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循环移动热载荷下压力管道弯头的安定性

压力容器 2013年第4期30卷 67-70页

作者：郑小涛程诗冯磊喻九阳陈瑶武汉工程大学机电工程学院湖北武汉430205 中国医药集团联合工程有限公司湖北武汉430077

利用通用有限元软件ANSYS研究了循环移动热载荷下压力管道弯头的安定性。结果表明,在稳态循环热载荷条件下,若将直管安定评定图中直管的极限载荷采用弯管的极限载荷代替后,得到弯管的弹性安定评定图与直管安定评定图基本一致;热流在弯... 详细信息

利用通用有限元软件ANSYS研究了循环移动热载荷下压力管道弯头的安定性。结果表明,在稳态循环热载荷条件下,若将直管安定评定图中直管的极限载荷采用弯管的极限载荷代替后,得到弯管的弹性安定评定图与直管安定评定图基本一致;热流在弯头段和直管段高速移动时的安定域均较低速移动时小;温度载荷低速移动时直管段和弯管段的弹性安定极限基本一致。本研究对循环移动热载荷下压力管道弯头的安定性设计和评估有一定的指导意义。

关键词：安定性移动热载荷弯头压力管道

进给系统热变形对机床运动重复性误差的影响研究

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工程设计学报 2023年第4期30卷 456-466页

作者：孙光明杨景景陈思奇赵坚张贺帅天津城建大学控制与机械工程学院天津300384 天津大学机构理论与装备设计教育部重点实验室天津300072

为了分析进给系统热变形对机床运动重复性误差的影响,提出了一种基于分层模型-移动热源的进给系统热变形建模方法。将进给系统分为丝杠层和工作台层,将移动结合面等效为弹簧。采用实体单元和接触单元建立了有限元模型,在丝杠和导轨上施... 详细信息

为了分析进给系统热变形对机床运动重复性误差的影响,提出了一种基于分层模型-移动热源的进给系统热变形建模方法。将进给系统分为丝杠层和工作台层,将移动结合面等效为弹簧。采用实体单元和接触单元建立了有限元模型,在丝杠和导轨上施加移动热源,获得进给系统的温度场和热变形。在此基础上,分析了工作台进给速度、轴承预紧力矩和滑块支撑距离对机床运动重复性误差的影响,并进行了实验验证。研究表明,工作台进给速度和轴承预紧力距对机床运动重复性误差的影响较大,滑块支撑距离对机床运动重复性误差的影响较小。研究结果为在机床设计和装配中减小机床运动重复性误差提供了依据。

关键词：进给系统热变形移动热载荷运动重复性误差

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高空气球加强带热合温度数值仿真

计算机仿真 2012年第7期29卷 110-113,139页

作者：秦玉梅姜鲁华张童中国科学院光电研究院北京100094 中国科学院高能物理研究所北京100049

为了合理地设计高空气球加强带热合机的加热辊,达到提高气球承载力,对加强带的热合过程进行了数值仿真。对该热合过程进行了简化,建立了热合过程的传热模型,采用ANSYS是的命令流编制了瞬态热分析的参数化程序,建立了动态热流密度表并通... 详细信息

为了合理地设计高空气球加强带热合机的加热辊,达到提高气球承载力,对加强带的热合过程进行了数值仿真。对该热合过程进行了简化,建立了热合过程的传热模型,采用ANSYS是的命令流编制了瞬态热分析的参数化程序,建立了动态热流密度表并通过移动热源的加载,实现了热合过程的数值仿真。对热合面上的温度场进行分析,得到热源功率和热合速度之间的线性关系,拟合出热合最佳位置落后于热源中心距离L与热合速度V之间的数值关系。结果表明可用来指导加强带热合机的加热部件设计,得出加热功率和结构设计应遵循的原则,为设计提供了依据。

关键词：移动热载荷瞬态热分析有限元分析

龙门加工中心滚珠丝杠传动系统的温度场和热变形分析

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组合机床与自动化加工技术 2011年第4期 1-4页

作者：刘兴业殷国富刘立新方辉阳红四川大学制造科学与工程学院成都610065 四川长征机床集团有限公司四川自贡643000

龙门加工中心滚珠丝杠热变形是机床误差的重要原因之一。根据企业龙门加工中心丝杠传动系统的实际工作状态,建立了丝杠支座温度场和热变形的ANSYS分析模型。通过施加移动热载荷,在ANSYS中求解了丝杠的温度场和热变形,获得丝杠表面温度... 详细信息

龙门加工中心滚珠丝杠热变形是机床误差的重要原因之一。根据企业龙门加工中心丝杠传动系统的实际工作状态,建立了丝杠支座温度场和热变形的ANSYS分析模型。通过施加移动热载荷,在ANSYS中求解了丝杠的温度场和热变形,获得丝杠表面温度场分布趋势以及丝杠进给方向的热变形变化情况,在此基础上提出相应的改进建议,为机床优化设计和提高机床的加工精度提供了依据。

关键词：龙门加工中心滚珠丝杠移动热载荷温度场热变形

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高速重载滚珠丝杠副的热力分析

高速重载滚珠丝杠副的热力分析

作者：管灵波浙江大学

学位级别：硕士

在全电动式注塑机中,滚珠丝杠副是合模机构的核心精密元件。在高速重载工况下,滚珠丝杠副容易摩擦生热,而温升对全电动式注塑机的合模精密性产生巨大影响,本文研究了滚珠丝杠副在高速重载工况下的热力特性。本文研究主要工作内容如下：... 详细信息

在全电动式注塑机中,滚珠丝杠副是合模机构的核心精密元件。在高速重载工况下,滚珠丝杠副容易摩擦生热,而温升对全电动式注塑机的合模精密性产生巨大影响,本文研究了滚珠丝杠副在高速重载工况下的热力特性。本文研究主要工作内容如下：第一章,主要说明了论文研究的背景及意义,简介滚珠丝杠副的工作原理及特点,简述国内外学者对滚珠丝杠副热特性的研究现状,最后概述了论文的框架结构和主体内容。第二章,考察滚珠丝杠副的热边界条件(包括热源和对流换热),核定热边界条件参数。梳理了热边界条件的计算流程,核定滚珠丝杠副在负载和空载两种工况下的热特性系数,为后续的数值分析提供参数。第三章,依据有限差分法原理,对滚珠丝杠进行模型的简化,几何区域的离散化,导热方程和边检条件的差分化处理等步骤,构建差分线性方程组,编程求解方程,获得二维温度场数据,简略分析丝杠温度场热特性。本章的目的是提取二维温度场数据,验证第四章有限元热仿真结果的合理性。第四章,根据滚珠丝杠副的热特性,阐述移动热载荷的加载原理,通过命令流实现移动热载荷的加载,完成滚珠丝杠副的瞬态热力分析,并导出热力数据。结合有限差分法温度数据,验证有限元热仿真结果的合理性,然后,分析实心滚珠丝杠副的热力特性,以及空心丝杠的散热性能。此外,实心丝杠的温度场数据将用于后续的数据拟合。第五章,基于有限元热仿真提取的温度场数据,完成实心滚珠丝杠温度场的数据拟合。首先绘制温度数据的三维散点图,观察温度的变化趋势,选择合适的近似函数,然后编程确定拟合函数的系数,并编写温度场拟合函数的交互界面,为用户提供所需的温度数值。第六章,总结论文的研究成果及创新点,指出研究中仍存在的难题,并对后续的研究工作提出了展望。

关键词：滚珠丝杠副热力场有限差分法移动热载荷数据拟合

TX1600G数控镗铣加工中心进给系统热特性分析

同方学位论文库评论

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TX1600G数控镗铣加工中心进给系统热特性分析

作者：李芷萱沈阳建筑大学

学位级别：硕士

随着制造业向高速度、高精度方向的快速发展,对机床的加工精度和可靠性提出了更高的要求。因此,如何减少热变形,提高加工精度,是机床设计中非常棘手和重要的问题。导轨与滚珠丝杠是数控加工中心进给系统的关键部件,导轨起到支撑与导向作... 详细信息

随着制造业向高速度、高精度方向的快速发展,对机床的加工精度和可靠性提出了更高的要求。因此,如何减少热变形,提高加工精度,是机床设计中非常棘手和重要的问题。导轨与滚珠丝杠是数控加工中心进给系统的关键部件,导轨起到支撑与导向作用,而滚珠丝杠起到精密传动与定位作用,它们的热变形将严重影响加工精度。本文开篇介绍了热误差补偿技术的国内外现状和发展趋势,以TX1600G数控镗铣加工中心进给系统为对象,研究其结构特点和主要内部发热源,通过对比误差避免法更加突出热误差补偿技术的意义。基于热传导和有限元理论讨论了导轨和滚珠丝杠用于有限元仿真分析的热边界条件。借助Solidworks软件建立简化的进给系统三维实体模型,通过ANSYS有限元分析软件,采用移动热载荷的方法模拟出温度场变化情况,确定达到稳态的时间,后采用热-结构耦合分析得出热变形的变化规律。探讨不同进给速度、对流系数、中空丝杠冷却液流量等对进给系统温度场和热变形的影响,从而总结出减小热变形的有效措施。给出温度与热误差测量的实验方案,掌握在某一工况下温度场与热变形的特点和联系。基于仿真结果初期布置了六个测温点,后利用模糊聚类法确定了四种测温点的分组方案,通过F统计量分析优选阀值确定最佳分组状况,采用计算温度与热误差的相关性选取了最终用于热误差建模的关键测温点,从最初布置的六个测温点减少到三个。讨论多元线性回归和基于遗传算法对BP神经网络进行改进的GA-BP神经网络建模精度,结果表明GA-BP神经网络能更好的表达温度与热误差之间的关系。最后基于MATLAB-GUI开发了关键测点优化和误差补偿数学模型的仿真系统,通过一个实例验证了系统的可行性。通过本论文的研究说明了采用热误差补偿技术对提高进给系统的加工与定位精度起着至关重要的作用,工程意义显著。

关键词：数控镗铣加工中心 ANSYS热分析移动热载荷温度测点优化热误差补偿