限元仿真的轴承压装力计算及其影响因素分析

针对轴承在压装过程中压装力计算问题,运用有限元软件分析了不同过盈量、不同轴承和壳体间摩擦因数对压 装力的影响;分析了当轴承、壳体间存在装配偏差以及壳体存在形状误差时对压装力的影响。研究表明,随着过盈量的 增大时,压装力也将增大;摩擦因数对压装力影响比较大,并且呈现较好的线性关系;当轴承存在位姿偏差或壳体孔倾斜 时,压装力都将增大;当轴承外圈存在鼓形、锥形、倒锥形误差时,压装力将增大,当存在凹形形状误差时,压装力将减小。     

考虑摆线轮齿距误差的RV减速器转臂轴承寿命评估

针对RV减速器的转臂轴承易失效的问题，课题组以RV 110E减速器为研究对象，对转臂轴承进行受力分析，采用ADAMS软件建立RV减速器多体动力学模型，以Lundberg Palmgren理论为基础，计算转臂轴承的寿命，分析摆线轮齿距误差对转臂轴承寿命的影响规律。研究结果表明：转臂轴承的载荷合力与分力呈周期性变化，同一摆线轮上的转臂轴承承受的载荷大小和周期相同，相位差为120°，转臂轴承承受的最大载荷为8 094.6 N，最小载荷为1 371.2 N；转臂轴承的理论寿命为4 629.0 h，仿真寿命为2 505.6 h；齿距误差值开始值为正时，轴承的载荷力比无误差大，反之则小；齿距误差值越大，转臂轴承的载荷力峰值振幅越宽，转臂轴承的寿命稳定性高，反之亦然。     

基于LS DYNA的19英寸盘形滚刀仿真分析与优化

研究盘形滚刀的受力情况,可以为滚刀设计和选型提供理论依据。文章在对滚刀的受力进行理论计算的基础上,利用LS DYNA显示动力学分析软件,对19英寸盘形滚刀刀圈进行仿真分析,得到了19英寸盘形滚刀破岩力曲线、刀圈的应力状态;结合对刀圈受力分析,优化刀圈结构;对比了应用有限元仿真、CSM模型和掘进参数计算的破岩力。结果表明：有限元仿真法可用于19英寸滚刀破岩力计算,优化后的刀圈适应地质条件的要求,为刀圈的针对性设计和选型分析提供科学的参考,具有重要的工程价值。     

流体滑环压损理论计算与仿真分析

为研究流体滑环旋转传输过程中的流道压损,对流体滑环旋转传输局部压损进行简化分析,提出流体滑环压损理论估算方法,并基于Comsol软件对流体滑环进行数值分析,研究不同流体出入口夹角及环形流道宽度对流道压损的影响规律。结果表明：流体压损理论计算相对数值仿真、试验测试结果误差在20%以内,所提出的理论计算方法可指导流体滑环压损快速评估;流体滑环压损随流体出入口夹角增加呈现先增大、后逐步减小的趋势,当流体出入口夹角为30°时,流体滑环压损最大;流体滑环压损随流道宽度系数的增加逐渐减小,当宽度系数增加至一定值时,流道压损减损效果减弱,最佳流道宽度为等截面设计宽度的0.8～1.2倍。     

用极限状态法修订钢压杆的应力参数

结合铁路桥涵设计规范改革，选取铁路钢桥实用压杆，采用压溃理论进行了大量的计算，验证了各因素的影响规律，以及规范中柱曲线的可靠性，对规范计算方法给出了有益的建议，以期对规改提供更充分的依据。     

基于AdvantEdge的7075 T651铝合金铣削参数有限元仿真优化

为了在7075 T651铝合金铣削过程中控制铣削力和铣削温度，减小加工变形，笔者对不同铣削参数进行研究和优化。采用专业切削仿真软件AdvantEdge建立二维铣削仿真模型，对铣削力和铣削温度进行仿真分析，对所得到的铣削力和铣削温度的结果进行铣削实验验证；设计正交试验表获得优化的铣削参数组合，采用单因素试验法获得单一因素对铣削力和铣削温度的影响规律。结果表明：有限元仿真和实验数据误差在可接受范围内，说明了有限元模型的正确性；通过正交试验选出了控制铣削力和控制铣削温度的2组最优铣削参数组合；单因素试验的结果说明每齿进给量、铣削宽度和铣削深度的大小与铣削力的大小成正相关，而铣削力几乎不受主轴转速的影响；主轴转速、每齿进给量和铣削宽度的大小与铣削温度的高低成正相关，而铣削温度几乎不受铣削深度影响。     

面粉正压气力输送的两相流压损研究

分别建立起各项分压损和一维可压缩气固两相流体动力学理论的面粉正压气力输送两相流压损计算模型。通过由意大利OCRIM公司引进的两条面粉正压气力输送线上的不同工况压损试验数据，进一步验证了压损计算模型的工程适用性。指出局部压损的确定是面粉正压气力输送两相流压损研究的重点。     

移动荷载作用下曲线桥的动力响应分析

为确定移动荷载作用下曲线桥的动力学特性,以江西省某四跨连续曲线箱梁桥为实例,运用有限元软件ANSYS建立了该桥的有限元计算模型。计算了该曲线桥的自振频率以及在移动荷载作用下该曲线桥的竖向位移、扭转角、横向位移等的变化规律。同时将有限元数值计算结果与现场试验测试数据进行了对比,验证了该曲线桥有限元模型的正确性,在此基础上分析了车辆离心力、车辆载重、车速等参数对曲线桥动力响应的影响。结果表明,离心力使曲线桥产生朝向外侧的横向位移,使跨中扭转角变大;随着载重的增加,曲线桥跨中竖向、横向位移,扭转角以及支座反力呈线性增长;随着车速的增加,曲线桥跨中竖向位移先增大后减小,横向位移和扭转角逐渐增大,支座反力逐渐减小。     

基于ADAMS的安全阀自动上料机械手运动学研究

针对目前安全阀离线校验阀体上料时，存在的效率低、空间要求高等问题，课题组提出了一种安全阀自动上料机械手，并根据安全阀离线校验的工况需求，在SolidWorks软件中建立了该机械手的三维模型。为了更好地制定运动控制方案及制造物理样机，课题组对该机械手进行运动学研究：采用D H法建立了机械手的运动学方程，并基于ADAMS软件对机械手整体上料过程进行了运动学仿真分析，得到了机械手在上料过程中的位移、速度和加速度等运动特性曲线。研究结果表明：所有运动特性曲线变化平稳，无突变现象，验证了该自动上料机械手物理样机制造的可行性，提高了安全阀离线校验效率。     

基于ANSYS Workbench的角接触球轴承摩擦热仿真研究

为探究角接触球轴承的生热和机械性能对其工作精度和使用寿命的影响，课题组基于Palmgren摩擦生热理论，建立了轴承热 结构耦合模型；利用ANSYS Workbench有限元仿真软件分析了不同转速和载荷对轴承温升的影响，求解出轴承零件的温度分布；将仿真结果与实验结果的变化趋势进行比较，验证理论模型的正确性，最后得到轴承的热特性规律。结果表明：随着内圈转速的加快和轴向载荷的增大，各部件的温度都会升高，其中滚珠的温度升高幅度最大；且转速对生热量和温升的影响更显著。该研究结果可为轴承结构的热优化设计提供参考。     

低屈服钢拉伸试验与数值研究

为了了解低屈服钢的拉伸性能，开展拉伸试验并进行数值研究:采用圆棒试件进行单轴拉伸试验，分析试件的力 位移曲线 、延展性以及断裂模式等；基于幂强化法和加权平均法计算材料颈缩后的真实应力 应变数据；采用扩展有限元方法对圆棒试件的拉伸、颈缩以及断裂过程进行 数值模拟。通过与试验数据的对比发现：加权平均法可以得到与实际相吻合的颈缩后的真实应力 应变数据；扩展有限元方法可以对低屈服钢的拉伸、颈缩与断 裂过程进行有效的仿真。     

基于ANSYS的抛光工业机器人抛光力研究

腕表外表壳抛光系统在实际生产过程中,由于抛光力大小的不合理存在工件抛光精度不足的问题,笔者提出了一种新的抛光力分析方法。这种方法以腕表外表壳为研究对象,应用ANSYS软件建立工件的有限元模型,给抛光轮的力矩一个固定值,对工件施加几组不同的抛光力,观察各组的应力变化情况。通过分析得到不同抛光力与工件等效应力、接触压力以及接触位移之间的关系,并作出等效应力与法向接触压力的变化曲线。仿真结果表明：该方法可以为抛光工业机器人规划出较为合理的抛光力。该研究保证了腕表外表壳的抛光质量。     

曲柄群驱动机构连杆断裂研究

针对曲柄群驱动机构实验台连杆桁架中连杆断裂现象,进行受力分析并针对问题提出可调杆件的设计方案。应 用压杆稳定性理论和ANSYS有限元软件对比分析了断裂连杆的临界应力,结果表明结构设计不当造成连杆断裂。最后 优化设计方案,将连杆设计为可调形式的连杆并应用于试验台中,对杆件进行的变形分析验证了优化设计的合理性。     

曲曲连接新型缓和曲线线形动力特性分析

采用边界条件法，提出满足连接圆曲线与圆曲线的新型缓和曲线，建立三种不同的计算工况，利用MATLAB数值计算分析列车以高速通过不同曲曲连接方式对乘车舒适性的影响，采用通用的机械动力学/运动学仿真分析软件Universal Mechanism(简称UM)软件进行动力仿真，通过理论计算与仿真分析得出新型缓和曲线较三次抛物线少了两个连接点(缓直点和直缓点)，对舒适性有较好的改善，为高速铁路缓和曲线的选择提供借鉴。     

钢筋混凝土框架滞回过程的柔度分析法

介绍了分析框架结构滞回过程的柔度法，框架结构通常是采用基于位移形函数的刚度法进行非线性分析，但由于位移形函数假定了杆件内部变形与杆端节点位移的代数式关系，在荷载达到极限点附近时有较大误差。柔度法根据杆件内部力与节点力的平衡建立了内力形函数，在加载过程中结构和杆件始终满足力的平衡和协调条件，因而能够得到比刚度法更精确的结果。利用自编的框架结构柔度分析法程序对一榀钢筋混凝土平面框架进行了计算分析，结果与试验吻合较好。     

微型隧道管片力学性能试验台设计与研究

为满足微型隧道管片力学性能试验需要,设计制造了集载荷施加与数据采集功能于一体的微型隧道管片力学性能试验台。根据管片实际埋深及自身重力影响,可选择卧式或立式试验,兼容不同尺寸管片。设计了载荷模拟方案,利用环箍加载油缸实现水压模拟,利用水平及垂直加载油缸实现土压和地层抗力模拟。分析了试验台液压系统功能要求与工作原理,并进行详细计算与元件选型。设计了试验台数据采集系统,可采集应变、位移、环箍力、集中力等数据。实践证明应用效果良好。     

用广义变分原理分析38号无缝道岔的研究

将轨枕视为弹性地基上的有限长梁，用郭氏法对轨枕进行受力分析，建立了扣件阻力和轨枕变形曲线的关系；在继承现有试验成果的基础上，通过假设钢轨纵向位移函数，计算了无缝道岔结构各部分的能量，再利用广义变分原理建立了结构的非线性平衡方程组，最后用最速下降法求解该方程组，得出38号无缝道岔钢轨纵向力及位移等的分布规律。     

基于刚柔耦合模型的混凝土泵车臂架系统动力学仿真

以某五节臂混凝土泵车臂架系统为研究对象,结合有限元理论和多体动力学理论,采用模态综合法,建立混凝土泵车臂架系统的刚柔耦合模型,以实测转台位移时间历程为激励,通过动力学仿真软件ADAMS对水平工况下臂架系统的泵送过程进行了动力学仿真,通过现场试验数据,验证了该方法的合理性。为泵车臂架系统结构动力学分析和结构改进提供了一种有效方法。     

拉延工艺过程的应变分析

本文应用塑性加工力学理论分析了拉延变形过程，根据拉延变形的实际情况，建立了位移和凸缘半径之间的关系，然后利用轴对称变形几何方程，求出了拉延变形的应变与凸缘半径之间的关系。并通过该关系求得了等效应变，为进一步研究拉延工序变形过程中的真实应力应变关系、求解拉延力和最大拉延力奠定了基础。     

基于耦合计算的气体轴承-转子系统的动态特性研究

为探究转子运动与轴承特性的非线性对气体轴承-转子系统的影响规律,提高系统特性的计算精度,针对气体轴承-转子系统建立三维模型,将流体动力学与转子动力学结合,通过数值模拟对系统进行双向流固耦合分析。分别使用Fluent模块和Transient Structural模块对系统的流体场和固体场进行瞬态的耦合计算,并通过ANSYS中的System Coupling模块将流体动力学与转子动力学仿真结果进行双向数据交换。研究分析了特定供气压力时,不同阶跃负载及转速条件下的转子非线性运动和轴承特性之间的相互影响,得到了系统特定状态下瞬态响应和稳态响应下的转子轴心轨迹以及不同方向的位移变化曲线。通过时域参数分析得到结论:在一定条件下,提高转速、增加负载会使系统最大超调量降低,提高系统的平稳性,同时减小转子稳态响应下位移波动量,提高系统在稳态响应下的回转精度。