起重机小车偏斜对轮轨接触状态的影响

利用有限元分析软件Ansys对轮轨系统进行弹塑性静力分析,建立起重机小车在运行中发生偏斜和不发生偏斜两种工况下的有限元模型,研究这两种不同工况下轮轨系统所受应力的分布状态.结果表明,小车运行中发生偏斜时,轮轨承受更大的应力,最大应力区集中分布在小车偏斜方向的半边轨道上,且轮缘与轨道之间发生接触,导致轮轨更易磨损.     

轮轨接触弹塑性应力应变分析

利用ANSYS有限元分析软件对轮轨接触进行了弹塑性静力分析,模拟了轮轨真实的几何形状和边界条件,分别研究了轴重、枕木支撑位置对接触应力的影响,并对各种参数的变化规律进行了分析,得出了轮轨间接触应力及塑性应变的分布规律。     

履带起重机支重轮-履带板接触问题分析

目的 研究履带起重机在特定工况下支重轮的受载情况,并分析受载最大的支重轮和履带板间的接触力应力变化情况。方法 首先通过接地比压理论获得支重轮的载荷,然后运用Hertz理论计算轮板接触应力,最后利用ANSYS软件对轮板接触应力进行弹性和弹塑性有限元分析。结果 Hertz理论求得轮板间接触应力为1 345.03 MPa;有限元弹性分析得出支重轮Mises应力为800.02 MPa,履带板Mises应力为593.36 MPa,两者间的接触应力为1 477.8 MPa,与Hertz计算结果相差9.9%;有限元弹塑性分析得出支重轮Mises应力为400.67 MPa,履带板Mises应力为359.93 MPa,两者间的接触应力为1 062.2 MPa,比弹性阶段结果降低28.1%。结论 通过理论计算方法和有限元分析两种方式获得最大接触应力,两者的结果有些差别,可以看出有限元分析获得的结果更符合实际;支重轮与履带板间的接触状态会随着载荷增大发生变化,当载荷达到一定值,产生塑性变形,此时,两者间的接触应力会大幅度减小。     

低速重载轴承的有限元分析及研究

以某炼钢厂转炉的耳轴轴承这类低速重载轴承为研究对象,针对低速重载轴承中各零件间接触问题进行分析,确定了合适的接触形式和算法,并建立其三维实体模型.采用有限元方法,计算出轴承各元件的应力和应变.将进一步修正得到耳轴轴承计算顶隙,与实测轴承顶隙进行比较,其结果令人满意.     

时域、频域联合分析方法在低速重载设备故障诊断中的应用

低速重型设备作为工业的关键设备,一旦发生故障将造成较大的经济损失。突出特点是承载量大、工作转速低、传递扭矩大且运行中承受较大的冲击载荷。笔者以时域、频域联合分析方法针对某钢厂转炉倾动机构的耳轴及减速箱开展分析。     

大型多支承回转窑托轮偏斜接触有限元分析

针对回转窑托轮偏斜对接触区应力分布的影响,运用赫兹接触理论,推导出托轮与滚圈最大接触应力比与托轮偏斜角的关系;采用有限元方法计算某支承结构托轮平行与呈最大偏斜角时的接触问题,得到支承部件接触应力和等效应力应变分布情况,并得出滚圈和托轮的危险易损部位;为回转窑的轴向调控提供了有效的理论依据。     

基于弹性啮合理论的重载齿轮齿面修形的有限元分析

齿面修形量大小及修形部位选择一直是齿轮研究的热点问题之一.从弹性共轭啮合理论出发,利用有限元法对电动轮行星轮系太阳轮在不同齿顶修形量条件下的齿面接触强度进行分析,揭示齿面接触应力和变形随修形量的变化规律.图5,参7.     

U75V焊接接头三维轮轨滚动接触有限元分析

由于焊接区材质的非均匀性,钢轨焊接接头一直是钢轨伤损的频发区域,通过分离式霍普金森压杆实验获得了U75V钢轨在不同应变率下的应力—应变曲线,确定了Johnson-Cook冲击动态本构模型材料参数,建立了含焊接接头的轮轨滚动接触有限元模型;对钢轨焊缝区、热影响区和母材区的接触压力、等效应力和等效塑性应变进行了有限元分析.结果显示:在轮轨滚动接触过程中,焊接接头热影响区最大接触压力相对于相邻区域较小,与其他区域交界处产生明显的应力集中,其等效塑性应变最大处位于钢轨次表层,焊接接头的等效塑性应变大于母材,轴重的变化对焊接接头最大接触压力和等效塑性应变的影响较小;随着行车速度增大,热影响区域最大接触压力和焊接接头等效塑性应变均逐渐增大.     

踏面磨耗对轮轨接触特性影响研究

应用有限元计算方法,以实际测试接触斑验证计算模型和方法的正确性;在此基础上,分析了踏面磨耗对轮轨接触特性的影响。首先,通过实际测试得到轮对的踏面轮廓坐标数据,根据实测数据建立有限元模型。应用感压胶片现场实测得到轮对自重时轮轨接触斑的大小,与有限元仿真轮对重力作用下的接触斑进行对比,证明有限元模型和接触参数设置的正确性。应用此有限元模型,研究了随着车辆运行里程的增加,车轮不断磨耗而发生变化的车轮型面对轮轨接触斑、接触应力的影响变化规律。结果表明:初期随着磨耗的增加,轮轨型面更加匹配,接触应力逐渐减小,磨耗速度逐渐降低;当车轮磨耗到一定程度后,接触应力和磨耗速度又快速上升。     

重载铁路钢轨磨耗状态下的轮轨法向接触特性

基于三维弹性体滚动接触理论,对法向接触问题最小余能方程的影响系数和法向间隙进行修正,使其更适用于非平面接触问题的求解.以某重载铁路通过总重达100 Mt的CHN75型面磨耗钢轨为对象,车轮选取LMA系列原始型面,利用修正后的接触模型,研究在30 t轴重作用下的轮轨法向接触特性.结果表明:轮对横移量对轮轨接触特性影响较大,横移量在+12～+14 mm轮轨接触状态变化显著;其中,横移量在+12.9～+13.2 mm时出现两点接触,横移量增大至+14 mm时出现车轮轮缘和钢轨轨距角的接触.     

工程机械安全框架立柱的非对称弯曲强度研究

工程机械驾驶室安全框架是保护驾驶人员生命的重要装置，立柱是其主要构件，它是承受非对称弯曲载荷的薄壁杆件，在起保护作用时经历了由弹性变形到塑性变形直至失败的复杂力学过程。文中提出采用非对称弯曲梁的弹性和塑性极限强度理论分析安全框架及其立柱的起作用及失效过程，计算它们的承载能力，为设计合理的安全框架提供了一种非常实用的工程计算方法。提出在计算的基础上进一步结合模型试验，可以显著提高安全框架的设计水平。     

塑性理论某些问题分析方法的研究进展及展望

本文针对塑性理论中的两个重要问题－塑性极限分析与塑性动力响应问题，对其分析方法的近期研究进展作以综述和评论。并在文末简要地指出了今后重点研究课题。     

轴对称组合模具的接触强度分析

为解决轴列称组合模具的接触强度分析,本文根据接触状态下的有限元基本方程以及通过对接触条件的分析得到的仅与接触点有关的定解方程编制了轴对称组合模具有限元分析程序.以钢球成形模为算例,对其进行了接触强度分析,得到了不同过盈尺寸的应力分布,同时给出更为合理的过盈尺寸.     

粘弹—粘塑性软基排水预压的三维有限元分析

将椭圆－抛物线双屈服面模型与修正的Ｋｏｒｍａｎｕｒａ－Ｈｕａｎｇ模型结合起来，提出一种粘弹粘塑性本构模型；通过室内三轴试验测定其参数，再用于排水预压软基的三维有限元分析，计算结果与工地实测结果吻合，证明所提本构模型和分析方法是合理的和有效的。     

基于ANSYS/LS-DYNA的车轮椭圆化对轮轨滚动接触的影响

运用Proe、Hypermesh建立了二维轮轨接触有限元模型,通过动力分析有限元程序AN-SYS/LS-DYNA,采用隐式显式分析方法计算了车轮椭圆化情况下的轮轨滚动接触.仿真结果分析表明:当椭圆化车轮长轴与轨道接触时,轮轨垂向接触力最小,当椭圆化车轮短轴与轨道接触时,轮轨垂向接触力最大,这样将导致车轮的椭圆化加剧,进而轮轨垂向接触力也增大,周而复始,会造成对车轮和轨道的破坏.轮轨垂向接触力随着车轮椭圆化的加剧和车速的提高而增大,且椭圆化波深比速度的影响更为显著.行驶路程相同的情况下,椭圆化车轮的车轴垂向加速度比新轮的要大,而且随着车速的提高,车轴垂向加速度也随之增大.车速300 km/h时椭圆化车轮最大允许波深为1.25 mm,350 km/h时椭圆化车轮最大允许波深为1 mm,超过上述限度时,需对轮对进行镟修.     

基于小波分析的低速重载轴承故障诊断

从工程应用的角度研究了小波分析的信噪分离技术在低速重载轴承故障诊断中的应用·利用小波分解的多层次多频带特性和小波重构技术,建立了一种简单、精确和实用的低速重载轴承故障小波分析诊断方法·利用这一技术,诊断出其他方法无法诊断的低速重载轴承滚动体和内、外圈发生碰磨故障,检修拆卸时发现,上排滚动体有三个损坏,滚道出现磨损,验证了上述分析的正确性,成功地诊断出了具有低频特征的钢包回转台重载轴承碰磨故障·说明了小波分析用于提取弱信号,即信噪分离的有效性,这种方法可以弥补频谱分析法的不足·     

工程机械安全框架立柱的非对称弯曲强度研究

工程机械驾驶室安全框架是保护驾驶人员生命的重要装置,立柱是其主要构件,它是承受非对称弯曲载荷的薄壁杆件,在起保护作用时经历了由弹性变形到塑性变形直至失效的复杂力学过程．文中提出采用非对称弯曲梁的弹性和塑性极限强度理论分析安全框架及其立柱的起作用及失效过程,计算它们的承载能力,为设计合理的安全框架提供了一种非常实用的工程计算方法．提出在计算的基础上进一步结合模型试验,可以显著提高安全框架的设计水平．     

低速重载齿轮的磨损研究

本文在试验的基础上对圆周速度V=1～4m/s的齿轮传动进行了磨损研究。试验表明:V=1～4m/s低速重载齿轮处于边界润滑状态,其磨损速率与圆周速度有关,且存在一最恶速度值,当齿轮处于最恶速度运行时磨损速率最大。为提高齿轮的使用寿命,应避免齿轮在最恶速度附近运行。最恶速度值与齿轮的运行条件有关,如载荷、润滑油、齿面状况、材料及热处理等。在试验条件下,最恶速度值在V=1.13～1.41m/s,文本对最恶速度现象进行了分析,认为最恶速度值与边界油膜中的局部涡流有关。     

金属成形过程有限元分析中对接触摩擦的处理

本文论述了采用有限元法对金属塑性加工过程中的工具与金属间的摩擦的处理与求解方法,其中包括了作者近年来在这方面的一些成果。文中对各种方法的优缺点以及今后的发展方向提出了一些看法。