筒节夹钳钳爪强度的有限元分析

筒节夹钳是冶金行业中的特种起重设备,夹钳夹持的可靠性及其本身的强度在设计中很关键,如果设计不当,将会导致在夹持物料过程中产生物料坠落等事故。由于作业场地的危险性较大,一旦出现事故,轻则砸坏设备、影响生产,重则机毁人亡。夹钳能否长时间安全可靠地作业变得很重要,尤其钳爪是连接筒节和钳臂的重要部件,因此对夹钳钳爪的强度进行有限元分析具有重要的意义。     

基于刚柔混合动力学的钳臂柔性体仿真

以锻造操作机钳臂为研究对象,运用ANSYS建立钳臂的有限元模型导出柔性体中性文件,并在ADAMS中进行柔性体运动仿真导出力谱文件,最后在ANSYS中载人力谱文件计算得出应力时程曲线。该方法为钳臂的优化设计提供了理论依据。     

平移式电动卧卷夹钳改造

本文介绍了平移式电动卧卷夹钳的结构组成及工作原理,通过对夹钳限位开关的改造解决了夹钳常见的故障,节约了生产成本。     

锻造操作机夹钳平行升降机构运动学特性分析

对锻造操作机机械系统进行运动学特性分析,研究执行机构的运动规律,是实现操作机夹钳末端位置精确控制的前提。本文分析了某典型锻造操作机夹钳平行升降机构的机构特征及运动学特性,得到了夹钳末端随升降缸运动的变化规律以及夹钳平行升降动作的运动学逆解方程。结合锻造操作机具体结构参数对夹钳平行升降逆解近似公式的精度进行了分析,提出了采用高次方程近似公式的方法,并给出了二次方程近似公式,研究结果对于提高操作机夹钳末端的位置控制精度具有一定的理论价值。     

柔性电热镍微夹钳结构设计及加工测试研究

把柔性机构的设计方法--伪刚体法应用于柔性微夹钳的设计中,得到一种新结构形式的电热微夹钳,用UV-LIGA方法进行加工制作,并进行动态性能测试. 从对称的平面十杆刚性机构得到其伪刚体模型,对伪刚体模型进行优化并柔性化得到放大20倍的柔性微夹钳钳体,通过仿真验证了设计的正确性和可靠性. V形电热驱动器与柔性钳体集成到一起,形成柔性电热微夹钳. 用SU-8胶做电铸铸模,钛和二氧化硅做牺牲层,铜做种子层,在氨基磺酸镍电铸液中进行电铸,加工出最小特征尺寸10 μm,厚度30 μm的电热镍微夹钳. 最后对制作的微夹钳在0～1.5 V直流电压下进行动态测试,夹持端位移最大可达24 μm.     

微型夹钳的最新研究

微型夹钳技术是微机电系统研究的重要内容，应用于微装配等领域，在微机电系统的研究及微型产品的研制开发中发挥着重要的作用。本文选取微型夹钳技术最新研究中有代表性的成果进行了回顾，对微型夹钳的结构材料、制作工艺和工作原理等进行了分析，介绍了微型夹钳的最新研究进展，慨括了研究特点及发展趋势。     

基于拓扑优化的微夹钳设计

采用以互能和应变能比值作为目标函数的柔性结构拓扑优化方法完成了微夹钳的概念设计.结合具体的夹持对象和工作环境,在微夹钳概念设计基础上确定了微夹钳的最终结构形式.采用有限元法分析了微夹钳的传动比与夹持力,并在万能工具显微镜下测量了微夹钳原型的传动比与夹持力.试验结果表明:当微夹钳钳口尺寸为0.45mm时,微夹钳的平均传动比为22.89,最大夹持力为356.16mN,并且钳口的位移和夹持力与压电陶瓷的输入位移有良好的线性关系,与有限元计算结果基本吻合.这表明连续体拓扑优化方法在微夹钳的设计中有着重要指导作用.     

行列式制瓶机钳瓶机械手机构组成及运动学分析

为提高移瓶速度、提升工作效率,设计了行列式制瓶机钳瓶机械手机构并对其进行了运动学分析。在SoildWorks环境下建立钳瓶机械手机构三维模型,对机构各关节组成部分进行分析;通过等距原则进行插值点规划,对钳瓶机械手机构各关节运动(位置)进行控制;在Adams环境下以大臂运动演变为例,分析其运动变化趋势。结果表明:该行列式制瓶机钳瓶机械手机构能提高移瓶工作效率,保证工作的平稳性和可靠性。     

矿用汽车纵臂断裂失效分析与结构改进

针对某单纵臂悬架矿用汽车样车在试验的过程中出现纵臂断裂的情况,对前桥纵臂断裂进行了理论分析,并利用ABAQUS有限元分析软件对处于动态冲击下的前桥纵臂的受力变形情况进行了研究分析,得到了满载工况、动态左转向至极限工况、动态右转向至极限工况的应力应变特性.根据应力应变分析结果,对单纵臂悬架进行了结构改进.仿真结果表明,改进后的结构是合理的.     

基于焊接工艺的悬臂式重载码垛机械手

设计了一种基于焊接工艺的悬臂式重载码垛机械手,利用SolidWorks建立了大臂和小臂的三维模型,采用ANSYS对其进行静力学分析,获得了最大负载工况下大臂和小臂的应力分布及变形云图,并在ADAMS软件中模拟研究了机械手大臂和小臂的动力学行为。分析结果表明:机械臂的应力和变形量满足设计要求,运行平稳,证明了对机械臂制造工艺的改进可提高码垛机械手的刚度及生产效率,降低生产成本。     

三相非隔离三电平双Buck光伏并网逆变器漏电流抑制研究

针对传统三相中点钳位三电平光伏并网逆变器存在桥臂直通影响系统可靠性的问题,提出一种新型三相三电平双Buck光伏并网逆变器拓扑。该拓扑不存在传统中点钳位三电平逆变器桥臂直通问题,运行过程中开关无需加入死区时间,提高了系统可靠性。在新型逆变器拓扑基础上,分析了系统工作原理及其共模特性,并提出一种新型载波调制策略,有效地消除了系统漏电流。最后对提出的拓扑及调制策略进行了仿真研究,结果验证了提出方案的可行性和有效性。     

油缸液压特性对喷浆台车机械臂结构的影响

首先利用压力传感器测试在实际施工过程中的臂架系统的液压特性曲线,以此作为机械臂有限元仿真分析的激励。同时利用应变花进行应力测试,用以验证仿真结果的准确性。改变油压特性曲线的峰值,仿真得到不同的结果。分析仿真结果,冲击状态下应力及振动比静止状态下大很多;减小液压特性曲线的峰值,相应的应力及振动减小。可以得出结论:在施工过程中,液压特性是影响机械臂受力和振动的重要因素。     

船用起重机吊臂的有限元分析

为准确计算船用起重机吊臂的刚度和强度,在分析其结构原理与典型工况的基础上,采用ANSYS软件在典型工况下对较危险的二节臂进行应力与应变分析。仿真表明：危险截面发生在基本臂与二节臂的连接处,在工况一下的应力、应变最大,最大应力小于材料的许用应力,最大应变也在许可范围内。该方法验证了设计的可行性,为优化吊臂结构提供参考依据。     

悬架控制臂多目标拓扑优化

为了对悬架控制臂进行轻量化,并保证轻量化的悬架控制臂仍能满足动静态性能要求,采用了多目标拓扑优化的方法。首先以控制臂为柔性体在Adams/Car中建立悬架刚柔耦合模型并对该模型进行多体动力学分析,从而得到悬架控制臂在制动、转向及过凸包等极限工况时的边界条件;然后采用惯性释放的方法对悬架控制臂进行有限元静力分析及模态分析,并根据结果分析其动静态性能;再运用折衷规划法对该悬架控制臂进行多目标拓扑优化,并通过正交试验的方法确定目标函数的权重。最终得到的新控制臂模型重量比原模型降低18.1%,总体刚度及低阶频率都有提高,各极限工况应力均小于许用应力。结果表明,轻量化的悬架控制臂满足性能要求,验证了设计的合理性。     

基于ANSYS的液压挖掘机工作装置有限元分析

针对YC225LC-8型液压反铲挖掘机,利用力学理论和方法对其工作装置在三种典型工况下进行受力分析.使用ANSYS对挖掘机动臂进行有限元静力强度分析,得出三种典型工况下的应力和应变云图以校核其强度.有限元分析结果显示:挖掘机动臂的静强度满足要求,其最大应力主要出现在液压缸和动臂连接的铰接点以及动臂和底座的铰接点处,这是对工作装置的强度起控制作用的一个重要因素.有限元分析结果对设计优化工作装置的具指导作用.     

单轴向压荷下混凝土应力—应变全曲线及其方程

作者以混凝土试件外套一钢筒作为刚性元件的方法,测得了强度为200～750kg/cm~2混凝土的应力—应变全曲线。分析了决定混凝土应力—应变全曲线形状的特征值及其与混凝土极限强度的相关关系。根据混凝土应力—应变全曲线的特征和混凝土的破坏过程,将应力—应变全曲线划分为混凝土应力上升段、混凝土裂缝扩展及贯穿段和混凝土破碎段,并提出了相应的表达式。     

马鞍面件柔性夹钳多点拉形实验与数值模拟

为了扩展柔性夹钳在板材多点拉形中的应用,对马鞍面件进行了柔性夹钳多点拉形实验.实验结果显示,工件被夹持边缘且呈曲线性,验证了柔性夹持技术的可行性.通过标记圆法测量了各标记圆拉形前后的厚度和长度方向的直径;对马鞍面件柔性夹钳多点拉形过程进行数值模拟,通过模拟结果发现离散夹钳实现了柔性夹持,并且成形件的应力、拉伸应变和厚度分布均匀.实验值和模拟值的对比结果表明,各标记圆长度的拉伸率分布趋势一致,最大偏差为0.21％,而且各标记圆厚度减薄率的分布趋势也基本一致,最大减薄量偏差为0.02 mm,从而验证了数值模拟的正确性和柔性夹钳拉形机的实用性.     

浮钳盘式制动器的有限元分析

通过对浮钳式盘式制动器的受力分析，建立了其关键部件钳体和支架的力学模型。应用大型机械CAD／CAE／CAM软件Ⅰ—DEAS对某一国产的浮钳式盘式制动器进行了有限元建模和分析，求解它们在工作状态下的应力情况。结果表明，钳体和支架的设计强度满足材料性能要求，该制动器的设计是成功的。     

BCCP结构设计计算方法与设计准则

为设计钢筋缠绕钢筒混凝土压力管（BCCP）,参考PCCP规范,提出适用于BCCP的外荷载和截面内力计算方法。考虑保护层对整管截面刚度的贡献,通过不同荷载组合工况下截面应力应变线性分布的假设,给出BCCP中管芯、钢筒、钢筋和保护层的应力应变计算方法。设计时遵循工作极限状态、弹性极限状态和强度极限状态设计准则,提出各个极限状态具体的准则条件。选用实际工程中内径2000mm的埋置式BCCP进行计算,结果表明该管型在各个荷载组合工况下计算的判断指标都比相应的设计准则要小,结构是安全的。     

装药形状对两端开口钢筒结构变形规律的影响

采用数值模拟与爆炸实验相结合的方式,研究了装药形状对两端开口圆柱钢筒结构变形规律的影响.采用显式动力分析软件LS-DYNA,并选用Johnson Cook模型模拟钢筒的动态变形,研究了方形、球形和柱形等不同形状装药对无加固圆柱钢筒塑性变形的影响规律,对比实验得到的残余变形测量结果,验证了钢筒计算模型和参数设置的有效性.同时,研究了不同长径比柱形装药对混凝土加固圆柱钢筒结构的影响.结果表明,在相同的装药量下,结构塑性变形与装药的几何形状密切相关.采用大长径比的装药形状,两端开口圆柱钢筒的环向变形明显增大.在设计防护结构时,必须高度重视装药形状对结构变形的影响.