某新能源汽车制动踏板总成轻量化设计

为了校核某新能源汽车制动踏板总成的性能,首先基于Hypermesh软件建立其有限元模型。其次分别对其进行刚度性能分析、强度分析和疲劳分析。结果表明:其最大位移量小于目标值;其最大应力小于材料屈服;其本体及其焊缝的最大损伤值均小于1,三者的分析结果均能够满足设计要求。然后采用Isight集成平台对其进行轻量化设计,得到了其最优的厚度参数,分析结果表明:优化之后其各项性能也可以符合目标要求。最后对其优化方案进行实车试验,并且通过了整车道路验证。     

基于棘轮机构的安全油门踏板装置设计与仿真分析

针对特殊情况下驾驶员容易误踩油门踏板而造成交通事故的现象,分析了驾驶员踩踏油门踏板的方式,利用小球的惯性力作为误踩的评判依据,设计了一种基于棘轮机构的安全油门踏板装置。应用CATIA软件对该装置进行了三维建模,并对核心部件使用ANSYS软件进行有限元仿真分析。棘轮、前棘爪和后棘爪所受应力的最大值分别为152.1 MPa、165.19 MPa和149.82 MPa,均小于45#钢的屈服强度值355 MPa,且核心部件的应变较小。结果表明,该装置满足设计要求,能够防止驾驶员对油门踏板的误操作。     

冷缩式电缆中间接头附件参数的有限元法优化

为了研究冷缩式电缆中间接头的电场分布并对其结构参数进行优化,首先,建立电缆中间接头的有限元仿真模型;然后,利用该模型对中间接头的结构参数配合进行分析;最后,根据分析结果制作一个10 kV冷缩式电缆中间接头,并对该样本开展局部放电和耐压试验.仿真与试验结果表明:通过合理优化应力锥和屏蔽管的结构参数,当应力锥的轴向长度、端部曲率半径及厚度分别为65,25和2.5 mm,屏蔽管长度和端口形状的分别为170 mm和90°,应力锥与屏蔽管之间的距离为60 mm,中间接头本体长度为420 mm时,样品的最大场强和最大切向场强小于30 kV·cm^-1(空气击穿场强)且其交界面上的电场分布较为均匀;其可通过局放与耐压试验,满足设计要求,为10 kV冷缩中间接头的合理设计提供理论依据.     

考虑混凝土软化特性的钢衬钢筋混凝土压力管道承载性能研究

采用损伤塑性模型,考虑混凝土软化特性,对三峡水电站钢衬钢筋混凝土压力管道进行非线性有限元分析,并与模型试验结果进行对比.与不考虑混凝土软性特性相比,考虑混凝土软化的计算结果在混凝土开裂范围、最大裂缝宽度、钢材应力等方面与模型试验成果吻合更好.考虑混凝土软化特性的计算结果表明:在设计内水压力作用下,管顶内侧和管腰外侧混凝土最易开裂,最大裂缝宽度的计算值约为0.26mm,小于规范规定的裂缝宽度限值;钢衬的最大应力出现在管顶,钢筋的最大应力出现在内层钢筋管顶位置,钢衬和钢筋的最大应力分别为132.1MPa和143.5MPa,均小于相应钢材的允许应力,满足强度安全要求.     

工艺参数优化下连杆摆动副衬套结构强度研究

文中运用有限元法仿真了强力旋压下衬套中产生的残余应力,并基于温度等效模拟法获得了考虑残余应力下的连杆摆动副结构强度特性,进而开展了针对连杆摆动副衬套刚强度特性受减薄率、进给比和热处理温度等衬套工艺参数的规律分析和优化计算.结果表明,减薄率、主轴转速、进给比对残余应力值影响不大,残余应力值沿轴向呈对称分布,且两端较大;在连杆摆动副中,残余应力会使连杆摆动副工作中的应力与变形增大,残余应力较大处增幅明显,而对接触压力影响较小;由响应面优化该型衬套的应力和变形下的最优工艺参数为减薄率28.37%、进给比0.154和热处理温度261.73℃.      

基于MSC.Patran风电机组主轴的有限元分析

风电机组主轴承载着极其重要的载荷,为验证主轴自身结构的合理性,以有限元分析软件MSC.Patran作为分析平台对其进行强度分析。分析结果表明：在各极限载荷工况下,主轴的最大应力值均小于材料的许用应力,满足材料的强度要求,能够达到最初的设计要求。     

基于粒子群算法的城际车塞拉门档体关键尺寸优化

为确保城际车塞拉门板框架最大应力值小于铝型材屈服强度且最小安全系数大于规定值及门扇最大变形量小于胶条极限压缩量,提高城际车塞拉门密封性能、增加门板强度及刚度,基于门扇应变、质量、门板框架应力函数构造适应度函数,通过粒子群算法多次迭代得到各档体关键部位最优尺寸.对优化后的门扇进行有限元仿真并以型式试验加以验证.验证结果表明本文方法满足设计要求,具有可行性.     

基于有限元法的轮毂应力及变形分析

为研究轮毂应力大小及变形情况,针对安徽车桥自主研发的AQ5020127244410型轮毂进行建模,对静载和紧急制动两种工况分别添加载荷以及约束条件,分析轮毂受力及变形。结果表明,静止状态下,轮毂承受最大应力为101. 73MPa,产生最大变形0. 023mm。紧急制动状态下,轮毂承受最大应力122. 07MPa,产生最大变形0. 028625mm。紧急制动状态下,轮毂承受应力变形更大,轮毂承受应力小于材料许用应力,满足使用要求。     

附加应力法在无杆钻具稳定性分析中的应用

为使无杆钻具能有效支撑在孔壁土体上,探讨了支护结构施加的预应力对孔壁土体稳定性的影响,提出了采用虚拟土柱模拟桩孔并结合广义Mindlin解的方法,推导了预应力作用下孔壁土体中任一点的附加应力向量.基于此附加应力向量,求取了最大预扭矩和最大预压力作用下支护板下方5 mm、宽50 mm处各点的剪切应力及其相对强度.结果表明:当预扭矩与预应力分别为120 k N·m和100 k N时,最大剪切应力为6.52 MPa;除了支护板两端部外,剪切应力相对强度均小于1,即总体上孔壁土体为稳定状态.与试验结果的对比验证了文中方法的正确性,文中方法比Boussinesq-Gerruti联合求解法和有限元法更加精确     

基于Workbench的某新能源汽车转向拉杆连接强度分析

为提高某新能源汽车转向系统可靠性,对其转向内拉杆球绞及螺纹连接部位强度进行了研究。在ADAMS/CAR中搭建虚拟试验台,得到转向拉杆受到的最大转向力;将简化后的转向拉杆连接部位模型导入ANSYS Workbench中,生成有限元模型,分别建立螺纹和球绞连接摩擦接触,通过仿真得到应力分布,实现球绞连接和螺纹连接的模拟效果。仿真结果表明转向拉杆连接位置的工作应力均小于许用应力,强度满足使用要求。     

管道机器人轮-爪式行走装置运动学和力学特性分析

目的研究一种排水管道清淤机器人的轮-爪式行走装置,以增强管道清淤机器人在管道内行进能力,提高负载能力和自适应管径能力.方法建立运动学模型,通过ADAMS运动学仿真,对轮爪式夹紧机构进行运动学研究;通过ADAMS动力学仿真分析,得到了爪式夹紧机构最大夹紧力;通过ANSYS workbench静力学仿真,分析卡爪夹紧机构强度、刚度等力学特性.结果运动学研究分析得到夹紧机构工作空间变化为421.1～500 mm,卡爪支腿的速度变化为0～23.35 mm/s、加速度变化为0～36.76 mm/s~2.通过动力学分析,得到机构工作夹紧力为1 000 N.通过有限元分析得到机构产生的总变形变化为0～0.001 25 m,等效应变变化为1.142 3×10~(-8)～0.001 45,等效应力变化为2 010.1～2.95×10~(-8)Pa.结论卡爪夹紧机构的工作范围满足要求;机构速度和加速度曲线平滑,运行稳定,无震颤现象;机构最大夹紧力能保证推进的需要;机构满足结构刚度、强度要求.     

钢箱单勒系杆拱桥有限元模型计算分析

本文研究钢箱单勒系杆钢箱拱桥有限元计算分析,以正在施工中的白沙河大桥为背景,采用桥梁专用有限元软件MIDAS/CIVIL建立全桥空间模型.计算了最不利工况下的挠度值、应力值,评估其结构的安全性.计算结果表明：该桥在设计荷载下的最大挠度值均小于规范规定值,在荷载组合下的最大应力未超过材料的屈服强度,并具有一定的应力安全储备。     

矿用V型锁式接链环卡链冲击状态下的动态特性研究

文章利用有限元分析软件Hypermesh、LS-DYNA和LS-PrePost,建立矿用V型锁式接链环的动力学模型,分析接链环冲击状态下的动态特性。研究结果表明,在卡链冲击状态下V型锁式接链环的弹性销所受最大应力为535.4MPa,半环所受的最大应力为450MPa,均小于其屈服极限,V型锁式接链环具有较强的抗冲击性能。     

油罐运输车有限元分析及优化

为验证油罐运输车的结构强度是否满足使用要求,运用有限元仿真分析方法分别建立其弯曲、扭转、紧急制动3种工况的模型并进行了最大应力分析.结果显示,罐体结构的应力小于材料的屈服应力,在满足使用要求的基础上,采用尺寸优化分析方法减薄罐体的厚度可实现轻量化.     

消防多功能抢险车油缸连杆机构的优化

针对某消防多功能抢险车油缸连杆变幅机构变形失效问题,采用Creo、Adams与Ansys软件建立油缸连杆机构和履带车力学模型,仿真分析履带车运动过程中连杆各铰点受力情况。结果表明:连杆变形失效的主要原因是其多处位置强度超过材料许用应力。以最大力为边界条件,利用有限元方法对抢险车油缸连杆进行强度分析,并以油缸连杆铰点最大受力值为优化目标,采用灵敏度分析、优化设计的方法对油缸连杆各铰点进行优化。仿真结果表明:优化后连杆各铰点受力峰值降低50%,最大应力值为20814 MPa,比优化前降低513%,小于材料的许用应力,产品未发生变形失效,优化方案有效。     

大跨度钢拱桥有限元模型计算分析

以东平大桥为背景,采用桥梁专用有限元软件MIDAS/CIVIL建立全桥空间模型. 对各种工况进行计算,得出各种工况下的挠度值、应力值,评估其结构的安全性. 计算结果表明:该桥在设计荷载下的最大挠度值均小于规范规定值,在荷载组合下的最大应力未超过材料的屈服强度,并具有一定的应力安全储备.     

高压大流量水阀U形密封圈失效机理

以高压大流量水阀的U形橡胶密封圈为对象进行受力分析;选取Mooney-Rivlin模型表征橡胶材料,基于ANSYS/LS-DYNA软件实现阀杆往复密封结构的三维非线性接触动力学仿真,得到介质压力、阀杆运动速度和方向、表面摩擦因数以及阀杆径向受力等因素对密封圈应力状况的影响规律,确定U形橡胶密封圈失效的边界条件.实验结果表明:U形密封圈的沟槽、内唇口及底孔边缘是最大应力发生的主要部位,静态下密封圈最大应力比介质压力高8～10 MPa,阀杆正向运动时密封圈最大应力受摩擦因数的影响明显但处于安全范围,阀杆反向运动时密封圈最大应力主要受滑动速度影响,阀杆摆动时最大应力随径向力成近似正比增大.仿真结果与实际失效特征吻合.     

城轨车辆车钩螺栓连接仿真及强度分析

采用整体建模的方法,建立城轨车辆车钩螺栓连接有限元非线性接触模型进行强度分析,仿真分析结果表明,螺栓螺纹部分最大应力与理论计算结果吻合,有限元仿真模型能真实模拟螺栓连接;提取极限载荷下螺栓的轴向拉力,运用VDI 2230—2003标准对螺栓的拉伸强度进行分析,并和传统机械设计方法的螺栓强度分析结果进行比较,两种方法的螺栓拉伸强度均满足要求,为车钩螺栓连接设计提供了理论依据.     

CWGD250型擦窗机吊臂的优化设计与结构分析

目的分析CWGD250型擦窗机吊臂结构自重及稳定性,提出拉索式吊臂结构解决臂架过重以及臂身稳定性不够的问题.方法运用现代三维设计软件对比分析了擦窗机传统吊臂与拉索式吊臂的两种结构模型,并将模型导入到有限元计算软件中.选取擦窗机特定工况,考虑动载系数及风载荷对擦窗机的影响,计算分析拉索式吊臂结构和传统结构的静力学性能.结果在考虑动载系数及风载荷工况下,计算结果中拉索式吊臂的最大挠度为61.59 mm,传统结构的最大挠度为177.11 mm,两种形式的最大挠度均出现在前端与旋转吊臂相连接的位置.拉索式吊臂的最大应力为273.08 M Pa,出现在前部拉索的中间段;而传统结构的最大应力为303.41 M Pa,集中作用在吊臂的回转支撑连接处;对比得到传统吊臂的自重310 kg是拉索式吊臂280 kg的1.1倍.结论擦窗机拉索式吊臂结构在提升臂架强度及稳定性的情况下,降低了整机的自重,经验证拉索式结构在擦窗机吊臂应用中具备可行性,为优化擦窗机的设计提供了参考.     

立式环模颗粒成型机压辊性能仿真分析

立式环模颗粒成型机是一种新型生物质燃料颗粒的生产设备,采用偏心轴压辊式结构,即压辊绕轴转动,与环模接触将物料挤出,压辊成为成型机稳定工作的关键影响因素之一。基于虚拟样机仿真技术,利用有限元分析软件对压辊组件进行静态结构仿真分析,得出在正向与侧向受载情况下,压辊所受最大等效应力小于材料本身许用应力,并且压辊的最大变形量远远小于其压辊的总体尺寸,压辊的强度与刚度可以得到保证,从而验证成型机压辊的结构性能合理性。