TC4635-Q型钢模台车框架系统静力学分析

介绍了TC4635-Q型钢模台车的结构组成,为确保该台车的安全性,对其进行了强度、刚度校核。首先计算出台车在最不利工况下承受的混凝土载荷,然后使用Creo软件建立了台车的三维模型,通过ANSYS Workbench软件对台车模板系统进行了静力学分析,由此计算出台车框架系统承受的载荷,并对框架系统进行了静力学分析,最后将软件分析结果与力学计算结果进行对比。结果表明模型设计与载荷计算合理,台车强度、刚度均处于合理范围内,且具有一定的安全余量。研究结论为可变式钢模台车进一步力学分析和结构优化提供了一定的理论依据。     

轮边综合驱动和转向电动车车架设计与分析

为满足轮边综合驱动和转向电动车各总成布置和实际行驶的需要,提出了该车架的总体设计要求。依据车架结构受力特点及其材料的性能要求,考虑多种工况下车架所受的冲击载荷。用MSC Patran建立有限元模型,对新设计车架进行了强度、刚度校核及模态振型分析。通过分析数据和同类型车的对比表明新车架设计合理,达到了设计预定目的。     

重载传动轴整体锻件花键轴花键套的加工

重载传动轴的矩形花键副规格大,花键轴花键套长且重,现有花键机床不能满足其尺寸及精度要求,因而常被设计成焊接结构。为避免焊接缺陷影响接轴整体强度,采用大规格整体锻件长花键轴花键套的等强度设计,并利用通用机床及其附件完成花键加工,花键表面硬化处理耐磨性好,在轧钢领域取得较好的应用效果。     

阶梯轴的三维实体建模及有限元分析

为提高阶梯轴使用的安全性,合理地设计和制造满足各种性能要求的轴类产品,采用Solid Works软件对一级圆柱齿轮减速器中的输出轴进行三维实体建模,通过Solid Works与ANSYS的接口将模型导入ANSYS中进行有限元分析。在ANSYS软件中首先对其进行网格划分,然后施加弯扭合成载荷并求解,最终得到相应的应力应变云图。把有限元分析结果与理论分析结果进行比较,以判断该轴在工作条件下是否满足强度和刚度要求。所用弯扭合成载荷加载方法和结论为轴类零件的设计、校核及优化提供理论依据。     

减速器输出轴建模与有限元分析

应用Solid Works软件完成了减速器输出轴的建模与有限元分析。首先,利用Solid Works的三维建模功能进行了输出轴的实体设计。然后利用simulation功能对其有限元分析,其有限元分析的基本思想是将结构离散化,对输出轴添加应用材料、定义约束夹具、添加外部载荷和网格自动划分及网格参数设置。最后得到分析运算结果,包括应力云图、位移云图和应变云图等。结果表明:轴的应力远小于轴材料的许用应力,所以满足其强度的设计要求,轴的位移变形满足了刚度的设计要求。研究方法为减速器输出轴的模块化设计、优化与再创新设计设计提供了可靠的参考依据。     

基于载荷设计的电动飞机复合材料机翼结构优化方法及试验验证

基于柔度法静气弹分析方法,对电动飞机复合材料机翼考虑气动弹性载荷的结构优化方法进行研究。以考虑翼型弯度的涡格法计算机翼气动载荷,并与CFD计算结果进行对比,验证其准确性。使用遗传算法对机翼结构进行铺层优化,以铺层度及铺层角度百分比为优化变量,结构重量最低为优化目标,强度及复合材料工艺性作为设计约束,对机翼结构进行优化,计算强度时考虑气动弹性载荷。最后通过静力试验验证仿真结果的准确性。研究表明直机翼考虑气动弹性载荷后翼根弯矩、剪力及扭矩均有增加,基于该优化方法可设计合适的机翼结构刚度,在满足强度设计要求同时能达到减重目的。     

基于ANSYS六自由度串联机械臂联接轴的结构优化

在六自由度串联机械臂结构优化设计过程中,建立了六自由度串联机械臂中薄弱环节联接轴的有限元模型,采用ANSYS软件对联接轴结构进行分析,得出了联接轴在工作状态下的应力分布规律以及变形状况,表明了联接轴的结构设计满足了刚度和强度要求,同时也为对其结构进行进一步优化提供了理论依据.     

挠性花键联接的强度计算

分析了挠性花键联接由于轴毂不同轴度所引起的微振磨损对花键寿命的影响。并将此定量地引入花键联接的强度计算中,给出了低同心精度花键联接的强度计算方法。     

基于遗传算法的花键离合模糊优化设计

以某高层升降电梯动力机构中的花键离合器为例,针对花键传动参数设计取值的不确定性,分析其影响因素。以花键体齿数、长度、键宽、内外径为设计变量,以强度约束条件下的体积最小为目标函数建立数学模型。利用MATLAB软件的遗传算法对花键离合机构进行受力分析和模糊优化计算,获得一组更为合理的花键参数,提高了离合花键的强度,从而提高整个升降机构的整体性能。     

基于气动弹性载荷的电动飞机复合材料机翼结构优化及试验验证

基于柔度法静气弹分析方法,对电动飞机复合材料机翼考虑气动弹性载荷的结构优化方法进行研究。以考虑翼型弯度的涡格法计算机翼气动载荷,并与计算流体力学(CFD)计算结果进行对比,验证其准确性。使用遗传算法对机翼结构进行铺层优化,以铺层度及铺层角度百分比为优化变量,结构质量最低为优化目标,强度及复合材料工艺性作为设计约束,对机翼结构进行优化,计算强度时考虑气动弹性载荷。最后通过静力试验验证仿真结果的准确性。研究表明直机翼考虑气动弹性载荷后翼根弯矩、剪力及扭矩均有增加,基于该优化方法可设计合适的机翼结构刚度,在满足强度设计要求同时能达到减重目的。     

纯电动汽车驱动桥的轻量化设计

为解决电驱动桥非同轴问题,减少环境污染,进行了电驱动桥的轻量化设计。提出一种新型纯电动汽车同轴一体化电驱动桥结构,在4种极限工况下进行了桥壳强度、刚度有限元仿真分析。根据有限元分析结果,以桥壳厚度为优化变量、以桥壳质量为目标函数建立电驱动桥桥壳轻量化优化模型。以目标驱动方法对轻量化模型进行求解,对比分析桥壳厚度与驱动桥桥壳最大位移变形、最大应力及质量之间的响应曲面关系。对轻量化设计后的电驱动桥在4种极限工况下进行仿真分析,将分析结果与轻量化设计前进行对比,结果显示轻量化后驱动桥减重8.4%,轻量化效果明显且能够满足驱动后桥使用要求。     

某轻型货车驱动桥壳的有限元分析

利用Pro/E软件建立驱动桥壳几何模型,然后通过数据输入接口转换为有限元模型。在有限元分析的基础上,得出桥壳典型工况的应力分布和变形情况。结果表明该驱动桥壳在强度和刚度方面均满足要求,验证了设计的合理性,为汽车驱动桥的强度评价及疲劳寿命估算提供了相关数据。     

基于整车虚拟仿真的某越野车后桥壳计算分析

基于对某越野车所建电子样车的虚拟仿真分析,得到后桥总成在典型工况下相关位置的最大载荷,然后以此载荷为计算载荷,采用有限元方法对该车后桥壳的结构进行强度、刚度计算及模态分析.根据计算结果分析,指出了其结构存在的缺点,提出了改进方案.经过少量试产,桥壳再无断裂现象,获得了满意的效果.图7,表3,参8.     

炮塔拆装台架变径设计与目标交互优化

为解决现役各种自行火炮炮塔拆装台架通用性差、种类冗杂的问题,通过分析其尺寸需求,设计了一种变径炮塔拆装台架,为实现拆装台架的轻量化设计并提高台架刚强度,提出了拓扑优化和尺寸优化相结合的目标交互优化设计方法.首先,以台架最易发生破坏的托盘质量最小为优化目标,最大许用位移、许用应力为约束条件,单元密度为设计变量,对托盘进行拓扑优化;然后,对拓扑优化结果进行规整,以提高刚强度为优化目标,质量不增加为约束条件,重要尺寸参数为设计变量,对托盘进行尺寸优化.结果表明,优化后托盘质量由1 421 kg减为1 032 kg,结构刚强度均有较大幅度提高,并通过工装试验验证了优化结果的有效性.      

半挂牵引车车架疲劳可靠性分析及优化

首先建立车架几何模型以及相应的有限元分析模型,分析车架的强度与刚度。在Adams中建立车架的多体动力学模型,计算求出悬架与车架连接处的动态外载荷作为车架疲劳仿真分析的载荷谱。在疲劳可靠性分析软件Fatigue中,通过准静态疲劳寿命分析方法计算出车架的疲劳寿命。利用粒子群多目标优化算法,以车架的各纵横梁为设计变量,以车架的较低应力和较轻质量为优化目标,选取较为合理的车架纵、横梁设计尺寸。结果显示优化后车架满足强度要求,质量减轻了近20 kg,疲劳寿命也提高了8.6%。该分析方法既可用于车架的抗疲劳设计等问题研究,也为其他工程实际问题提供了设计参考依据。     

某型汽车驱动桥壳可靠性优化设计

针对企业生产的某型汽车驱动桥壳强度高、自重大、可靠性没有把握的情况,开展基于可靠性优化设计的研究。研究了该桥壳板簧座附近关键部位优化的目标函数和设计变量,在静疲劳、静载荷、侧倾强度、紧急制动等条件的约束下,建立了完整的可靠性优化的数学模型,并通过Matlab优化工具箱实施了优化。根据优化结果指导企业对驱动桥壳开展轻量化的减重而没有影响桥壳的可靠性,收到了良好的效果,体现了优化过程的科学性与可行性。     

重卡驱动桥壳疲劳稳健性与轻量化设计

驱动桥壳轻量化设计对于提高承载能力、降低生产成本具有重要的意义.本文在驱动桥壳有限元分析和疲劳分析计算的基础上建立驱动桥壳多目标优化模型，对重型卡车驱动桥壳进行参数化设计，建立正交试验表，利用田口方法和综合评价方法对驱动桥壳的疲劳性能稳健性和质量进行优化设计.优化结果表明，此方法可以应用于驱动桥壳的多目标优化，优化后驱动桥壳的疲劳稳健性能得到提高，减轻了质量，因此节约了桥壳材料，降低了生产和运营成本，提高了设计水平.     

新型空心火车车轴重要结构参数有限元分析

利用有限元方法对时速250km／h高速火车新型空心车轴重要参数进行了分析，确定了轮轴压装过盈量，以及内孔径取值最佳范围，通过模态分析得出轮对自振频率。说明其具有足够的强度和刚度，可以满足高速运行的要求。     

正多边形主形心轴惯矩

截面图形几何性质在构件的强度、刚度、稳定性计算中是重要的。为了设计出合理的截面形状，必须对它深入研究。本文对正多边形形状的形心惯性轴进行讨论，得出过正多边形形心的任一轴皆主惯轴，且主形心惯性矩恒为常量。并对图解法作了简述。     

基于动力学仿真的后桥壳改进设计算

某越野车后桥改型后进行台架试验,其桥壳发生了断裂.为了解决此问题,应用ADAMS仿真软件,建立了后悬架动力学模型.然后采用后轮道路载荷谱作为输入载荷,再进行仿真分析,得到了最大峰值载荷时各连接点处的载荷.采用有限元方法对该车后桥壳结构强度、刚度进行计算分析,发现了桥壳断裂的原因,并对其进行了改进设计.改进设计后的后桥壳经台架试验再无断裂现象.