非均布压力下的减振器节流阀片应力解析计算

根据减振器节流阀片力学模型,利用边界条件和变形连续性条件,给出了阀片在线性非均布压力作用下的变形曲面微分方程的通解.利用叠加原理,建立了减振器节流阀片在非均布压力下的变形解析计算式.根据阀片变形、内力和应力之间的关系,创建了在非均布压力下节流阀片径向、周向和复合应力解析计算式.通过实例,对节流阀片在不同非均布压力作用下的应力进行了解析计算,并利用ANSYS有限元软件进行数值仿真验证,解析计算结果与数值仿真结果吻合,相对偏差仅为1.41%.结果表明,所建立减振器节流阀片在非均布压力下的应力解析计算方法是正确可靠的,对减振器节流阀片设计和强度分析具有重要的应用价值.     

减振器叠加节流阀片的研究

为了探究减振器叠加阀片等效厚度、设计方法及其对减振器特性的影响,对节流阀片在阀口位置的弯曲变形量和叠加阀片等效厚度进行了研究,给出了等效厚度计算公式. 对叠加阀片的应力进行了分析,对阀片应力和厚度之间的关系及叠加阀片最大厚度的设计进行了探讨. 通过实例对叠加阀片进行了设计和验证,并进行了阻力特性试验. 试验表明,叠加阀片厚度设计、等效厚度计算和应力分析方法是准确的和有效的.     

不同摩擦系数的少片变截面钢板弹簧性能分析

采用不同材料的板簧垫片,簧片间摩擦系数亦有所不同,因此设计钢板弹簧时仅考虑钢与钢的接触摩擦将造成其性能分析结果的不准确.针对这一问题,利用ANSYS软件的接触非线性功能,对少片变截面钢板弹簧的等效应力及刚度特性进行分析,得到不同摩擦系数下的VonMises应力分布和载荷-变形曲线,重点讨论了摩擦系数对钢板弹簧应力及刚度特性的影响;同时对钢板弹簧进行相应的性能试验.结果表明:少片变截面钢板弹簧的应力计算值和测试值误差较小,刚度仿真计算值和试验测量值基本吻合,相对误差小于5%,说明有限元分析能精确地模拟各簧片间的接触和摩擦问题,真实反映钢板弹簧的受力和变形情况,可用于研究簧片间不同摩擦系数对钢板弹簧应力及刚度特性的影响.     

两片变截面式渐变刚度钢板弹簧的轻量化设计

建立两片变截面式渐变刚度钢板弹簧模型,运用MATLAB优化工具箱对某轻载货车钢板弹簧进行满足应力要求前提下的优化,使其所使用的板簧材料最少,并利用ANSYS有限元分析软件验证其性能.结果表明:在应力满足要求的前提下,优化后的两片变截面式渐变刚度钢板弹簧,质量减轻了44.16%,且仿真的刚度值与数值计算刚度值基本一致.     

钢板弹簧片间摩擦系数辨识

为了提高钢板弹簧的仿真计算精度,对钢板弹簧的片间摩擦系数进行参数辨识,确定一组等效摩擦系数。首先建立钢板弹簧的有限元模型,采用响应面法和线性规划方法对钢板弹簧的片间摩擦系数进行辨识,得到一组摩擦系数,然后利用ANSYS软件计算钢板弹簧的刚度特性,并与试验结果进行对比,确定模型仿真计算结果的准确性。     

基于响应面法的钢板弹簧片间摩擦系数辨识

为了提高钢板弹簧的仿真计算精度,对钢板弹簧的片间摩擦系数进行参数辨识,确定一组等效摩擦系数。首先建立钢板弹簧的有限元模型,采用响应面法和线性规划方法对钢板弹簧的片间摩擦系数进行辨识,得到一组摩擦系数;然后利用ANSYS软件计算钢板弹簧的刚度特性;并与试验结果进行对比,确定模型仿真计算结果的准确性。     

少片变截面钢板弹簧的疲劳寿命计算分析

根据少片变截面钢板弹簧每一片在自由状态下的几何尺寸,利用UG软件建立各片的三维模型并进行装配。在HyperMesh中采用映射法进行单元划分,同时考虑片间的非线性接触,建立钢板弹簧总成的有限元模型。根据钢板弹簧试验工况,计算得到该工况下的应力循环,利用其S-N曲线,基于Miner线性累计损伤准则计算其疲劳寿命。疲劳寿命的计算值与试验值相当接近,验证了模型的建立以及计算过程的正确性。     

农用运输车钢板弹簧选型与计算机辅助参数设计

对四种常见的车用钢板弹簧的结构和性能进行对比分析,提出了在开发设计农用运输车时选用钢板弹簧的一般方法以多片等截面式和少片变截面式钢板弹簧为例,介绍了钢板弹簧的计算机辅助参数设计的步骤和方法在设计计算机程序时,将热轧弹簧扁钢的宽度和厚度系列尺寸编成数组进入程序自动循环计算,可以有效地找出多片等截面式钢板弹簧的所有可行设计方案,供设计者选择;用复合形法对少片变截面式钢板弹簧进行优化求解时,采用一种实用的确定初始点的方法,可使优化设计效率大大提高最后针对某1.0t级农用运输车的前钢板弹簧,给出了按多片等截面式和少片变截面式这两种类型进行设计的结果     

管件圆角模稳定内翻成形时应力与壁厚的解析

基于厚度变化的轴对称塑性薄壳理论并结合实验结果,对金属薄壁圆管直角圆角模稳定轴压内翻变形过程进行了分析,确立了管件成形中各处应力、最终壁厚及所需翻管力与管坯尺寸、模具圆角半径及摩擦条件之间的关系并得出了其解析计算式.实例表明,应用这些算式得出的参数与实验测得数据吻合良好.因此不但可依据所得解析计算式预测管件稳定内翻成形时所需的翻管力与成形后的壁厚,而且可利用它们进一步研究成形中的其他问题并探讨这一技术的适用条件.     

减振器复合阀片在弹簧作用下的变形解析计算

复合阀片在弹簧作用下的变形一直是制约减振器优化设计的关键问题.根据阀片的力学模型,利用边界约束条件和加载处的连续性条件,得到阀片弯曲变形微分方程通解,再通过恒等变换,建立了阀片在任意半径处的变形解析式.通过实例解析计算与ANSYS仿真验证可知,解析计算结果与仿真结果相对偏差仅为0.66%.结果表明,所建立复合阀片在弹簧作用下的弯曲变形解析计算方法是准确可靠的.     

摩擦对某钢板弹簧力学特性的影响分析

摩擦是影响钢板弹簧非线性的关键因素.基于CATIA建立某少片钢板弹簧几何模型,考虑接触摩擦,在ABAQUS中建立其有限元模型,分析不同摩擦下钢板弹簧的力学特性.通过5种摩擦系数和2种载荷的不同组合,获得不同载荷及摩擦对钢板弹簧刚度、应力分布及接触压力的影响规律.结果表明:在同一载荷状态下,钢板弹簧刚度随摩擦系数的增大而增大,应力与片间接触压力随摩擦系数的增大而减小;同一摩擦状态下,刚度随载荷的增加呈增长趋势,且摩擦系数越大该趋势越明显.研究结果可为兼顾刚度,强度及接触压力性能的钢板弹簧设计开发提供参考.     

基于接触摩擦的少片变截面钢板弹簧的刚度分析

根据每一片变截面钢板弹簧在自由状态下的三维尺寸、曲率半径和自由弧高,利用Unigraphics的二次开发功能,建立每一片钢板弹簧的实体模型.在ANSYS软件中,采用映射单元划分法,建立钢板弹簧的有限元模型,并在钢板弹簧的接触面中应用接触理论添加接触单元,模拟板间摩擦和计算钢板弹簧的刚度.对钢板弹簧试验分析结果表明:刚度仿真计算值和试验测量值基本吻合,相对误差为5.58%,说明该模型可以用于研究考虑钢板之问存在摩擦作用力时的变截面钢板弹簧的受力情况,可用于探讨非线性有限元分析过程中接触刚度系数和接触算法收敛的相互匹配关系,以及分析少片变截面钢板弹簧的刚度.     

平流层平台柔性飞艇结构弹性分析理论

基于工程弹性理论,对平流层平台柔性飞艇进行了结构分析.分别运用无矩薄壳理论和虚功原理推导了柔性飞艇应力和总体变形的计算式;将薄膜充气梁挠度计算式进行推广,运用叠加原理推导了柔性飞艇总体变形的解析表达式,计算结果验证了变形计算方法的正确性.给出了飞艇正常设计极限状态临界弯矩与最小气压计算公式.最后,对25 m验证飞艇进行计算,得到了浮心、重心等参数,进行了柔性飞艇的最小压力设计,讨论了飞艇承受的弯矩及其作用下的变形,为验证飞艇的设计提供依据.     

曲梁臂板弹簧的应力均匀化设计

针对曲梁臂板弹簧(带有伸出式根部固定结构的偏心渐开线涡旋臂板弹簧)应力分布不均匀、许用行程还有很大优化空间的问题,应用旋臂形状迭代设计法使旋臂应力均匀且最小.相比于目前较先进的形状因子法优化槽线设计出的板弹簧,旋臂形状迭代设计法能够做到在轴向和径向刚度基本一致的情况下,增加许用行程17.2%.首次引入板弹簧旋臂等效力作用点的概念,并导出了旋臂截面最大范式应力表达式,将其应用于旋臂宽度分布迭代设计.有限元模拟分析表明:应用旋臂形状迭代法设计出的板弹簧各截面最大范式应力沿旋臂分布均匀,与应力设计目标相比浮动不超过3%.     

炭素回转窑内物料停留时间的确定

在前人建立的等径回转窑内物料料层轴向厚度变化公式基础上,推导出了适合于窑尾扩径和内衬增设翻料装置的变径窑内物料层厚度的计算式;同时利用上述两种窑内料层厚度计算式进一步求出了两种窑内物料停留时间的计算式,计算式中综合考虑了窑内径、窑长、窑头挡料圈高度、窑倾角、窑转速、物料体积流率、物料安息角、物料颗粒粒径等多种因素;为了验证计算公式的正确性,建立了实验装置,进行了冷态实验测试.结果表明,公式计算值与实验测试值比较吻合,误差较小,并且计算中不需要引入修正系数.     

埋地管线-土轴向动力相互作用等效弹簧系数取值

通过解析法和振动台试验数据对埋地管线管-土轴向动力相互作用等效弹簧系数取值进行研究.从一维柱面SH波波动方程出发,重新阐释Matsubara和Hoshiya推导的管-土轴向动力相互作用等效弹簧系数解析表达式,并对主要影响参数进行分析;利用埋地管线振动台试验结果对小震时(0.1g)管-土轴向动力相互作用进行分析,给出等效弹簧系数,并与解析解进行对比.分析结果表明,对于本试验条件,采用解析法计算的等效弹簧系数和试验分析结果较为接近,相对偏差约为7.4%,在一定程度上验证了解析方法的合理性,并根据工程需要,给出管和土未发生相对大位移时的等效弹簧系数取值范围:0.6G～2.0G(G为土体剪切模量).     

管-土轴向动力相互作用等效弹簧系数取值

通过解析法和振动台试验数据对埋地管线管-土轴向动力相互作用等效弹簧系数取值进行研究.从一维柱面SH波波动方程出发,重新阐释Matsubara和Hoshiya推导的管-土轴向动力相互作用等效弹簧系数解析表达式,并对主要影响参数进行分析;利用埋地管线振动台试验结果对小震时(0.1g)管-土轴向动力相互作用进行分析,给出等效弹簧系数,并与解析解进行对比.分析结果表明,对于本试验条件,采用解析法计算的等效弹簧系数和试验分析结果较为接近,相对偏差约为7.4%,在一定程度上验证了解析方法的合理性,并根据工程需要,给出管和土未发生相对大位移时的等效弹簧系数取值范围:0.6G～2.0G(G为土体剪切模量).     

基于接触摩擦的变截面钢板弹簧悬架性能分析

传统钢板弹簧分析只是采用简化力学模型,而没有考虑簧片间的摩擦.为了更好地对少片变截面钢板弹簧进行设计,本文首先对少片变截面钢板弹簧悬架进行参数化建模.然后应用接触理论添加接触单元,来模拟钢板弹簧间的摩擦,进行钢板弹簧悬架的有限元计算,得到钢板弹簧悬架的装配预应力、刚度和阻尼特性的仿真值.与由传统预应力计算方法得到的结果和行业推荐值进行比较分析,证明基于接触摩擦的少片变截面钢板弹簧悬架性能分析的方法更能反映簧片实际的受力情况.     

龙门起重机的动态特性

本文将质点弹簧系,有限元法及连续体模型有效地组合后建立力学模型,用数学式表示龙门起重机结构的变形曲线,采用静态凝缩法求得等效质量和等效弹簧常数,对龙门起重机的离地起升、下降、落比、小车运行及其联合动作进行了动态模似解析及动应力计算,理论与实验结果一致,首次探明了龙门起重机的动态特性及其影响因素.本研究关于龙门起重机的水平、垂直方向变位的有关系数及由此而确立的决定水平、垂直静变位的方法,可供设计者参考.另外,关于货物偏移角对结构最大应力的影响等结论,可做为国内外起重机设计规范讨论时的基础资料.     

内嵌多块钢板销式木连接力学性能研究

采用单调加载方法对11个内嵌钢板单销木连接试件进行顺纹受压试验,研究内嵌钢板销式连接的力学性能和破坏模式以及钢板数目、钢板间木材厚度与钢板外边缘木材厚度之比和钢销直径对承载力的影响.试验结果表明,在钢销直径相同的条件下,连接节点的承载力随钢板数目和钢板间木材厚度与钢板外边缘木材厚度比值的增加而增大.基于欧洲屈服理论并根据叠加原理推导了内嵌多块钢板单销连接节点顺纹受压承载力计算公式,理论计算结果与试验数据符合较好.