压铸机合模机构的三维有限元分析

介绍了对压铸机合模机构进行结构三维有限元分析的过程。在探讨分析对象三维实体模型如何构造以及三维复杂结构的有限元模型如何建立的基础上,结合大型结构有限元分析软件ＣＯＳＭＯＳ／Ｍ的使用,对Ｊ１１６３Ｃ型压铸机的合模机构进行分析计算。给出压铸机合模机构静模板、导柱和合模机座之间的结构、应力与变形关系。为压铸机的改进设计提供了重要的依据。     

压铸机合模机构的优化设计

在对压铸机合模铁三维有限元分析的基础上,提出了以球墨铸铁来代替铸钢制造合模机构的动模板,剖析了动板外形几何尺寸,板厚参数、肋板位置等设计参数对其结构强度的影响动模板的优化设计为压铸机合模机构的改进提供了重要的理论依据。     

基于有限元技术的工业机器人本体刚度优化设计

采用有限元分析技术,对工业机器人整机进行有限元建模;基于有限元模型对整机和各零部件进行刚度贡献度分析,将分析结果和现有评价标准进行对比,识别待优化零部件;对待优化零部件采用结构拓扑优化技术进行优化,最终得出刚度合理的零部件及整机设计方案。通过对比优化前后的整机刚度综合系数和质量参数,可知本文所述方法能够在机器人设计阶段有效优化工业机器人的整机刚度和整体质量,使得机器人刚度设计更为合理。     

新型选矿设备研磨辊的设计分析

介绍了新型选矿设备的整机结构及其工作原理,依据计算机有限元分析,对空心和实心研磨辊进行了对比分析,得出了应力和变形分布,为新型选矿设备的设计提供了理论依据。     

五轴义齿加工中心整机模态分析与优化

文章为提高自主设计制造的五轴义齿加工中心的动态性能建立了可信的仿真模型,对该仿真模型和样机分别采用有限元模态分析、模态试验等方法进行研究。对义齿加工中心整机进行了有限元建模与仿真分析,获得了整机模态频率、振型等模态参数;采用多参考点最小二乘复频域法PolyMAX对义齿加工中心进行了整机结构模态试验,获得了相应的整机试验模态参数;通过对仿真数据和试验数据的对比分析,验证了分析模型的正确性;综合考虑模态分析结果和实际工作状况,初步识别出整机结构的薄弱环节,并提出相应的优化方案。实验结果表明,仿真模型与实验结果固有频率误差在11.5%以内,各阶模态之间的MAC值基本在10%以内,优化后关键模态固有频率由343Hz变为445Hz。结构优化使整机固有频率有效避开了设备加工频率,达到了改善其动态性能的目的。     

大型机床动态特性的整机有限元分析

用静态凝聚法和子结构技术 ,大幅度缩减机床整机有限元分析的计算规模 ,保证了工程研究感兴趣的低阶频率范围的精度 .结合 1台大型机床整机的有限元建模 ,在微机上对其进行动态性能分析 ,判别薄弱环节 ,提出设计修改方向和建议 .     

基于散体力学的垃圾压缩设备的力学分析

通过对散体力学的研究,利用弹塑性力学理论,假定垃圾压缩厢体内的垃圾是服从Mohr-Coulomb屈服准则的理想弹塑性介质,垃圾与厢体壁之间的摩擦属Coulomb摩擦接触问题.采用有限元方法研究了垃圾屈服对厢体壁静态压力的影响,并将实测结果与有限元结果进行对比分析,修正了有限元计算模型.在垃圾压缩设备结构分析的基础上,对其整机的构件尺寸截面形状进行改进设计,达到了降低整机最大应力、使材料得到合理利用以及降低整机总质量的目的.     

一种检验小型压铸机合型力的传感器

合型力是压铸机主要的压铸工艺参数。针对压铸机计算机控制系统合型力在线检测的要求,研制了应变式合型力传感器,介绍了它的工作原理及其特点。应用结果表明,它可以满足小型压铸机计算机控制系统合型力在线检测的要求。     

基于有限元的超高速平面磨床整机动力学建模及模态分析

以150m／s超高速平面磨床为研究对象,利用PRO／E建立其各部件的三维几何模型,利用HYPERMESH进行有限元前处理建立各部件的三维有限元模型,在此基础上对机床结合部进行定义得到磨床整机动力学模型．并利用有限元计算软件ANSYS进行整机模态分析,初步识别了该类型磨床结构的薄弱环节,为超高速平面磨床结构的改进设计提供依据．     

机床整机静动态分析有限元网格的自动生成

讨论了机床整机静态分析和动态分析的有限元网格自动生成问题 .研发了前置处理器 (MEGEN) .编制程序 ,实现了有限元网格的自动生成以及网格和带宽的优化 ,提高了分析的效率和可靠性 .     

磁通切换型轴向磁场永磁电机定位力矩分析

为了有效削弱磁通切换型轴向磁场永磁(AFFSPM)电机的定位力矩,利用解析法与有限元法相结合,对AFFSPM电机的定位力矩进行分析.采用能量差分法建立了该类电机定位力矩的解析表达式;基于ANSYS建立了一台三相12/10极AFFSPM电机全场域三维有限元模型,对其定位力矩进行仿真计算.结果表明:当转子齿宽占内径圆弧10.5,°且为准扇形齿时,该电机的定位力矩最小;在定子轭部铁心不饱和的情况下,定位力矩随定子厚度减小而减小,而受转子厚度的影响较小;转子齿表面开合适的辅助凹槽有利于削弱该电机的定位力矩;两侧定子错齿虽然可以削弱定位力矩,但会给电机运行带来副作用.     

盒形件成形过程的计算机模拟

本文基于有限变形理论建立了三维金属板料成形过程的弹塑性薄膜有限元数学模型.数学模型采用流动坐标系中的Total Lagrange描述、J_2型本构方程、等向强化假设,考虑了板料的厚向异性,对于金属板料与模具的摩擦采用近似的库仑摩擦定律.采用根据此模型编制的程序模拟了盒形件的成形过程,并与实验结果进行了对比.     

成形磨齿机立柱的有限元分析及结构优化

针对成形磨齿机的结构特点,运用有限元设计方法,建立了立柱的三维有限元模型,并利用ANSYS软件对立柱进行了动态分析,得出了立柱的动态特性.对多种不同筋板布局的立柱结构进行了分析比较,选择出了较理想的立柱结构.通过结构参数灵敏度分析,找出了对立柱结构稳定性影响最大的结构因素,从而为磨齿机结构的进一步改进设计提供重要的数据.     

高层结构与土动力相互作用分析的耦合法

文章导出了特解边界元与动力有限元的耦合方程，并使耦合方程的自由度缩减到有限元域及其和边界元域的耦合边界上。这样得到的耦合方程不增加原有限元方程的带宽，易于计算机编程。最后对剪力墙结构与土动力相互作用问题作了数值分析     

基于Archard理论的挤压次数对模具磨损量的影响分析

针对前次挤压对后次挤压的模具磨损有着显著影响,模具的总磨损量并不与单次磨损量呈简单的线性关系,将考虑温度影响的Archard磨损计算修正模型与有限元数值模拟分析方法相结合,预测铝合金挤压过程中模具表面磨损最严重的部位,建立该部位磨损量与挤压次数之间的确切关系,并由此提出一种考虑挤压次数影响的总磨损量计算公式.     

土工格栅加筋砂土的二维等价有限元解析方法

通过试验以及解析结果的分析与比较，针对土工格栅加筋砂土提出了一种简单的二维等价有限元解析方法．有限元解析中砂土的本构关系采用了应变硬软化弹塑性模型，同时也考虑了砂土强度的各向异性以及应力状态的依存性，土工格栅加筋材则简化为板状弹性材料．通过对一组实验结果以及解析结果的分析，合理地得出了土工格栅的配置密度与等价有限解析中加筋材与砂土接触面摩擦角的定量关系．结果表明，在土工格栅的配置形状以及刚性已知的情况下，利用提案的二维等价有限元方法可以较为精确地模拟加筋土的变形与强度特性。     

前轴成型辊锻工艺及三维有限元模拟

分析了前轴成型辊锻与模锻复合成形工艺的优点和工艺路线,采用刚粘塑性有限元方法对其成型辊锻过程进行了模拟,获得了辊锻成形流动过程和力能曲线,揭示了成型辊锻金属流动规律以及模腔设计和成形载荷之间的联系．通过成型辊锻各道次成形力与扭矩数值的比较,表明变形抗力是按辊锻顺序逐道增加的,对此进行了解释．将模拟锻件和实验锻件进行了对比,显示了金属流动的一致性和有限元模拟结果的正确性．实践证明,采用有限元技术研究前轴成型辊锻工艺,能减少工艺设计和工艺调试时间30％以上,有利于快速市场响应．     

Numerical simulation of the temperature fields of stainless steel with different roller parameters during twin-roll strip casting

The temperature field of stainless steel during twin-roll strip casting was simulated by experiment and a finite element (FE) model. By comparing the measured result with the simulated values, it is found that they fit close to each other, which indicates this FE model is effective. Based on this model, the effects of roll gap (t) and roll radius (R) on solidification were simulated. The simulated results give the relationship between t or R and the position of the freezing point. The larger the t is and the smaller the R is, the closer the position of the freezing point is to the exit.     

盒形件压铸模具冷却流道排布的研究

为了给盒形件压铸模具冷却流道的设计提供依据,提出了一种新的冷却流道排布的优化方法.采用有限元模拟对盒形件压铸模具的热平衡、温度场、热应力、热疲劳分布和铸件的凝固分数进行了分析,确定出了冷却流道传热系数和流体流速之间的关系,在模具冷却流道横向排布和纵向排布情况下,得到了模具热应力、热疲劳和铸件凝固分数随冷却流道排布间隔变化的规律.考虑到模具材料的屈服应力随温度变化的特点,提出了采用热应力影响因子来评估模具在热应力作用下的安全程度.研究结果表明,在满足生产效率的情况下,为保证工件能够达到一定的凝固分数,应尽可能地增大冷却流道的间距,以减小模具热应力,增加模具的热疲劳寿命.当冷却流道横向排布间距为25 mm时,模具只需6次循环即可达到热平衡,模具的热应力和热疲劳区域位于模具型腔下10mm以内的区域,并且热应力影响因子均小于0.5.     

基于静力荷载试验的连续箱梁桥结构有限元模型修正

建立了基于静力荷载试验的连续箱梁桥结构有限元模型修正方法.该方法主要包括实桥静力荷载试验、桥梁结构有限元建模、有限元模型参数修正等步骤.利用该方法对某高速公路五跨预应力连续箱梁桥进行有限元模型修正,得到了与桥梁实际静力荷载试验实测响应一致的桥梁结构静力有限元模型.经过修正的桥梁结构有限元模型(参数)是桥梁结构性能评价等结构分析工作的基础.