基于ADAMS/Hydraulics与Matlab/Simulink的采煤机自动调高系统建模与仿真

为了解决某型号采煤机自动调高系统的可靠性问题,应用Pro/ENGINEER、ANSYS及ADAMS/Hydraulics建立带有液压系统的采煤机刚柔耦合虚拟样机模型。建立控制系统数学模型并应用matlab/simulink仿真软件对建立好的数学模型进行仿真。基于虚拟样机技术的研究,无需制造物理样机就可验证设计结果,为企业的设计研发带来了巨大的经济效益并且能极大地缩短产品研发周期,对于采煤机的设计和研究具有非常重要的意义。     

采煤机截割部壳体热-结构耦合分析及优化

针对采煤机截割过程中截割部壳体的可靠性问题,采用热-结构耦合方法分析温度场对壳体结构应力的影响.通过Pro/E软件对截割部壳体进行建模,利用虚拟样机技术和有限元分析相结合的方法,模拟采煤机的实际工况的温度场.通过热-结构耦合仿真发现壳体的耳部、安装电机筒子底部等部位应力较集中,且应力值超过壳体材料的许用应力,容易发生裂纹,使用安全性不高,对其进行优化设计,再对优化后的壳体进行应力和疲劳寿命分析,为采煤机的安全稳定性提供保障.     

滚筒洗衣机刚柔耦合隔振系统的动态特性研究

针对滚筒洗衣机的隔振研究采用实验方法难以得出连续激振频率下的动态响应,钣金件箱体的柔性变形对振动的影响不可忽略等问题,提出基于刚柔耦合方法的虚拟样机技术解决方案。首先,基于拉格朗日方程,解出隔振系统的运动微分方程;其次,采用ANSYS对箱体模型进行模态计算,将输出的模态中性文件进行刚柔耦合并在ADAMS/Vibration平台进行频谱响应仿真,得出弹簧刚度与阻尼系数在连续频域上对系统振动的影响,通过ADAMS/Durability计算,得出箱体结构的hot spots;最后,使用灵敏度的分析方法,经过连续迭代,得出优化振幅的变量选择依据。     

采煤机可靠性有限元分析

针对大同矿区的“煤层硬,顶板硬”,6m以上的特厚煤层储量丰富的特点,设计研制了大采高电牵引滚筒采煤机,为验证该采煤机的安全性和可靠性,采用虚拟样机技术对其关键零部件和整机进行三维建模,并对其进行有限元分析,分析结果表明该采煤机结构合理,工作稳定可靠,为大采高采煤机结构的设计提供了理论依据     

共振失效下复杂转子系统的可靠性稳健优化设计

针对大型复杂转子系统,根据其失效的判定准则,提出了基于共振失效的可靠性模型并对转子系统进行了可靠性稳健优化设计.首先,基于转子动力学理论判定了系统的主要失效模式,识别出最薄弱环节,预测了系统实际隔离裕度与许用隔离裕度,根据实际隔离裕度大于许用隔离裕度的关系准则,建立基于共振失效模式的可靠性模型;然后,基于神经网络技术、可靠性设计理论以及改进后的可靠性灵敏度计算方法,得到系统可靠度和基本随机变量对可靠度的影响程度,并对其进行排序,找到对系统影响较大参数后,在保证一定可靠度前提的基础上,对系统进行了可靠性稳健优化设计,使参数对可靠度的敏感程度降低.     

齿轮系统随机振动及其传动误差的可靠性及灵敏度分析

基于齿轮动力学模型建立了齿轮传动系统耦合振动的可靠性模型,解决了齿轮耦合振动的可靠性分析和可靠性灵敏度分析的问题.将齿轮系统的非线性动力响应与可靠性技术相结合,利用四阶矩技术、Edgeworth级数方法对齿轮振动的振幅响应和系统传递误差进行了可靠性分析,并基于失效模式相互独立分析了系统的可靠度.在可靠度分析基础上求解了可靠度对随机参数均值与方差的灵敏度.所述方法可有效地解决齿轮系统的振动可靠性问题,并可指导其结构的优化设计,以减少因振动引起的齿轮系统传动的不稳定性问题.     

基于知识的采煤机螺旋滚筒专家系统设计

为解决采煤机螺旋滚筒设计以手工分析、计算为主,设计效率低、设计质量因设计者而异的问题,通过对专家系统关键技术的分析与研究,借鉴专家的经验和设计实例,以VB6.0为编写平台,采用模块化思想,自下而上地建立了采煤机螺旋滚筒专家系统。利用该系统能快速地对螺旋滚筒结构进行设计与仿真,快速而稳定地实现了采煤机螺旋滚筒设计,保证了采煤机滚筒的设计质量和提高了设计效率,为设计高质量的采煤机奠定了基础。     

基于可靠性分析的太阳电池阵驱动弹簧设计

以太阳电池阵驱动弹簧为研究对象,建立动态可靠性模型,并提出太阳电池阵驱动弹簧的可靠性优化设计方法。在建立动态可靠性模型过程中,假设载荷历程为Poisson过程,并考虑驱动弹簧参数的变化对应力及强度分布的影响。通过灵敏度分析,提出基于动态可靠性模型的优化设计方法。算例研究表明:即使在强度不退化的情况下,驱动弹簧的可靠度仍然随着时间的增加而降低。同时,失效率曲线与偶然失效期浴盆曲线相一致。此外,基于传统应力-强度干涉模型的可靠性优化方法可能由于忽略了可靠性的动态特性而使设计结果具有较高危险性。     

基于灵敏度附加项的多目标可靠性稳健优化设计

以实现多目标优化问题的可靠性稳健优化设计为目标,基于可靠性设计的随机摄动法建立可靠度约束条件,通过对目标函数和约束条件进行灵敏度分析,生成目标函数和约束函数的灵敏度附加项,建立了两种基于灵敏度附加目标函数的可靠性稳健优化设计模型;应用Matlab7.1语言的优化和符号工具箱实现机械零件的稳健设计.算例表明,本文提出的可靠性稳健优化设计方法具有较高的精度和可靠度,为机械零件的可靠性设计提供了理论依据.     

夹矸层对煤层可放性的影响分析

本文依据夹矸层物理力学性和它在煤层里的赋存状态对夹矸层分类,分析夹矸厚煤层综合开采顶煤的破碎特点,并且本文分析了夹矸层给煤层可放性带来的影响的原因,根据煤矿的实际工作地质条件,得出夹矸层给顶媒可放性带来的影响。     

基于虚拟样机技术的采煤机截割部可靠性研究

为研究某煤机公司开发的中厚煤层采煤机截割部的可靠性,采用MATLAB、PRO/E、ANSYS和ADAMS四款软件联合构建了该截割部刚柔耦合虚拟样机协同仿真平台,对整个系统施加载荷、添加约束、合理设置求解器后进行仿真实验。结果表明:截割部关键零部件在模拟的工况下存在着诸如摇臂壳体变形过大、两级行星部分动态同轴度误差超差以及惰轮轴轴承使用寿命过低等问题。依据仿真结果提出了改进措施及优化方案,为现有产品的改造以及提高采煤机截割部系统级性能提供了明确的量化依据。     

考虑服役年龄的零件强度-应力可靠性动态建模与仿真

基于强度-应力干涉理论设计的零件,通常由于没有考虑服役时间导致零件疲劳失效.这种静可靠度设计不能正确反应零件在服役过程中可靠度的变化,印使设计一定的安全裕度也往往在服役过程中由于可靠性不满足要求而导致零件失效.充分考虑服役年龄对机械零件强度分布的影响,建立零件强度-应力可靠度动态模型,探讨疲劳失效对零件可靠度的变化;通...     

采煤机螺旋滚筒参数的优化设计

本文分析了采煤机滚筒结构参数与运转参数对截装性能的影响,提出了螺旋滚筒的评价指标。在此基础上,应用规划论方法,建立了螺旋滚筒参数优化模型,并据此对不同煤层厚度适用的螺旋滚简参数进行了优化设计。例算表明,此模型用于滚筒参数设计是可行的。     

基于虚拟样机技术的多自由度隔振系统动态响应特性研究

滚筒洗衣机属于典型的多自由度隔振系统,为提升其减振效果,运用虚拟样机技术方法实现隔振系统的动力学特性分析以及振幅、弹簧力、阻尼力等参数的优化。基于ANSYS和ADAMS建立振动系统的仿真模型,通过动力学分析平台ADAMS/Vibration求解不同激振频率下的幅值响应。LMS振动测试表明,耦合模型具有良好的可行性和较高的计算精度。基于灵敏度法分析弹簧刚度和阻尼系数对目标函数的响应效果,设计优化变量的样本数值,通过极值搜索得出满足最优减振条件的pareto最优解集,实现隔振系统关键参数的最优化设计。     

基于虚拟样机的轴向柱塞泵柱塞副仿真分析

采用虚拟样机技术对轴向柱塞泵柱塞副进行仿真分析,介绍虚拟样机子模型,通过软件接口实现子模块之间数据传递,实现柱塞副仿真模型的液固耦合和刚柔耦合;建立试验平台,通过试验测试结果验证模型的正确性,证明轴向柱塞泵虚拟样机仿真平台对轴向柱塞泵设计有很强的指导作用.仿真分析柱塞泵负载压力等级、斜盘倾角以及柱塞副间隙对柱塞副性能的影响,表明柱塞副设计是限定轴向柱塞泵压力等级和最大斜盘倾角的重要因素,适当减小间隙油膜厚度可以降低柱塞副泄露损失和摩擦损失,并有助于提高柱塞副油膜承载能力.     

基于ansys的网架结构优化分析

文章介绍了网架结构ansys分析的方法和相关命令流,利用ansys中的荷载工况组合对网架自重和外荷载进行荷载组合,确定了网架的最大变形和各杆的轴力,得到了该网架各杆的应力。再定义杆件壁厚作为设计变量,节点最大变形和杆件的应力作为状态变量,以达到目标函数钢材用量最小的目的。该文借鉴钢结构构件的可靠度指标的取值范围,综合分析网架结构的破坏特点之后,采用模糊优选方法,确定了网架结构杆件的可靠度指标。将可靠度指标约束条件引入网架结构模糊优化设计中,建立基于可靠性的模糊优化设计模型,使网架结构在进行优化设计时达到经济性和安全性的协调统一。分析结果表明了ansys在网架结构优化分析的可行性。     

基于随机有限元法的轴承可靠性虚拟试验分析

首先建立三维参数化轴承有限元模型,利用ANSYS软件对其进行数字仿真,得到轴承内部接触应力、应变的变化规律.在此基础上,运用Neumann展开Monte-Carlo随机有限元法(NSFEM),综合考虑轴承原始制造误差以及转速、载荷等不同工况对轴承动态性能的影响,对轴承进行多次随机虚拟试验,得出轴承可靠度,并以定量的概率给出轴承对各参数变量的可靠性灵敏度,为轴承疲劳强度计算和动态优化设计提供可靠的理论依据.     

目标可靠度约束下的潜艇耐压圆柱壳优化设计

以结构目标可靠度为约束条件对潜艇耐压圆柱壳进行了优化设计研究．根据潜艇耐压圆柱壳结构的特点确定设计变量和相应的结构失效模式,并确立结构优化时的优化目标及有关约束条件,其中,可靠性约束是考虑潜艇耐压圆柱壳强度和稳定性失效的系统可靠性．推导了相应的计算公式,编制了可用于工程实际的计算机程序,并以一具体实例进行了优化设计分析,为潜艇结构的可靠性设计提供一定的理论基础．     

基于仿真技术的汽车鼓式制动器失效分析

通过建立鼓式制动器刚柔耦合虚拟样机模拟制动器制动的实际加载过程,建立鼓式制动器的接触分析模型;应用动力学和有限元方法对鼓式制动器进行接触分析,得到了接触压力、应力、应变分布规律;分析E260型载重车制动鼓法兰圆角处的开裂失效问题并进行材料检测试验.结果表明:接触压力分布不均及机械应力集中是导致制动鼓开裂失效的直接原因.     

镐型截齿对含不同分布夹矸层煤岩的截割过程研究

在采用综合机械化采煤设备进行煤炭开采时,由于煤岩中常随机分布有厚度较小、硬度较高的夹矸层,而导致采煤机镐型截齿使用寿命大大缩短。为揭示夹矸层对镐型截齿截割煤岩过程的影响,在分析镐型截齿截割煤岩过程、假设夹矸层在煤岩中的分布情况的基础上,将Pro/E建立镐型截齿及煤岩模型导入LS-DYNA完善后,设定材料属性及边界条件,修改K文件后,分别模拟镐型截齿截割不同分布夹矸层的煤岩。模拟结果与理论计算结果共同表明夹矸层厚度、位置、层数对镐型截齿截割煤岩过程中截割力的影响规律。研究结论为采煤机采煤工艺的确定、镐型截齿的选用与设计及采煤机其他部件性能参数的设计提供理论依据。