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基于有限元的双道金属O形环压紧力分析

润滑与密封 2022年第10期47卷 59-64页

作者：刘长海赵栋魏雪张强东北石油大学机械科学与工程学院黑龙江大庆163318

双道金属O形环是反应堆压力容器常用的密封结构。为研究在双道密封下金属O形环所需最小压紧力的计算公式,利用ANSYS有限元软件,建立金属O形环二维轴对称模型,求出在相同压缩率下单道与双道密封压紧力值。建立双道密封压紧力计算的修正公... 详细信息

双道金属O形环是反应堆压力容器常用的密封结构。为研究在双道密封下金属O形环所需最小压紧力的计算公式,利用ANSYS有限元软件,建立金属O形环二维轴对称模型,求出在相同压缩率下单道与双道密封压紧力值。建立双道密封压紧力计算的修正公式,通过比较双道密封压紧力有限元值和理论值,得出双道密封的修正系数。结果表明:密封环中心圆直径一定,在相同压缩率下,单道密封环所受压紧力要小于双道的第一道密封环压紧力。当第一道密封修正系数取1.021,第二道密封修正系数取1.028时,修正公式计算的最小压紧力值与有限元计算值吻合。

关键词：双道密封金属O形环压紧力修正系数

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大倾角输送机结构优化与压紧力仿真分析

工矿自动化 2023年第S2期49卷 20-26页

作者：田丰李申岩国能准能集团有限责任公司内蒙古鄂尔多斯010300 中煤科工集团沈阳设计研究院辽宁沈阳110015

针对压带式大倾角输送机工作时机架易坍塌和运输煤粒出现物料滑移现象,以某露天煤矿南端帮为例,提出了一种压带式大倾角输送机结构优化与压紧力仿真方法。首先以矿用带式输送机机架的结构性能为基础,并结合露天矿端帮的特点以及对输送... 详细信息

针对压带式大倾角输送机工作时机架易坍塌和运输煤粒出现物料滑移现象,以某露天煤矿南端帮为例,提出了一种压带式大倾角输送机结构优化与压紧力仿真方法。首先以矿用带式输送机机架的结构性能为基础,并结合露天矿端帮的特点以及对输送机运量的要求,对压带式大倾角输送机的结构进行设计;然后计算出不同输送倾角下所对应的压紧力大小及机架模型的危险区域;最后采用静力学仿真软件ANSYS和离散元仿真软件EDEM对模型进行数字仿真,得出机架优化前后应力、应变大小,不同带速、倾角下运输煤粒时所需压紧力大小。仿真结果表明:优化后的压带式大倾角输送机结构满足机架的许用应力和最大刚度,随着带速、倾角的增加,压带式大倾角输送机所需压紧力逐渐变大,且同一倾角下,带速越快,所需的压紧力越大。

关键词：压带式大倾角输送机压紧力刚度带速倾角

高速卷接机组大压板调节机构压紧力计算与优化

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包装工程 2022年第13期43卷 196-202页

作者：梅光传洪广怀李韫哲刘辉华中烟机械集团常德烟草机械有限责任公司湖南常德415000 湖南大学汽车车身先进设计与制造国家重点试验室长沙410082 湖南磐钴传动科技有限公司长沙410082

目的为使高速卷接机组烟枪成型大压板调节机构能转动灵活且锁紧可靠,有必要减小成品烟支直径与理想直径的误差。方法分析大压板锁紧机构与烟支直径调节机构的工作原理,研究大压板调节机制和烟支直径卷制质量。通过测试大压板压紧力,得... 详细信息

目的为使高速卷接机组烟枪成型大压板调节机构能转动灵活且锁紧可靠,有必要减小成品烟支直径与理想直径的误差。方法分析大压板锁紧机构与烟支直径调节机构的工作原理,研究大压板调节机制和烟支直径卷制质量。通过测试大压板压紧力,得到弹簧工作参数。优化大压板调节机构,使其自锁可靠。结果根据测量得到的两大压板压紧力分别为137 N和147 N,为确保大压板不分离和卷制质量良好,压缩弹簧弹力需大于209.8 N。优化后最大连杆长度值在[29.2 mm,29.7 mm]时,大压板锁紧机构可实现自锁。结论大压板压紧力测算与自锁机构优化可有效地改善烟丝卷制效率,保证了烟支的成品率。

关键词：卷接机组大压板调节机构压紧力

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机器人钻削CFRP薄板压脚压紧力研究

机器人钻削CFRP薄板压脚压紧力研究

作者：苗宇航哈尔滨理工大学

学位级别：硕士

CFRP因有卓越的物理特性被广泛应用于各行业,而在航空工业中许多零件例如:飞机蒙皮、飞机壁板、机翼等都由CFRP薄板组成。CFRP薄板作为与其它零件相互连接的结构件,其连接方式大多以孔为主。因此,保证钻孔质量与钻孔精度十分关键。在工... 详细信息

CFRP因有卓越的物理特性被广泛应用于各行业,而在航空工业中许多零件例如:飞机蒙皮、飞机壁板、机翼等都由CFRP薄板组成。CFRP薄板作为与其它零件相互连接的结构件,其连接方式大多以孔为主。因此,保证钻孔质量与钻孔精度十分关键。在工业机器人钻削CFRP薄板过程中,终端执行器与薄板接触刚度差,导致加工时孔位产生振动,在终端执行器前设计压脚可有效解决该问题,压脚作为一种单向压紧装置,极大提高了机器人钻削系统的动刚度。本文以FANUC R2000ic-165F机器人为平台,设计出机器人钻削终端执行器压脚装置,并针对压脚压紧力展开了深入研究,具体研究内容如下:首先,依据CFRP薄板钻孔要求和机器人自动钻孔系统特点,对钻孔终端执行器的各部分功能进行介绍,设计了气动压紧装置,详细分析了压脚压紧力作用原理并利用有限元法验证压脚结构的合理性。为使CFRP薄板不因压脚压紧力过大而产生基体裂纹,对钻削过程中CFRP薄板的受力情况进行应力解析,利用Navier法求解出压脚压紧力取值的许用范围。其次,根据求得的压紧力取值许用范围,对比许用范围内不同压紧力下钻削CFRP薄板的变化规律。对Abaqus进行二次开发,编写出CFRP薄板材料的本构模型,并用VUMAT子程序关联Abaqus,利用多次数值模拟结果,详细分析许用范围内不同压紧力对钻削CFRP薄板质量的影响,得出许用范围内压脚压紧力的推荐值。再次,研究压紧力推荐值作用下的机器人末端变形,建立压紧力约束下的机器人刚度模型,利用解析法求得机器人关节刚度值。运用遗传算法对机器人关节刚度进行优化,得出机器人刚度最佳的加工姿态,通过仿真验证最佳加工姿态的有效性,并补偿该姿态下的机器人末端变形。最后,搭建机器人钻孔实验平台。通过检测钻孔后的孔位表面质量、孔壁粗糙度等,验证压脚压紧力许用范围内推荐值的有效性。通过检测加工孔的位置精度,验证补偿机器人末端受力变形的有效性。

关键词：机器人自动钻孔压脚装置压紧力数值模拟变形补偿

基于有限元法的叠层薄壁工件自动化制孔压紧力预测

同方学位论文库评论

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同方学位论文库

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中南大学学报（自然科学版） 2018年第2期49卷 339-344页

作者：刘雪锋朱伟东杨国荣党晓娟浙江大学机械工程学院浙江杭州310027 西安飞机工业(集团)有限责任公司陕西西安710089

针对实验法选择合适压紧力时间周期长、成本高的问题,分析叠层薄壁工件层间毛刺的产生原理,利用简化的梁模型研究压紧力对层间间隙的影响。根据层间毛刺和层间间隙的关系,融合有限元仿真和函数拟合,提出基于有限元的压紧力理论预测方法... 详细信息

针对实验法选择合适压紧力时间周期长、成本高的问题,分析叠层薄壁工件层间毛刺的产生原理,利用简化的梁模型研究压紧力对层间间隙的影响。根据层间毛刺和层间间隙的关系,融合有限元仿真和函数拟合,提出基于有限元的压紧力理论预测方法,以实现制孔压紧力的快速准确预测。采用理论预测的压紧力进行2024叠层铝板制孔实验。研究结果表明:构建的层间毛刺高度模型预测误差在10%以内,实验孔的层间毛刺高度小于0.1 mm,达到"无毛刺"的制孔要求,为自动化制孔压紧力的选择提供了理论参考。

关键词：自动化制孔压紧力有限元层间毛刺层间间隙

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面向螺旋铣制孔过程的压脚压紧力优化

浙江大学学报（工学版） 2016年第1期50卷 102-110,172页

作者：毕运波李夏严伟苗沈立恒朱宇方伟浙江大学机械工程学院浙江杭州310027 中航工业西安飞行自动控制研究所陕西西安710065 上海飞机制造有限公司上海200436

为了优化机器人螺旋铣制孔过程中末端执行器的压脚压紧力取值,提高末端执行器与工件的接触刚度,消除压紧力取值对加工孔的孔径精度、表面粗糙度、孔位偏差等的影响,采用解析法确定压紧力取值的许用范围.通过建立螺旋铣制孔过程有限元仿... 详细信息

为了优化机器人螺旋铣制孔过程中末端执行器的压脚压紧力取值,提高末端执行器与工件的接触刚度,消除压紧力取值对加工孔的孔径精度、表面粗糙度、孔位偏差等的影响,采用解析法确定压紧力取值的许用范围.通过建立螺旋铣制孔过程有限元仿真模型,研究许用范围内不同压紧力对加工孔质量的影响,给出压脚压紧力的最优值.通过制孔实验对比分析不同压紧力下的加工孔质量,实验结果表明,在优化后的压脚压紧力作用下,加工孔的圆柱度可以有效控制在0.013mm以内,孔的内壁表面粗糙度可以提升至1.6μm以内.

关键词：螺旋铣压脚装置末端执行器压紧力有限元分析(FEA)

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飞机大部件对接自动化制孔单向压紧力分析

南京航空航天大学学报 2012年第4期44卷 553-558页

作者：王珉薛少丁蒋红宇王宇波南京航空航天大学机电学院南京210016 上海飞机制造有限公司航空制造技术研究所上海200436

飞机装配制孔过程中施加一定的压紧力可以有效控制贴合面间隙,而飞机大部件对接自动化制孔,只能采用单向压紧的方法。本文首先分析了单向压紧力对毛刺的影响,并讨论了压紧力分析的3种分析方法,然后以某飞机中机身和中后机身对接处的典... 详细信息

飞机装配制孔过程中施加一定的压紧力可以有效控制贴合面间隙,而飞机大部件对接自动化制孔,只能采用单向压紧的方法。本文首先分析了单向压紧力对毛刺的影响,并讨论了压紧力分析的3种分析方法,然后以某飞机中机身和中后机身对接处的典型位置为实例,应用有限元方法分析了贴合面间隙随压紧力变化情况,最后给出合理的压紧力推荐值。

关键词：大部件对接单向压紧毛刺压紧力有限元分析

堆内环境下燃料组件板弹簧压紧系统压紧力数值模拟研究

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核动力工程 2021年第S2期42卷 93-98页

作者：王浩煜秦勉蒲曾坪朱发文冉仁杰苗一非袁攀刘孟龙中国核动力研究设计院核反应堆系统设计技术重点实验室成都610213

为了对核燃料组件板弹簧压紧系统设计寿期内的压紧力进行准确预测,结合受快中子辐照影响的板弹簧材料塑性模型和蠕变模型,基于精细化结构模型,提出了堆内环境下板弹簧压紧系统全寿期的压紧力数值模拟方法,并通过与燃料组件板弹簧压紧系... 详细信息

为了对核燃料组件板弹簧压紧系统设计寿期内的压紧力进行准确预测,结合受快中子辐照影响的板弹簧材料塑性模型和蠕变模型,基于精细化结构模型,提出了堆内环境下板弹簧压紧系统全寿期的压紧力数值模拟方法,并通过与燃料组件板弹簧压紧系统分析软件HOFA计算结果对比的方式,验证了该数值模拟方法的合理性(压紧力最大误差为8.83%)。影响性对比结果表明,在考虑辐照蠕变的情况下,压紧力最大降低4.34%;循环长度增加后,各循环末的压紧力略有增加。

关键词：燃料组件板弹簧压紧力辐照松弛

纤维铺放压紧力及预浸带加热温度对复合材料力学性能的影响

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复合材料学报 2012年第4期29卷 148-156页

作者：段玉岗刘芬芬陈耀刘潇龙西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室西安710049

采用三因素四水平正交实验与单因素实验相结合,通过力学性能测试及SEM和光学显微镜微观形貌观察研究了复合材料铺放过程中压紧力、预浸带加热温度及芯模温度对复合材料力学性能的影响。实验结果表明:压紧力与加热温度对层间剪切强度(IL... 详细信息

采用三因素四水平正交实验与单因素实验相结合,通过力学性能测试及SEM和光学显微镜微观形貌观察研究了复合材料铺放过程中压紧力、预浸带加热温度及芯模温度对复合材料力学性能的影响。实验结果表明:压紧力与加热温度对层间剪切强度(ILSS)影响很大,而芯模温度影响较小;当压紧力为600N、预浸带加热温度为30℃、芯模温度为18℃时,复合材料综合力学性能达到最佳。微观形貌观察结果表明:随着压紧力和预浸带加热温度升高,纤维与树脂接触充分,树脂与纤维分布均匀性较好,层间富树脂区的厚度较小,ILSS逐渐增加;但当预浸温度上升到40℃以后,压紧力作用导致树脂与纤维的分布均匀性变差,层间富树脂区的厚度较大,从而导致ILSS下降。

关键词：复合材料纤维铺放层间剪切强度压紧力加热温度