基于有限元法的龙门式机床横梁静态特性分析

针对龙门式机床横梁结构的静刚度问题,通过建立龙门式机床横梁的三维实体模型和有限元模型,利用ANSYS软件对横梁进行了有限元分析,得出了横梁在最不利工况下的应力和变形分布情况。通过将横梁上移动部件进行拟静态化处理和载荷等效,获得了横梁上移动部件不同位置对横梁受力和变形的影响。     

龙门加工中心横梁部件静态特性分析

横梁部件是龙门加工中心的关键部件,横梁上悬挂着主轴系统,横梁部件的变形对整机的性能有直接的影响。在建立横梁部件实体模型和有限元模型的基础上,通过ANSYS Workbench进行横梁部件的静态分析,为横梁部件的结构改进提理论指导,从而提高龙门加工中心的静态特性。     

不同工况下螺栓连接梁有限元仿真分析与强度校核研究

为研究螺栓连接梁在不同危险工况下的结构强度及安全性，本文采用了仿真和理论相结合的方法，对受偏心载荷的螺栓连接梁危险工况进行综合分析。并针对仿真结果中应力较大的螺栓部分采用了建立子模型的方法进一步仿真分析，以确保横梁结构安全可靠。使用了力线平移定理对横梁所受载荷进行简化，并对横梁进行强度校核。研究结果表明：（1）横梁在危险工况下各结构均满足强度要求，且不同危险工况对横梁结构的变形及应力影响较小；（2）螺栓预紧力是导致螺栓结构产生较大应力的原因，而外载荷对螺栓结构的影响较小；（3）在忽略螺栓结构对横梁结构的影响后，横梁强度校核结果与仿真结果近似相同，且均满足材料的强度要求。综上所述，通过仿真分析及理论强度校核均可证明该螺栓连接梁在各工况下均能满足强度需求。同时该研究也为后续研究该类型横梁提供一定的仿真及理论依据。     

激光切割机横梁的模态特性分析

采用ANSYS软件对激光切割机横梁的模态特性进行有限元分析.在有限元模型中引入COMBIN14单元来模拟结合部的刚度和阻尼,重点分析横梁的前8阶同有频率和振型特征.对横梁进行模态测试,验证有限元模型的准确性.最后分析材质、筋板布局、板厚等因素对横梁动态性能的影响,优化横梁结构.     

基于ANSYS的木托架吊运工况的挠度分析

基于有限元分析软件对用于薄钢板材等运输包装的木托架在吊运工况下的挠度特性进行分析.通过相应的理论分析,确定木材为正交异性的材料,建立了木托架吊运工况下的有限元模型,并确定了不同木托架在吊运过程中的挠度特性.在吊运工况下同等尺寸外伸梁木托架比田字型木托架挠度变化小,结构更稳定;增加横梁的数量可以增加木托架的结构稳定性.研究结果可对木托架的设计和生产应用提供理论依据.     

基于网格变形与代理模型的横梁参数化建模与轻量化优化

建立了包含导轨结合面的横梁有限元模型,并通过模态实验验证了有限元模型的正确性,在多种极限工况下对原横梁进行了静动态特性分析与评价;针对现有优化方法的不足,采用了一种新的优化设计方法:通过网格变形技术实现结构尺寸的参数化建模,基于拉丁超立方采样、相对灵敏度分析和Kriging近似模型建立横梁结构优化的代理模型以代替现有的有限元仿真模型;以体积最小为优化目标,以刚度、强度和动态性能不变为约束条件,采用遗传算法进行优化设计.优化结果表明:在保持横梁最大变形、静刚度以及一阶模态频率基本不变的情况下,横梁总质量减少了58 kg(减少了5.9%).     

龙门加工中心整机动静态分析及结构优化

以Solid Works三维建模软件与ANSYS Workbench有限元分析软件为平台,建立龙门加工中心整机动静态分析模型,由分析得到整机在只受重力、以及重力与切削力同时作用这两种工况下的位移量数据及其相对变化量,得出整机的结构刚性及固有频率值,并综合分析结果提出滑枕及横梁的结构优化方案,通过结构改进减小整机变形量,提高整机加工精度,为加工时的误差补偿提供了理论依据。     

下承式拱桥不同桥面方案下稳定性及自振特性对比

稳定性及自振特性分析是大跨下承式拱桥桥面体系设计方案选择的重要指标之一.通过有限元分析软件MIDAS,对纵横梁桥面体系和多横梁桥面体系分别建立全桥有限元模型,对比分析了这两种桥面体系下承式拱桥的自振频率、振型特点以及在不同工况下整体稳定性.研究结果表明:在全桥用钢量一致的情况下,多横梁方案比纵横梁方案的自振频率稍大,而两者的振型特点基本一致,该桥的主要振型有弯曲振动、竖向振动和扭转振动;在成桥运营阶段,两种桥面体系下承式拱桥的整体稳定性均能满足规范要求,且多横梁体系较纵横梁体系桥梁稳定性强.     

汽车车身骨架断裂有限元分析

基于有限元分析方法，对某车车身骨架结构进行弯曲、扭转两种工况下的模拟，得出了车身骨架结构的应力、应变分布，找出车身骨架在弯曲、扭转工况下的薄弱环节—地板前第一根横梁、第二根横梁与相应的纵梁焊接处，为车身优化设计提供了依据。     

两种工况下锻压组合机架的接触特性分析

以某锻压机为研究对象,基于ANSYS有限元软件,采用过盈配合法模拟因预紧产生的框架内力,确定了过盈量与预紧力的关系.针对锻压过程的镦粗(工况1)和拔长工况(工况2),通过分析开缝系数、接触状态、接触压力、危险拉杆的拉应力以及立柱的弯曲变形,讨论了预紧力与偏心距等对锻压组合机架接触特性的影响.结果表明拔长工况比镦粗工况更为危险,且开缝系数应满足以下标准,即上横梁与立柱的接触面积大于05,且开缝系数β≤23.研究结果可为锻压机的结构设计提供理论依据.     

可拆卸式天车横梁动态特性仿真研究

以10 t可拆卸式天车横梁结构为研究对象,利用三维建模软件Pro/E对其进行三维建模,采用有限元分析技术对实际工况下天车横梁的受力情况进行了静力学仿真分析,根据有限元分析结果验证分析了可拆卸式天车横梁理论设计的合理性。通过模态分析得到了天车横梁在实际工作时可能发生共振的频率分布范围,为了更好地研究振动对其疲劳破坏的影响,在模态分析的基础上对横梁进行了谐响应分析,结果表明在20～40 Hz附近可能会出现共振,因此,应尽量避开在上述频率下工作,同时也可为天车驱动电机的选型提供一定的理论参考。     

龙门铣床横梁结构方案设计分析

为了研究龙门铣床横梁结构的静动态性能,根据龙门铣床横梁属于薄壁结构这一特点,基于板壳理论采用板壳单元对横梁结构进行了建模,在方案设计时建立了3种结构形式的横梁。在方案比较中,应用有限元方法对3种横梁结构的静动态性能进行了仿真,得到了静载荷作用下3种横梁的变形、应力分布和固有频率以及加工时的谐响应。通过对3种横梁静动态性能的比较,证实O型梁的静动态特性优于其它两种结构形式。     

人-结构耦合系统动态特性分析

研究人对结构动态特性的影响. 以木质横梁为研究对象,电子激励器为背景激励;人站立于横梁跨中,并测试人静止和拍手两种情况下结构的加速度响应,通过实测值和理论值之间的互相关性确定结构的模态参数. 研究结果表明人静止和活动时,结构的固有频率下降,阻尼增加,而人静止时阻尼增加相对较大.      

基于ICM法的龙门式加工中心焊接横梁结构设计与优化

目的分析异型石材锯铣复合加工中心的工况,提出一种焊接式横梁的结构设计与优化方法,以提高关键部件横梁的动、静态特性.方法将横梁焊接工作过程中的各肋板作为独立单元,建立数学模型,设置边界条件,应用连续体ICM拓扑优化方法,对横梁肋板结构优化和肋板的分布进行设计规划.结果应用ICM法改进设计的异型石材锯铣加工中心横梁,在保证加工精度要求的前提下,其整体质量可以降低24.18%,生产成本较低约6.91%.结论该ICM拓扑优化方法有效地降低了优化求解规模和约束数目,计算效率得到提高,打破了传统经验设计的单一化,为今后的制造业结构轻量化设计提供了一种新思路.     

THP37-150A型液压机主机与部件有限元分析

采用SOLIDWORKS软件对THP37-150A型液压机进行三维几何建模,根据几何模型在ANSYS中建立了主机和上横梁有限元模型,并进行有限元分析.满载荷工况下主机结构静力分析结果表明:液压机的主机各部件的强度可靠,但上横梁的挠曲变形较大.针对挠曲变形过大的问题,对上横梁提出了3种优化方案,通过有限元分析得出方案3为最佳方案,该方案采用增大上横梁的上、下两个盖板厚度的方法来减小变形.优化后的结果满足液压机许用变形要求,为液压机的结构改进提供理论依据和量化指标.     

扭力梁横梁结构参数对模态频率的影响分析

作为扭力梁的关键组成部分,横梁对扭力梁模态频率有着重要影响,为从本质上探究横梁结构大变形下对模态频率的作用机理,以在概念设计阶段为扭力梁结构提供设计参考,开展了扭力梁横梁结构参数对模态频率的影响分析.将扭力梁模型抽象为具有定性特点的简化模型,采用Hypermesh建立了相应有限元模型;选取横梁水平位置、开口方向以及开口角度大小等横梁主要参数作为研究对象,采用Hypormorph网格变形以及模型重建的方法改变横梁结构参数,分析了这些参数对扭力梁扭转以及垂直弯曲模态频率的影响规律,得到了以上横梁参数与相关模态频率的特性关系曲线.结果表明：扭力梁模态频率随着横梁开口角度的增大呈线性递减,随着横梁开口方向的改变其各阶模态频率呈正弦变化,以及横梁在远离衬套后会使扭力梁各阶模态频率呈下降趋势.根据扭力梁作用机理分析上述结论,对扭力梁简化模型进行了优化,在不改变横梁质量的情况下,仅优化上述三项横梁结构参数即可较大幅度提高扭力梁模态频率,有效论证了作用机理分析的准确性.     

观光车承载结构分析与测试

叙述某观光车结构有限元计算,分析车架结构承载在最不利工况下理论值,并对其做静载试验,研究车架结构的静态特性,为车架的优化设计提供科学的数据依据。     

小容量经济型立体车库钢架结构的研究

针对小容量经济型立体车库钢架结构强度、刚度及振动问题,利用ANSYS,建立了小容量经济型立体车库钢架结构分析模型.对不同工况下的钢架结构进行了整体应力分析和刚度分析,找出了钢架结构的危险截面和危险点,在一二列停车位均有车辆,且向左侧偏载,三列无车的工况中横梁与立柱的连接处,并对钢架结构进行了模态分析,得出钢架的固有频率和振型.为立体车库钢架结构设计提供了理论依据.     

大跨度公铁两用斜拉桥结构特性分析

在总结分析国内外已建大跨度铁路斜拉桥结构特征的基础上 ,针对我国拟建大跨度公铁两用斜拉桥的活载重和铁路设计车速高的特点 ,建立了大跨度公铁两用斜拉桥空间计算模型 ,并对其静、动力特性进行研究 .重点探讨了不同桥面体系对大跨度公铁两用斜拉桥静、动力受力特性的影响 ,并分析了结构几何非线性问题 .研究结果表明 :正交异性钢桥面板结合梁体系桥静、动力特性明显优于纵、横梁桥面体系桥 ,结构的几何非线性除对桥梁局部杆件的内力有一定影响外 ,对该桥大部分杆件内力影响较小     

小容量经济型立体车库钢架结构的研究

针对小容量经济型立体车库钢架结构强度、刚度及振动问题,利用ANSYS,建立了小容量经济型立体车库钢架结构分析模型。对不同工况下的钢架结构进行了整体应力分析和刚度分析,找出了钢架结构的危险截面和危险点,在一二列停车位均有车辆,且向左侧偏载,三列无车的工况中横梁与立柱的连接处,并对钢架结构进行了模态分析,得出钢架的固有频率和振型。为立体车库钢架结构设计提供了理论依据。