重型载货汽车车架的结构分析及优化设计

对某重型载货汽车车架进行了有限元分析,发现该车架原设计的不足,并针对此问题对车架局部结构进行合理的改进.然后对整个车架结构进行优化设计,取得令人满意的结果.     

特殊工况下小车架有限元分析

针对一特殊用途桥式起重机小车架,在其布置方案及结构形式的基础上,应用有限元软件ABAQUS建立小车架的结构模型.通过对小车架在四种不同工况下的分析,确定最不利特殊工况下小车架结构所受载荷及其计算方法,获得小车架在各工况下的应力与应变云图.分析中给出结构中应力分布及位移较大的危险点,为改进设计提供了依据.     

大型矿用自卸车车架结构有限元建模研究

探讨了某大型矿车车架有限元建模方法研究.以某矿用电动轮自卸车车架为研究对象,基于车架实体几何模型,给出了车架结构的精细化有限元模型.设计了两种车架焊缝结构有限元建模方案,在正常匀速行驶边界条件下,分别对各方案模型进行数值计算分析.通过对应力分布的对比,分析了焊缝模型因素对数值计算结果的影响,进而验证了车架精细化模型的准确性.该车架有限元建模方法适用于各种大型结构件的建模研究,它能定量分析车架的强度和刚度性能,并进行初步的设计.     

基于UG的折叠式叉车车架有限元静态分析

对某折叠式叉车的铰接式车架进行了静态强度分析.利用UG NX3.0软件建立了前车架和后车架的实体模型和有限元分析模型,应用UG结构分析模块进行了分析,得出了前车架和后车架在危险工况下的变形与应力分布规律,分析了最大变形量和最大应力出现位置和原因,证明了车架的强度和刚度符合设计要求,为车架的优化设计提供了参考.     

铸造残余应力对铝合金副车架疲劳寿命的影响

运用ProCast软件对真空压铸铝合金副车架进行铸造工艺仿真,得到副车架的残余应力场.通过中间文件把残余应力作为初始条件加载到副车架力学分析有限元模型上,利用HyperMesh、ABAQUS、Fe-Safe等软件对副车架进行疲劳寿命分析.结果显示残余应力使纵向工况、侧向工况、垂向工况中的疲劳寿命分别降低了48%、71.3%、32.5%.对副车架进行台架试验,结果表明:考虑了残余应力的疲劳仿真结果更接近台架试验结果,并且该铝合金副车架的性能指标符合实际使用要求.因此考虑了残余应力的疲劳仿真对真空压铸铝合金副车架的生产更具指导意义.     

铰接式车架的动态特性分析

针对铰接式自卸汽车的开发,设计了相应的铰接式车架,使用有限元技术及Lanczos模态分析法得到了该种车架三维数字化模型的前6阶固有频率及相关振型.依据一定的汽车车架振动评价原则对该车架的动态特性进行了分析,认为该车架的动态特性符合要求.     

FSAE赛车车架灵敏度分析与轻量化设计

以FSAE赛车车架为研究对象,构建了基于扭转刚度及模态频率综合灵敏度分析的车架有限元模型.通过考虑管件壁厚对车架性能影响的相对灵敏程度,从而选择更具针对性的设计变量进行优化设计.以车架质量最小为目标函数,以扭转刚度和模态频率为约束条件,对车架管件壁厚进行优化计算.结果表明,在保证使用性能的前提下,优化后的车架质量比原设计减少了6.01%.     

SGA92150型半挂车车架的结构设计与强度和刚度分析

对SGA92150型半挂车车架的总体布置、纵梁、横梁、纵梁与横梁的连接等进行了设计.利用有限元软件Ansys Workbench对车架进行应力和变形计算,利用Matlab软件采用传统方法对纵梁进行受力分析和应力计算.结果表明车架强度和刚度均满足要求.     

基于GAP单元的车架有限元分析

利用Hyperworks软件对某重型货车车架进行了有限元分析,研究了采用GAP单元模拟车架钢结构之间接触的方法,并采用壳单元离散车架纵梁和横梁、多点约束单元(MPC)模拟铆钉和螺栓的传力、以及梁单元和弹簧单元模拟前后悬架.对比了利用GAP单元和等效实体单元来模拟接触以及不考虑接触的3种建模方法,分析了该车架的弯曲工况,并对计算结果进行了试验验证.分析结果表明:GAP单元能够有效地模拟车架各层钢结构之间的接触,提高车架有限元分析精度和分析效率,从而为重型货车车架有限元分析提供了一种有效方法.     

K3型休闲车车架的静动态分析与优化设计

针对K3型旅游休闲车存在的车架竖直弯曲变形过大、发动机仓支撑横梁断裂等问题,基于机械CAE技术原理进行设计研究.首先建立车架的三维数字模型,利用MSC.PATRAN/NASTRAN对车架进行静力分析与静态试验,验证有限元静力分析的合理与正确性;然后,对车架进行模态与瞬态响应分析,得到车架的各阶固有频率和固有振型以及车架在路面激励下的位移响应和应力响应,找出休闲车在使用中存在问题的原因;最后,以车架轻量化为目标、最大变形为约束条件,完成车架大梁的优化设计.研究成果经过厂家样机试制,效果良好.     

台车水平刚度对开合屋盖结构动力性能的影响

以国家网球场“钻石球场”开合屋盖结构为分析对象,采用通用有限元软件SAP2000对比研究了台车水平刚度对开合屋盖结构自振特性及地震响应的影响.研究结果表明:随着台车水平刚度的不断减小,结构自振周期不断增大,开合屋盖结构轨道梁的横向及竖向位移也相应减小.此外,台车水平刚度的变化对结构固定屋盖及活动屋盖杆件的轴力均会造成影响,且对固定屋盖杆件轴向力影响较为明显.因此,在对此类结构进行设计及施工过程中应该充分考虑台车水平刚度的影响.     

酸浸及萃取对高铁铝土矿中有价元素分离特性的影响

研究了采用分步酸浸工艺处理高铁铝土矿新工艺中,低温酸浸过程主要工艺条件对矿物中铁、铝、钪等有价元素走向的影响,以及酸浸液后续萃取分离过程特点。结果表明：低温酸浸过程可实现矿物中的铁、铝分离,在浸出温度100℃、浸出时间60min、液固比20∶1、搅拌速率500rpm、粒度-0.055mm、硫酸浓度20%的低温酸浸条件下,矿物中的铁浸出率可达95%以上,钪的浸出率可达50%以上,铁、铝酸浸分离系数可达到80左右,浸出液可通过多级循环后萃取的方式提取其中的钪,在适宜的萃取条件下,钪的提取效率可达99%以上。     

自动脱挂索货运索道小车研究

索道运输作为输电线路中一种新的运输方式,具有成本低、施工方便,不受气候影响等诸多优点,已经在输电线路施工中广泛应用。但货运索道小车需依靠人力进行脱挂索,研究并实现货运索道小车的自动脱挂索是货运索道自动化运行的关键。通过对传统的行走小车结构进行优化设计,融合锂电式冲击扳手和红外感应技术、以单片机为直流电机控制器,对货运索道小车进行改进。实验证明,优化后的自动脱挂索小车能够稳定地应用于环境变化的复杂野外工作场所。     

水钢3#烧结机台车截面的烧结矿组织结构分析

应用光学显微镜和X-射线衍射分析水钢3#烧结机台车截面烧结矿的组织结构,结果表明烧结矿以磁铁矿为主,组织结构均匀致密,铁酸钙为主要的粘结相,形成熔蚀和粒状结构,强度较高;而台车边缘和表层烧结矿的组织结构疏松,部分呈蜂窝状,铁酸钙较少,硅酸二钙和玻璃质较多,形成骸晶状和共晶结构,强度较低,致使返矿较高。     

基于向量式有限元的岸桥动力学分析

岸边集装箱起重机小车沿着大梁进行运动的同时也会带着吊重移动,为了对工作状况下的岸桥的结构行为进行确认需要进行移动吊重与小车作用下的动力学分析。岸桥是一种结构复杂的大型机械,一般使用有限元分析软件对其动力学行为进行模拟。向量式有限元作为一种新型理论,脱离了传统有限元软件与方法的束缚,在多个领域得到了应用。本文使用向量式有限元理论建立了岸桥整机模型,考虑了结构中的铰接点、质量点和耦合单元,进行高度变化的偏摆吊重与移动质量小车作用下的岸桥动力学分析。     

架空索道缆索的挠度研究

本文从架空索道缆索及车厢振动系统的动力学分析的角度出发研究了架空索道缆索的挠度。它为挠度计算提供了新的更精确的算法,同时编制了可直接使用的计算机程序,提出了新的静态挠度公式及张力计算公式,列出了缆索及车厢的动力学方程并用数值方法求解,同时用单线循环式架空索道做了实验。在给定的条件下,实验结果与计算结果吻合较好,缆索最大挠度完全可以用数值计算结果代替实际值。     

基于输入整形的线性二次型调节器及其应用

针对桥式起重机这一类不完全控制系统,提出了一种新的混合控制方案,有机地结合了鲁棒输入整形技术以及线形二次型调节器(LQR).该方案中,结合起重机模型的特点,采用LQR控制器来同时实现小车的定位以及消除负载的残留振荡.输入整形技术采用频域的零点配置方法设计多峰鲁棒输入整形器用来进一步减小负载的瞬时振荡,保障安全作业;所设计的混合方案在结构上简单实用,适合实际应用.仿真结果证明了该方案的良好性能.和基本的LQR控制进行比较,该方案可同时实现小车的定位以及消除负载的残留振荡,并可有效地减小负载的瞬时振荡,体现了良好的综合性能.     

基于单目视觉的智能寻迹小车设计与实现

目的研究基于单目视觉的智能小车循迹运动控制技术。方法通过HQ7620数字摄像头采集路径信息,采用快速OTSU自适应阈值算法获取路径引导中心线,计算并获得小车移动方向和速度控制参数,用PID算法对小车的舵机和直流电机进行闭环控制。结果设计并实现了一种以MC9S12XS128单片机为核心控制模块的智能循迹小车系统。实验结果表明,该智能循迹小车能够沿预设的引导线快速而稳定地行驶。结论设计方案简单可靠,具有较好的动态性能和鲁棒性,可应用于小型智能自主移动机器人的视觉导航控制。     

预制装配式架桥机的起重小车复合滑模同步控制

预制装配式架桥机对预制墩柱架设过程中存在精度低、效率低等问题,针对这一问题基于时变滑模扰动观测器,提出变增益移动滑模控制方法。首先,通过分析架桥机起重小车架设墩柱的运动过程,得出了起重小车起升机构与走行机构的同步运动关系式,然后设计了一种结合交叉耦合控制策略的移动滑模控制器,提升了系统的鲁棒性;其次,设计了变增益趋近律,加快了误差收敛速度并抑制了抖振;同时,为了使架桥机起重小车适应不同工况下的扰动,设计了一种新的时变滑模扰动观测器,从而对产生扰动项进行实时的估计和补偿。Lyapunov理论可以证明上述控制器具有收敛性,数值仿真则可以表明,该控制方法对于提高起重小车的架设精度与速度是有效的。     

大型油罐智能喷砂除锈系统设计及动力学分析

为满足油田对于大型油罐环保高效除锈设备的需求,根据油罐具体结构和除锈技术,设计了一套工作于油罐内壁的智能喷砂除锈系统,系统包括罐内的旋转式桁架轨道、特殊机械手、运输小车、爬壁小车和罐外的喷砂回收装置,该系统提高了除锈作业的工作效率和自动化水平,避免了除锈过程中的粉尘污染。建立系统的动力学数学模型,通过刚体动力学仿真,分析了系统构件运动状态和关键部件承重轮的受力状况。通过刚柔耦合动力学仿真,比较桁架轨道不同高度的位移轨迹,得到最大跟随位移为16 mm,系统能够满足除锈工作的性能要求。