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基于ANSYS的粉末精整压机主机结构设计与分析

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兰州文理学院学报（自然科学版） 2024年第1期38卷 66-71页

作者：方传宝吴士宾安徽职业技术学院智能制造学院安徽合肥230011 中国三峡新能源股份有限公司河北保定073100

粉末精整液压机的机架刚度和强度直接影响到设备的性能以及制件的精度,本文首先通过理论经验计算对5000 kN粉末精整液压机机架的各组成部分设计结果进行了初步定量分析,其次利用有限元分析软件ANSYS Workbench在施加工况载荷条件下对主... 详细信息

粉末精整液压机的机架刚度和强度直接影响到设备的性能以及制件的精度,本文首先通过理论经验计算对5000 kN粉末精整液压机机架的各组成部分设计结果进行了初步定量分析,其次利用有限元分析软件ANSYS Workbench在施加工况载荷条件下对主机进行仿真,得到主机机身详细的应力、应变分布云图和最大变形情况.实验结果表明液压机主机在承受工况载荷的情况下,刚度和强度能够满足设计要求,仿真结果对粉末精整液压机机架的结构优化设计有一定的指导作用,同时也为工程实践提供定量的分析参考依据.

关键词：粉末精整液压机 Workbench 刚度强度有限元分析工况载荷

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考虑工况载荷影响的数控机床可靠性评估方法

考虑工况载荷影响的数控机床可靠性评估方法

作者：祝洪祥吉林大学

学位级别：硕士

高效率、高性能、高稳定性、高可靠性的国产数控机床能够提升我国先进基础制造能力和中国制造产品的附加值。精确的可靠性评估方法是对数控机床进行健康维护管理、可靠性增长设计、可靠性水平鉴定与验证的前提,数控机床在实际使用过程中... 详细信息

高效率、高性能、高稳定性、高可靠性的国产数控机床能够提升我国先进基础制造能力和中国制造产品的附加值。精确的可靠性评估方法是对数控机床进行健康维护管理、可靠性增长设计、可靠性水平鉴定与验证的前提,数控机床在实际使用过程中,工况环境千变万化,工作载荷多种多样,导致同一批次的数控机床在不同工况条件下表现出来的可靠性水平也有较大的差异。然而,目前,相关数控机床的可靠性评估方法多数是基于机床的历史故障数据及其时间历程数据进行的统计评价,可靠性建模与评估过程中并未考虑工况载荷因素的影响。因此,本文以数控机床为研究对象,重点研究其在考虑工况载荷影响下的精确可靠性评估方法。具体研究内容如下:1.进行工况载荷因素对数控机床可靠性水平的影响能力分析,提出基于AHP-模糊综合评价的方法对工况载荷重要度进行评价。研究建立数控机床工况载荷的重要度评价层次结构模型,构造判别矩阵,并对判别矩阵进行一致性检验。在此基础上,建立模糊综合评价的评判结果矩阵,实现数控机床工况载荷重要度的定量评价。2.研究并提出基于多维指数分布的混合变参数模型,使用极大似然估计方法和偏似然估计方法等对模型参数进行估计,对工况条件进行分组,建立混合分布模型,实现对数控机床可靠性水平的精确评估。在案例中,对模型进行K-S的拟合优度检验,验证模型的可行性。3.研究考虑工况载荷影响的可靠性特征量的估计方法,主要包括:考虑工况载荷影响的可靠性模型中尺度参数和形状参数的区间估计方法,以及MTBF区间估计方法。在案例中,对在不同置信度下的数控机床可靠性特征量的尺度参数、形状参数和MTBF进行区间估计。4.开发考虑工况载荷影响的数控机床可靠性评估软件,为考虑工况载荷影响的数控机床可靠性评估方法提供基础数据、实用工具和技术支持。

关键词：数控机床工况载荷可靠性评估区间估计混合变参数幂律分布

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变桨轴承工况载荷计算与分析

哈尔滨轴承 2011年第4期32卷 1-6页

作者：陈龙闫佳飞夏新涛河南科技大学机电工程学院河南洛阳471003

工况载荷的变化直接影响变桨轴承内部的载荷分布状态,并将决定受载最大的滚动体承受的载荷大小,进而影响变桨轴承的寿命。本文以水平轴式风力发电机为例说明变桨轴承的工况载荷分析与计算。

关键词：变桨轴承工况载荷转盘轴承风力发电机水平轴

动力总成悬置系统运动包络及工况载荷计算方法

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装备制造技术 2012年第6期 44-47页

作者：韦宝侣吕兆平上汽通用五菱汽车股份有限公司技术中心广西柳州545007

阐述了动力总成位移控制设计的一般原理,以一微车动力总成悬置系统为研究对象,结合通用汽车公司全球标准的28种载荷工况,介绍了求解各悬置点反力以及发动机质心位移和转角的方法,该计算数据为悬置支架的强度校核以及发动机仓零件设计和... 详细信息

阐述了动力总成位移控制设计的一般原理,以一微车动力总成悬置系统为研究对象,结合通用汽车公司全球标准的28种载荷工况,介绍了求解各悬置点反力以及发动机质心位移和转角的方法,该计算数据为悬置支架的强度校核以及发动机仓零件设计和布置提供了理论依据。

关键词：汽车动力总成悬置系统运动包络工况载荷

基于离散元-多体动力学-液压联合仿真采集推土机工况载荷数据

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基于离散元-多体动力学-液压联合仿真采集推土机工况载荷数据

精密机床试验台主轴系统的动态特性仿真与分析

第十二届多体动力学与控制暨第七届航天动力学与控制和第十...

作者：朱向前潘龙叶黄亚军山东大学机械工程学院山推工程机械股份有限公司设计研究院

推土机前工作装置的作业负载大、变化幅度大使其故障率高。明确推土机作业时物料载荷的传递路径和分配比例,有助于优化设计前工作装置的机械结构。尽管物理试验可以获得准确的载荷数据,但是试验场可开展的物理试验有限,不方便开展多种... 详细信息

推土机前工作装置的作业负载大、变化幅度大使其故障率高。明确推土机作业时物料载荷的传递路径和分配比例,有助于优化设计前工作装置的机械结构。尽管物理试验可以获得准确的载荷数据,但是试验场可开展的物理试验有限,不方便开展多种作业物料的物理试验。因此本研究分别借助RecurDyn、EDEM和AMESim软件实现推土机动力学、土壤物料和工况运动控制系统建模,并且借助物理试验标定建模参数并验证仿真模型。然后参考《GBT 35202-2017土方机械履带式推土机试验方法》创建直推作业工况,通过联合仿真获得了各个铰接点的作用力和提升油缸的油压力,实现载荷分配比例计算。同时,根据土壤的性质,建立了黏土,砂土和砾石土等三种经典土壤模型,通过仿真分析获得了直推黏土,沙质和砾石土时的工况荷载数据。本研究突破试验场和作业物料限制,以低成本地方式获得直推多种土壤物料的载荷数据,推动推土机载荷谱编制和室内疲劳台架建设。

关键词：推土机工况载荷联合仿真数据采集

来源： cnki会议评论

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机械设计与制造 2023年第9期391卷 6-9页

作者：袁峰彭绘舒秦东晨李济顺郑州大学机械与动力工程学院河南郑州450000 河南科技大学机电工程学院河南洛阳471003

研究主轴系统的动态特性对于提高机床运行的稳定性和加工精度有重要意义。基于Romax采用定量分析法分析了主轴系统的动态特性,研究了定压预紧、定位预紧和工况载荷对主轴系统动态特性的影响,并进行了仿真分析。采用的轴系模型为依据机... 详细信息

研究主轴系统的动态特性对于提高机床运行的稳定性和加工精度有重要意义。基于Romax采用定量分析法分析了主轴系统的动态特性,研究了定压预紧、定位预紧和工况载荷对主轴系统动态特性的影响,并进行了仿真分析。采用的轴系模型为依据机床设计手册所设计的主轴结构,轴系使用的角接触球轴承为7006C/P4。分析结果表明:定压预紧时轴承寿命较长,定位预紧时轴系刚度提高,主轴系统稳定性更好;在考虑工况载荷影响时,轴系刚度会随着载荷增大而增大,轴承寿命随着载荷增大而缩短。

关键词：主轴系统 Romax 动态特性定压预紧定位预紧工况载荷

磨损—疲劳复合损伤下的TBM主轴承寿命研究

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磨损—疲劳复合损伤下的TBM主轴承寿命研究

作者：安劭侠大连理工大学

学位级别：硕士

全断面硬岩掘进机(TBM)作为隧道施工的一大利器,在铁路、引水工程和城市建设中得到广泛应用。而主轴承作为TBM的重要部件,在恶劣的服役环境下发生的失效形式主要为磨损和疲劳,两者相互影响,但目前主轴承的寿命研究只关注单一的失效形式... 详细信息

全断面硬岩掘进机(TBM)作为隧道施工的一大利器,在铁路、引水工程和城市建设中得到广泛应用。而主轴承作为TBM的重要部件,在恶劣的服役环境下发生的失效形式主要为磨损和疲劳,两者相互影响,但目前主轴承的寿命研究只关注单一的失效形式,造成其寿命预测精度低。因此,开展TBM主轴承在磨损和疲劳复合损伤下的寿命研究尤为重要。本文结合TBM主轴承的实际服役工况特点,探明复合失效形式下主轴承的失效机理,建立考虑磨损-疲劳复合损伤的TBM主轴承寿命预测模型,进而对主轴承的结构参数和滚子修形进行优化。本文的主要研究内容如下:(1)考虑强冲击下的TBM主轴承工况载荷研究:基于某引水工程,根据TBM刀盘滚刀布置、掘进地质参数等信息,利用CMS和秋三藤三郎滚刀破岩模型计算了滚刀的三向载荷,借助ANSYS建立多工况下的TBM刀盘-主轴承力流静力学模型,得到主轴承的初始载荷,并与实际监测数据进行对比验证,进而考虑TBM承受强冲击的载荷特点,采用冲击载荷系数对初始载荷进行修正得到多工况下主轴承的工况载荷。(2)TBM主轴承载荷分布与应力分析:从考虑套圈变形的角度,利用非线性弹簧代替滚子实体建立的主轴承有限元模型与基于变形协调关系和赫兹理论建立的理论模型,分别得到主轴承载荷分布并进行对比分析。进一步通过有限元分析了单个主推滚子的接触应力分布,并与赫兹理论结果对比。结果表明,基于有限元法得到的载荷分布和接触应力误差分别为10.7%和-2.59%,均验证了有限元分析的准确性。(3)磨损-疲劳复合损伤下的TBM主轴承寿命模型:针对主轴承磨损与疲劳并存的失效特点,本文探明了主轴承在疲劳损伤过程中的磨损影响失效机制。采用考虑粗糙度的Archard理论和连续损伤力学建立了主轴承磨损-疲劳复合损伤的寿命模型,基于MATLAB和APDL的协同计算平台完成了主轴承的疲劳寿命评估,与L寿命进行对比。结果表明,磨损改变了应力分布,导致接触应力和正交切应力分别增加17.25%和21.47%,而寿命为18041h,误差为15.25%,具有较高的准确性。(4)TBM主推轴承的结构参数优化和修形设计:针对目前主轴承服役寿命低的问题,本文以接触应力为优化目标,分析游隙参数影响规律,采用遗传算法建立主推轴承结构参数的多目标优化模型进而完成结构参数的优化,通过滚子的修形设计改善接触应力分布不匀的现象。结果表明,优化后的主轴承最佳游隙为-0.08mm,接触载荷下降了18.65%,接触应力降低了22.08%。

关键词： TBM主轴承工况载荷磨损-疲劳复合损伤寿命预测优化设计

越野车辆湿式离合器动态配合间隙三维公差分析方法研究

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越野车辆湿式离合器动态配合间隙三维公差分析方法研究

作者：曹志晨华中科技大学

学位级别：硕士

湿式离合器是越野车辆传动系统中重要的换挡操纵件,是车辆机动性能的综合体现。湿式离合器机械结构复杂、运行工况恶劣,而现有的基于刚体假设的公差分析技术并未充分考虑工况载荷(如工作扭矩、高转速离心力等)引起的零部件变形以及轴孔... 详细信息

湿式离合器是越野车辆传动系统中重要的换挡操纵件,是车辆机动性能的综合体现。湿式离合器机械结构复杂、运行工况恶劣,而现有的基于刚体假设的公差分析技术并未充分考虑工况载荷(如工作扭矩、高转速离心力等)引起的零部件变形以及轴孔间的相对转动状态对配合要求的影响,湿式离合器动态配合间隙在多源载荷作用下极易失效。针对上述问题,本文提出了考虑受载变形的湿式离合器动态配合间隙公差分析方法与载荷变形贡献度计算方法,求解了载荷变形下的湿式离合器动态配合间隙分布区间,从公差参数和载荷变形两方面辨识并优化了高贡献度影响因素,使受载变形下的湿式离合器动态配合间隙符合设计要求。主要内容包括:(1)针对湿式离合器中一维、二维公差分析模型难以建模、零部件在工况载荷下变形情况不明确等问题,一方面,基于小位移旋量理论,建立了刚体假设下的湿式离合器三维公差分析模型,计算了间隙配合零件间的装配误差;另一方面,考虑工作扭矩、高转速离心力等工况载荷,建立了湿式离合器受载变形有限元分析模型,求解并提取了配合面变形数据,为后续分析提供了模型与数据基础。(2)针对现有公差分析方法未充分考虑零部件变形与零件间相对转动的问题,提出了以变形表面回转轨迹圆对转动状态下的间隙进行等效的动态配合间隙公差分析方法,对受载变形下湿式离合器动态配合间隙进行了公差建模,求解了多源载荷下的动态配合间隙分布区间,并与基于刚体假设的公差分析方法所得的计算结果进行对比。结果表明,本文所提方法的计算结果更贴合动态配合间隙的实际情况。(3)针对湿式离合器动态配合间隙关键影响因素难以辨识、配合间隙难以保障等问题,提出了考虑柱面误差敏感方向的柱面间隙载荷变形贡献度计算方法,在此基础上分别计算了湿式离合器动态配合间隙组成环公差贡献度和载荷变形贡献度,辨识并优化了高贡献度公差参数与载荷变形。结果表明,优化后的动态配合间隙分布区间符合设计要求,湿式离合器动态配合间隙得到了有效保障。

关键词：公差分析小位移旋量动态配合间隙工况载荷贡献度

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油管判废技术研究

油管判废技术研究

作者：周巍东北石油大学

学位级别：硕士

油管是油田重要的石油装备物资,也是抽油机井传递动力、输送油流的必备井下工具。由于其在井下工作过程中,除自身受力极其复杂以外,工作环境十分恶劣,导致油管失效问题频繁发生,不但给油田的正常生产管理带来诸多困难,而且使维护性措施... 详细信息

油管是油田重要的石油装备物资,也是抽油机井传递动力、输送油流的必备井下工具。由于其在井下工作过程中,除自身受力极其复杂以外,工作环境十分恶劣,导致油管失效问题频繁发生,不但给油田的正常生产管理带来诸多困难,而且使维护性措施工作量增大、原油成本增加、经济效益降低,严重影响了油田的持续、高效开发。针对此问题,本论文将立足油管断、漏、磨等主要失效形式,从满足油田实际生产需要角度出发,以实际工况载荷为基础,依据金属构件的剩余寿命理论,本着经济、实用、高效的原则,开展理论研究与室内实验,从而确定出一套合理的油管检测判废技术条件及材质分选方法,同时研制出相关的检测设备,为旧油管修复利用提供技术保障。

关键词：油管工况载荷修复