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基于有限元的挖掘机工作效率的技术研究

基于有限元的挖掘机工作效率的技术研究

作者：祖挥程沈阳理工大学

学位级别：硕士

液压挖掘机是土石方工程的主要施工机械,作为液压挖掘机最重要的功能部件之一—工作装置,工作装置的结构动态特性对挖掘机的工作性能有很大影响。因此,本文以XE135B型液压挖掘机工作装置为研究对象,对其结构特性进行有限元分析。本文主... 详细信息

液压挖掘机是土石方工程的主要施工机械,作为液压挖掘机最重要的功能部件之一—工作装置,工作装置的结构动态特性对挖掘机的工作性能有很大影响。因此,本文以XE135B型液压挖掘机工作装置为研究对象,对其结构特性进行有限元分析。本文主要研究内容如下:首先,本文分析了挖掘机工作装置的使用性能要求和设计原则,提出工作装置整体有限元分析的方法。其次,根据挖掘机平面设计图纸在三维造型软件Pro/E中完成了挖掘机整机及其工作装置的三维实体模型。再将建立的几何模型导入到有限元分析软件ANSYS中,根据实际情况确定模型的单元类型和材料属性,并确定模型的边界约束条件以及销轴铰孔处载荷的施加方式,最终建立了XE135B挖掘机有限元模型。然后,对工作装置的五种最危险的工况进行了静力学分析、模态分析、瞬态动力学分析.根据分析结果,分析出工作装置在静载荷作用下的静变形、静应力都是在安全范围内,而动载荷作用下的波动曲线最大值也未超过安全范围。根据工作装置的模态分析结果,得出了其振型和频率,为防止施工时产生振动提供了参考。另外,对最危险工况的动臂进行了静力学分析和模态分析,结果验证了XE135B挖掘机动臂结构强度满足设计要求,动臂固有频率与挖掘机工作频率也不会引起共振现象。本文通过对XE135B型液压挖掘机工作装置研究表明,采用计算机辅助设计和有限元分析方法、动力学仿真方法对大型工程机械进行设计、开发是一种高效的方法,同时通过对五种比较典型工况的有限元分析,得出挖掘机的最佳挖掘姿态,很大程度的提高了挖掘机工作效率,对提高挖掘机设计水平有重要意义。

关键词：液压挖掘机工作装置 ANSYS 静力学分析瞬态动力学分析

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某型飞机作动筒壳体裂纹故障分析

西安航空学院学报 2020年第1期38卷 39-46页

作者：祖挥程房顶国营芜湖机械厂机电部安徽芜湖241007

针对某型飞机作动筒在使用过程中壳体出现裂纹现象,使用工业CT扫描、实物分解检查、金相组织分析等观察裂纹形貌,并利用断口失效分析、壳体有限元分析、现场检查取证等方法对裂纹产生原因进行分析。结果表明:退刀槽的R角小于图纸要求,... 详细信息

针对某型飞机作动筒在使用过程中壳体出现裂纹现象,使用工业CT扫描、实物分解检查、金相组织分析等观察裂纹形貌,并利用断口失效分析、壳体有限元分析、现场检查取证等方法对裂纹产生原因进行分析。结果表明:退刀槽的R角小于图纸要求,但有限元仿真结果显示,退刀槽的开裂R角位置未发生塑性变形,活塞杆和壳体磨损痕迹也在正常工作范围内,壳体的组织、硬度、材质正常,壁厚也符合技术要求,因此推断该壳体裂纹应为加工刀痕、疲劳应力和退刀槽的R值较小等多因素导致的疲劳裂纹,为偶发性故障,为降低壳体发生裂纹的概率,可采取对壳体退刀槽部位抛光、振动光饰等措施。研究结果为预防及降低裂纹故障发生率提供一定方法。

关键词：作动筒金相组织分析有限元分析塑性变形疲劳裂纹

大口径厚壁管内孔轴向车铣加工的切削参数优化

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制造技术与机床 2015年第3期 75-78页

作者：王冬旭金成哲祖挥程王旭姜增辉沈阳理工大学机械工程学院辽宁沈阳110159

针对目前镗削加工大口径厚壁管内孔效率和加工质量较低的问题,提出了采用轴向车铣工艺对大口径管内孔进行加工。根据轴向车铣加工工艺的特点,选择了切削速度、每齿进给量、有效切削刃长度等3个切削参数作为设计变量,确立了最大金属去除... 详细信息

针对目前镗削加工大口径厚壁管内孔效率和加工质量较低的问题,提出了采用轴向车铣工艺对大口径管内孔进行加工。根据轴向车铣加工工艺的特点,选择了切削速度、每齿进给量、有效切削刃长度等3个切削参数作为设计变量,确立了最大金属去除率的目标函数,依据实际加工条件设计了相应的约束条件,最终建立了切削参数优化数学模型。对于有约束的非线性目标函数,采用了基于MATLAB软件的多维约束优化有效集算法进行了优化求解,得到了最优的切削参数,通过实例验证了优化模型及方法的可行性。

关键词：轴向车铣大口径厚壁管切削参数优化

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离合器活塞断裂失效的案例分析

电子技术（上海） 2020年第12期49卷 186-188页

作者：刘永俊祖挥程芜湖机械厂安徽241007

基于某型舵机的通道离合器活塞在使用过程中出现凸台断裂,研究产生断裂的原因,首先对舵机的工况进行了分析,通过理论计算和有限元仿真相结合估算了断裂处的冲击载荷,发现断裂部位的估算冲击载荷并未超出材料的许用值。然后对离合器活塞... 详细信息

基于某型舵机的通道离合器活塞在使用过程中出现凸台断裂,研究产生断裂的原因,首先对舵机的工况进行了分析,通过理论计算和有限元仿真相结合估算了断裂处的冲击载荷,发现断裂部位的估算冲击载荷并未超出材料的许用值。然后对离合器活塞进行了外观观察、微观观察、金相检查、硬度测试,根据分析认为该离合器活塞在工作过程中受到冲击后,凸台损伤处萌生裂纹并扩展最终发生断裂。

关键词：离合器活塞有限元分析金相分析断裂

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液压系统静密封结构漏油故障分析

失效分析与预防 2021年第6期16卷 412-416页

作者：祖挥程王舒何磊国营芜湖机械厂机电部安徽芜湖241007

液压系统的执行部件液压缸在长期使用过程中出现漏油故障,通过对密封圈进行密封原理分析、密封结构分析、O形橡胶密封圈有限元仿真分析、试验验证等方式,得出静密封结构渗漏油的原因,并根据密封失效原因提出解决措施。结果表明:液压系统... 详细信息

液压系统的执行部件液压缸在长期使用过程中出现漏油故障,通过对密封圈进行密封原理分析、密封结构分析、O形橡胶密封圈有限元仿真分析、试验验证等方式,得出静密封结构渗漏油的原因,并根据密封失效原因提出解决措施。结果表明:液压系统O形圈静密封结构在低温下密封圈压缩率会减小,出现密封失效;通过增大O形橡胶密封圈截面直径可有效提高低温下压缩率,进而改进漏油故障,为同类型产品的渗漏故障提供参考作用。

关键词：静密封渗漏油密封失效 O形橡胶密封圈低温试验验证

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现代化膜分离技术在环境工程中的应用研究

环境工程 2023年第3期41卷 I0068-I0068页

作者：祖挥程国营芜湖机械厂

现代化膜分离技术在大气污染、水污染、固体废料等预防治理工作中占据重要作用,因此我国环保部门在重视相关理论技术的同时,需要根据以往的应用积累经验,推广现代化膜分离技术。下文对环境工程学科中膜分离技术的应用进行简要分析:结合... 详细信息

现代化膜分离技术在大气污染、水污染、固体废料等预防治理工作中占据重要作用,因此我国环保部门在重视相关理论技术的同时,需要根据以往的应用积累经验,推广现代化膜分离技术。下文对环境工程学科中膜分离技术的应用进行简要分析:结合图1所示的地下废水处理工程分析可知,其中所需要的膜分离技术应具备消耗能量少,整体操作简单,不会产生新的化学污染等优势。以纳滤技术为例,其在选择离子中具有自身优势,不仅可以清除物质包含的二价离子,同时这项技术也可以用来处理一价离子,去除效率高。

关键词：环境工程化学污染固体废料膜分离技术大气污染水污染一价离子二价离子

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多级柔性水泵转子的动力学有限元分析

工具技术 2013年第12期47卷 31-33页

作者：丛培田关欣韩辉祖挥程沈阳理工大学

利用ANSYS10.0软件,建立水泵转子的三维模型并进行模态分析和谐响应分析。得出水泵转子前四阶的固有频率和振型,并得到转子在前两阶固有频率下对不同盘加简谐激振力时的振型图,与转子理论振型对比,验证了转子动力学的合理性。有限元法... 详细信息

利用ANSYS10.0软件,建立水泵转子的三维模型并进行模态分析和谐响应分析。得出水泵转子前四阶的固有频率和振型,并得到转子在前两阶固有频率下对不同盘加简谐激振力时的振型图,与转子理论振型对比,验证了转子动力学的合理性。有限元法建立的模型为多级水泵柔性转子系统的振动提供了一定的理论依据。

关键词：水泵转子模态分析谐响应分析有限元法

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某型飞机主起落架活塞杆裂纹分析

机械工程师 2022年第6期 156-158页

作者：王俊祖挥程滕伟杰欧阳康国营芜湖机械厂安徽芜湖241007

主起落架供飞机起飞、着陆、滑跑、停放使用,主起落架的活塞杆在压缩时承受油液的压力和冲击力,在使用过程中会出现活塞杆裂纹而失效的情况。文中对活塞杆裂纹进行失效分析。分析结果表明,活塞杆失效是氢脆导致的,镀铬或镀铬后的除氢处... 详细信息

主起落架供飞机起飞、着陆、滑跑、停放使用,主起落架的活塞杆在压缩时承受油液的压力和冲击力,在使用过程中会出现活塞杆裂纹而失效的情况。文中对活塞杆裂纹进行失效分析。分析结果表明,活塞杆失效是氢脆导致的,镀铬或镀铬后的除氢处理工艺控制不当是造成氢脆的主要原因。该产品活塞杆采用300M钢材质,对氢脆比较敏感,因此在产品加工的过程中应对除氢工艺进行严格控制,以避免氢脆现象的发生。

关键词：主起落架活塞杆裂纹 300M钢氢脆

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微型零件自动装配之搬运机械手设计

机械工程师 2015年第1期 137-138页

作者：王浩丞张志军祖挥程王彬沈阳理工大学沈阳110159

针对音圈马达这种微型零件的自动装配,设计了一种真空吸盘式擒纵机械手,并依据擒纵机械手在工作过程中的稳定性与定位精度的要求,进行了动态特性分析,找出了擒纵机械手在上升和下降过程中的阵型和最大位移量。

关键词：微型零件自动装配搬运机械手动态特性分析