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。     

龙门式玻璃钻孔机横梁静动态分析及结构改进

龙门式玻璃钻孔机横梁跨距大、机头组件重,在机头横向运动时横梁由于机头自重而容易产生较大变形,导致机头主轴与工作台不垂直,难以满足上下双向对钻的加工精度要求。为提高龙门式钻孔机横梁的刚度,文章运用有限元软件对其进行了静动态分析,并对横梁加强筋的形状、位置及结构进行改进,结果表明改进后横梁的变形量减少了24.4%,质量减少了9.7%,一阶模态频率提高了10%,这不但提高了横梁的刚度,保证机床的加工精度,而且减轻了横梁的重量,节约了成本。     

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.     

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。     

SZ25-20-12龙门式导轨磨床改进设计

<正>SZ25-20-12龙门式导轨磨床为德国20世纪80年代产品,其磨削宽度为2.5 m、磨削工件高度为2.5 m、磨削工件最大长度为5.5 m。磨床横梁可沿龙门架垂直移动,横梁上带有一个万能磨刀架及一个周边磨刀架,2个磨刀架可沿横梁滑座垂直移动,横梁滑座可沿横梁水平移动,实现2个磨刀架的水平、垂直进给和快速移动。2个磨刀架分别设有一套垂直进给箱     

精密磨床横梁的轻量化设计

横梁是磨床的主要承重部件之一.传统机床设计根据经验确定机床的结构参数,造成其尺寸比实际加工需要大的多.本文首先利用ABAQUS对横梁进行有限元分析,验证其原始结构的合理;然后对其内部结构参数进行灵敏度分析,验证对横梁的动态性能和静态性能影响较小的尺寸;最后提出横梁的优化方案.     

玄武岩纤维树脂混凝土填充结构机床横梁优化及性能分析

为探索提高机床基础件静动态性能和轻量化新途径,选取桥式龙门加工中心的移动横梁为研究原型.在满足刚度要求和轻量化条件下,初步设计了玄武岩纤维树脂混凝土(BFPC)填充结构横梁.以填充结构横梁外壳厚度为设计变量,通过响应面法分析变量对所设计横梁的质量、最大静应力等的影响,将原型横梁的最大应力和最大应变作为约束条件,填充结构...     

玄武岩纤维树脂混凝土填充结构龙门加工中心横梁优化设计

为探索提高机床加工精度、稳定性和可靠性的新途径,提出了玄武岩纤维树脂混凝土(Basalt fiber reinforced concrete,BFPC)填充结构龙门加工中心机床横梁新构型.首先,以某龙门机床横梁为原型初步设计了BFPC填充结构横梁.其次,利用有限元法对原型横梁的静、动态性能进行分析.再次,根据此分析结果利用Workbench软件中多目标遗传算法(MOGA)对BFPC横梁进行优化.最后对优化后的BFPC填充结构横梁进行验证,结果表明:与原型横梁相比,优化后的BFPC填充结构横梁质量减轻9.14%;最大应力和最大变形分别降低6.54%和10.06%;前六阶固有频率均得到不同程度的提高,其中一阶固有频率提高8.6%;在X、Y、Z三个方向上的最大共振峰值分别降低75.56%、78.05%和75.38%.证明BFPC填充结构横梁在保证轻量化的前提下可显著提高横梁乃至整机静、动态性能的有效性.     

龙门加工中心横梁材料特性参数确定的方法研究

横梁是龙门加工中心的重要支撑部件,其动态性能对整机的振动特性有着重要影响.以某公司G-V2330R2型龙门加工中心横梁为例,采用Impaq~(TM) Elite模态测试系统进行锤击法自由模态测试,使用ME、Scope软件对采集的数据进行分析处理,得到了横梁前六阶模态的振型和固有频率,根据模态置信准则对得到的模态结果进行验证.由于横梁的材料特性参数未知,无法建立准确的有限元模型,而利用试验和数值模拟相结合的手段,采用多目标自适应混沌粒子群优化算法,以横梁固有频率仿真值相对试验值的误差率最小为目标函数,最终获得了可靠的材料特性参数,为龙门加工中心整机的振动特性分析和结构动力特性的优化提供了依据.     

机床横梁重力变位的自演进补偿

为解决大型机床由于重力变位产生几何误差的问题,提出了利用制造信息差和自演进补偿技术改善制造装备精度的途径。得出了大型数控龙门铣床横梁重力变位的自演进补偿方法。在辅助梁上设置3个出力可控的液压千斤顶,利用遗传算法来实现自演进机制。仿真结果显示,龙门铣床横梁变位为-9μm,和大型机床现行工业标准中平面度为45μm相比对,只占20%;转角在±6μrad以内。横梁变形和工业比对说明了这种补偿方法的有效性。     

轧钢机机架的动力学特性及强度的研究

根据某初轧机的结构设计方案，利用大型有限元软件ANSYS，建立了结构分析模型，得出了该轧机机架容易激发的固有频率与振型，以及承受最大轧制力时的变形程度。分析结果显示出机架结构振动大小的分布，确定了该机架的危险截面位置，为轧机机构设计提供了依据。     

电磁铸轧铸嘴支撑面板温度场及热应力研究

铸嘴支撑面板为电磁铸轧工艺的关键部件，其结构稳定性直接关联到铸嘴的平面稳定性。本文利用ANSYS有限元分析软件建立了铸嘴支撑面板温度－应力耦合分析的三维有限元计算模型，并对实际工况下面板的热应力分布进行了计算研究。研究结果表明：面板内存在显著的热应力，应力集中现象明显；面板总体上出现了较大的热位移，特别是在竖直方向，热位移量为最大，导致面板因变形过大失效，计算值与实测值相吻合。     

Vibration Analysis of Fetching Carton Mechanism of Square Carpets Packaging

In this paper,according to the cantilever beam of fetching carton mechanism in square packaging machine, considering the impact of motion of air cylinder on it,its dynamics model and finite element model are built by using ANSYS. This paper not only acquires the deformation distribution,stress distribution and natural frequency of the cantilever beam in the static state; but also gets the dynamic response curve in the maximum deformation and the dynamic stress response curve in the near of the maximum stress during the motion of air cylinder. Result shows that no matter static state or dynamic state,deformation of the cantilever in the fetching carton mechanism is acceptable. The design of mechanism is reliable and its motion is also stable; no resonance can occur on the cantilever beam.     

激振器可动系统动态特性分析

以V型双动圈电动式激振器为例，建立了激振器可动系统的有限元模型，并进行了模态分析，发现双动圈激振器频响曲线上出现的较大谷峰是由于可动系统在轴向的对称结构造成的，为进一步的结构优化设计提供了依据。     

混凝土T梁的温度—位移测试及计算研究

通过模型试验,测试了自然环境下混凝土T梁内部温度和相应位移的分布状况,获得数万个实测数据并进行数理统计分析,提出对常温下采用理论公式计算温度位移的修正系数.文中还进行了有限元热分析计算,并与试验资料比较,认为即使按桥梁规范考虑了环境湿度变化带来的混凝土的收缩变形量,有限元计算值与实测值仍存在较大的差异.上述研究为无伸缩缝T梁桥的温度位移计算提供理论依据,也为其他截面形式的混凝土桥梁在计算温度引起位移时提供参考.     

热塑性聚烯烃大变形行为建模及数值模拟

为了研究热塑性聚烯烃(TPO)大变形过程中力学行为,将基于高分子材料微观特征建立的本构模型加入有限元软件中,实现了TPO变形和微观特征演变的耦合.该模型考虑了TPO材料与应变速率有关的初始均匀变形、屈服、应变软化和应变硬化的变形过程.采用数值模拟的方法,研究了TPO在拉伸状态下的力学行为.结果表明,本构模型的预测结果与试验结果比较接近,模拟结果清晰地描述了三维变形过程中应力场的分布以及颈缩演变,为TPO材料零件的虚拟设计提供了依据.     

基于无网格法的钢筋混凝土梁静动力应力变形响应

 非线性大变形问题一直是钢筋混凝土梁数值分析中的难点,有限元方法中的网格畸变会大大降低其求解精度,而无网格方法由于不受网格的束缚,能很好地处理钢筋混凝土的大变形问题。为准确求解非线性大变形问题,本研究发挥无网格法的优点,利用无网格法建立钢筋混凝土梁数值计算模型,对模型分别施加恒定静荷载和动荷载,以探讨无网格伽辽金算法求解情况下钢筋混凝土梁的应力变形情况及破坏模式。结果表明,动、静加载下,梁最大应力值随着加载的变化而呈现不同的变化趋势,钢筋混凝土梁的应力变形均符合实际规律,无网格法可以用于解决钢筋混凝土梁的大变形求解问题。     

实体-箱型组合结构矫正机机架结构动力特性浅析

应用有限单元法对常见的上横梁为铸造实体其它为焊接结构的矫正机机架进行了固有模态分析和时间历程响应分析,并就合理地确定时间步长和不同结构阻尼对机架的影响进行了分析探讨,得出了机架安全系数偏于保守的结论。     

吊杆破断情况下湛河斜靠式拱桥静力性能分析

以平顶山市城东河路湛河桥主桥—斜靠式拱桥为实例,采用MIDAS/Civil有限元软件建立该桥的空间有限元计算模型,进行不同吊杆破断情况下的斜靠式拱桥静力性能分析,通过对比桥梁在完好状态和不同吊杆破断情况下的静力性能,得出结论：桥梁各构件的强度满足规范要求;主拱、稳定拱吊杆安全系数分别为2.7和3.03,满足规范规定;桥梁变形满足正常使用极限状态下的变形要求.该桥由于设有较强大的系梁,在某些吊杆出现破断情况下,还能满足桥梁规范要求,表明该桥梁安全储备较大.计算结果对正确认识斜靠式拱桥在不同吊杆破断状态下的静力性能,为桥梁的科学维护提供依据,也为湛河斜靠式拱桥更换吊杆提供理论指导.