主轴—滑动轴承系统的优化设计

本文讨论了采用各类滑动轴承的高速高精度主轴系统建立有限元分析模型和优化设计方法、用分解协调法把轴和滑动轴承作为有相互影响的子系统,编写了有限元分析和优化设计程序、并给出了一个采用动静压滑动轴承的主轴系统的计算实例。     

典型数控龙门镗铣床主轴系统抗振性能优化

为提高主轴系统的抗振性能,以一台典型的主轴升降式数控龙门镗铣床主轴系统为例,研究了轴承和弹性联轴节两种结合面的有限元建模方法,仿真分析了主轴系统的模态和谐响应动力学特性,通过模态实验验证了动力学仿真分析的有效性,提出了提高主轴系统抗振性能的优化设计方案。研究表明:建立合理的结合面模型是提高仿真精度的关键之一,所研究的主轴系统的主要振型是扭转振动,主轴轴承刚度对各阶固有频率和扭转振幅影响很小,通过优化弹性联轴节刚度和套筒长度可以有效提高主轴系统的抗振性能。研究成果对全面了解并优化主轴系统动态性能具有指导意义。     

船闸人字门CAD系统研究

对船闸人字门CAD系统的设计方法进行了研究，探讨了相关的设计问题。结果表明：采用VB，VF，Access多种语言混合编程方法进行船闸人字门CAD系统开发，使系统既具有友好的人权交互界面，又有高效的计算能力；采用先进的薄壁结构有限元方法进行人字门的空间结构分析，真实反映了闸门的变形和应力，从而能更好地进行优化设计；数据应用将设计模块和图形绘制模块相分离，提高了系统的可靠性和编程效率，同时也有利于设计资料的保存。     

高速机床主轴部件有限元分析

在对主轴部件分析模型进行研究的基础上,采用弹簧阻尼单元模拟轴承支承的方法,建立了主轴部件动力学分析有限元模型.分别建立了采用两组和三组弹簧阻尼单元,且弹簧阻尼单元沿圆周方向以不同角度布置的机床主轴有限元模型,分析了不同支承情况及弹簧阻尼不同布置角度对主轴模态分析的影响.在对比分析的基础上,确定了合理的分析模型.以沈阳第一机床厂研制和开发的CHH6125高速数控机床主轴为对象,对主轴部件进行有限元模态分析和谐响应分析,并将其和机床试验的结果进行对比,验证了有限元分析模型的正确性.     

基于非参数化与有限元的主轴刀柄结合面非线性参数识别

视主轴-刀柄结合面的双面接触部为一个可以用系统状态变量描述的非线性单元,基于非参数化方法结合有限元分析技术对主轴-刀柄结合面的非线性动态特征参数进行了识别.在HyperMesh中建立主轴-刀柄系统的有限元分析模型,利用Radioss求解器对该模型进行非线性瞬态响应分析,得到结合面处位移、速度、加速度的瞬态响应,再根据牛顿第二运动定律推导得出结合面处非线性接触力的时间历程数据,基于最小二乘法采用切比雪夫多项式对样本数据进行回归分析,得到主轴-刀柄结合面之间非线性接触力的解析表达模型,并验证了该模型的正确性.     

基于遗传算法的数控机床主轴优化设方法

通过分析主轴的结构和加工过程中的受载变形情况,建立了主轴优化设计的数学模型.针对传统优化设计方法在解决主轴优化设计中出现的问题,引入遗传算法,应用实数编码规则和改进的遗传算子对数控机床主轴进行优化设计.在VC++平台上,利用C++语言构建基于遗传算法的数控机床主轴优化设计系统.通过实例设计及结果分析,验证了应用基于遗传...     

基于虚拟样机的数控铣床结构动态特性分析

为了对数控铣床结构进行优化设计,运用系统建模与仿真以及虚拟样机技术,分别在Pro/E、ADAMS和ANSYS平台上建立数控铣床的三维模型和立柱有限元模型,进行了数控铣床的运动仿真和立柱的模态分析,得到立柱前20阶频率.通过对变形云图的分析,确定电机主轴的转速不宜大于12000r/min.     

分形在有限元网格图形细化中的应用

有限元网格图形的自动生成及细化是进行有限元计算的一个重要环节，它直接关系到运算的速度和准确性。该文采用“分形”理论建立了有限元网格图形自动生成中的细化递推模型，它不同于传统的网格自动生成中的“树”理论，而是采用了“分形”过程中的自相似性。它具有运算速度快，内存占用少的特点，尤其适用于有限元分析过程中的前处理。这种方法不仅适用于二维系统的有限元分析，同时也可推广到三维系统     

带冷却系统的XK717数控铣床主轴部件热特性分析

机床主轴系统是机床的核心部件，其热特性的好坏，直接影响机床的加工精度；以建立主轴系统的有限元模型，结合主轴系统与普通水箱之间的冷却模型，对带有冷却套的主轴系统进行了热特性分析，得出了主轴系统的热特性曲线；根据分析结果，对XK717数控铣床主轴部件冷却套的布局进行了改进设计，为优化数控铣床主轴系统提供了理论依据。     

高档数控机床主轴动态特性研究

基于数控机床主轴进行研究,通过切削和空转振动试验了解了实际加工中的振动情况,并通过模态试验得出整机薄弱环节主轴箱对应的模态参数.对主轴的刚度进行了测试,并进行了主轴优化设计方面的探讨.研究结果可为高速主轴系统的动力学分析和优化设计提供一定的理论依据.     

薄壁圆筒零件变形的有限元法研究

薄壁圆筒类零件受集中载荷作用将产生复杂弹塑性变形。文章采用有限元方法分析此类零件在径向集中载荷作用下变形过程 ,利用 ANSYS有限元结果和计算机图形学方法相结合 ,计算了薄壁圆筒类零件在径向集中载荷作用下变形位移等值线 (面 ) ,并绘制了路径图。实验结果表明 ,有限元模拟分析方法是求解此类零件受径向集中载荷变形问题的有效方法之一 ,可以作为薄壁圆筒类零件工艺设计的有效工具     

比例阻尼中α,β两常数确定方法的改进

用试验模态分析方法测取的系统前１阶模态参数，由于噪声等多种因素的影响，具有一定误差。因而导致α与β取值产生误差。作为理论探讨，本文提出加权最小二乘法求取α与β。旨在用有限元法计算结构动力响应时，使α与β的初值选取更趋合理。     

基于ANSYS机床主轴箱仿真分析

有限元方法是现代工程分析与设计的一种快捷、有效的辅助工具。有限元分析及结构优化等CAE技术的应用,对缩短产品开发设计周期、降低产品制造成本、增强企业竞争力具有重要的意义。以数控铣床主轴箱为研究对象,采用了有限元软件ANSYS计算分析了数控铣床主轴箱的应力分析和模态分析,分析结果为铣床主轴箱的设计提供了理论依据,提高了计算精度,缩短了设计周期。     

以FEPG为主体的多媒体教学在《有限元方法》中的应用

在《有限元方法》的教学中,数学理论分析是基础,工程应用是最终目标,理论联系实践应贯穿教学的全过程。独立编写有限元软件是十分困难的事情,在教学和实践中使用成熟的有限元软件是必经之路,本文对FEPG软件为主体的《有限元方法》多媒体辅助教学手段进行了探索,探讨了用多媒体教学和FEPG软件实践的方法来改善教学手段和提高教学效果的途径。     

柔性杆梁结构振动主动控制的有限元分析

基于结构的有限元模型，用分段压电片作为控制执行器，利用线性二次优化法，由Ｒｉｃｃａｔｉ方程求出反馈增益矩阵及反馈控制力，并由此对系统（悬壁梁主体结构）实施的主动控制进行了有效地计算机模拟。     

注塑模冷却模拟系统

对注塑模具以及制品的冷却过程进行分析．从热力学基本理论出发,引入合理的假设和简化,建立了注塑冷却过程的数学模型,采用边界元法和有限差分法耦合求解模具和制品的温度分布     

动态设计中相关分析的Leiji相关数方法

提出一种动态设计中将有限元动力分析与试验模态分析结合起来进行振型相关分析的Ｌｅｉｊｉ相关数方法     

Daubechies小波有限元法联系系数计算研究

针对Daubechies小波有限元法的联系系数计算精度不足这一问题,首先推导了Daubechies小波有限元法中常用联系系数的计算公式,分析了导致联系系数计算精度不足的主要原因,并首次尝试将最小二乘法引入Daubechies小波有限元法联系系数的计算中,求解所得超定方程组可得联系系数值。实例结果表明,此法可有效提高Daubechies小波有限元法联系系数的计算精度。     

FEM/BEM方法预测发动机油底壳噪声辐射

结合有限元法和声边界元法建立了发动机油底壳辐射噪声预测模型，开发了相应的计算程序，在多点激励条件下，对油底壳进行了噪声预测．试验结果表明该方法有较高的计算精度，为发动机噪声优化设计打下了良好的基础。     

用边界元法解饱和电机气隙磁场问题

本文提出一种用边界元法与磁路计算相结合来求解饱和电机气隙磁场分布的数值方法。对一台异步电机气隙磁场的分布,分别用公认的非线性有限元法及本文的方法进行计算,两种方法的结果很好地吻合,从而证明了本文方法的实用性。算例表明,本文方法保持了边界元法输入数据少、占用内存少,运算速度快,计算精度高的优点,又克服了边界元法在非线性问题中应用受到限制的弱点。