针对金属-橡胶复合测量耙及主体骨架耙体分别进行静强度分析、模态分析及随机振动分析,分析了橡胶结构对测量耙固有频率特性及振动应力的影响。研究结果表明,橡胶结构对测量耙静应力及整体刚性的影响几乎可以忽略;橡胶结构会导致测量耙固有频率降低,且随着频率增加,固有频率降低比率越大;橡胶结构使得金属-橡胶复合测量耙振动应力显著降低,相比于主体骨架耙体降低26.8%。

测压的典型安装位置为机头、翼尖、垂尾,文中简述了三种安装位置对应的高度误差。针对上述静压测量误差,提出了几种误差补偿方法,包括安装位置互为补偿,及静压管气动补偿。通过对两种方法进行风洞试验,验证了在马赫数1.15以内,位置误差被补偿到不足静压的0.5%。静压测量误差补偿对于在不同飞行高度间保持安全的纵向间隔具有重要意义。

以河北地区市场上批量反馈某工程自卸车飞轮壳开裂故障为研究对象,从发动机飞轮壳所受弯矩、动力总成悬置受力分析及传动轴临界转速等几方面,研讨了飞轮壳开裂的原因。根据分析结果,制定相应解决方案,并最终解决了该故障,给类似问题的解决提供了思路。

首先推导了空心簧丝螺旋弹簧受压时的最大剪应力和刚度。然后,分析了空心簧丝弹簧刚、强度性能与重量等之间的变化关系。结果表明:将实心簧丝弹簧设计成等刚度的空心簧丝弹簧后,减重可达20.34%;将实心簧丝弹簧设计成等强度的空心簧丝弹簧后,减重可达19.24%;而且簧丝的空心结构、簧丝外径的微小增加对弹簧的使用几乎没有影响。最后,通过准静态压缩试验验证了空心与实心簧丝弹簧的等刚度性能。

针对径向永磁联轴器在制造和安装的过程中,主从动转子间易产生同轴度误差,从而引起传动不平稳、效率降低等问题。首先通过磁场分析得到同轴度误差的存在会导致磁力线分布和磁感应强度出现明显的不均匀变化,再利用磁荷库伦定律建立同轴度误差下径向永磁联轴器传动特性的数学模型,推导出相应转矩计算公式,并将公式计算值与仿真测试得到的径向永磁联轴器稳定传递转矩数值分析比对,验证所得转矩公式的正确性。最后根据公式的计算结果分析不同结构参数下同轴度误差对系统传递转矩的影响,得出为保证各型号尺寸的联轴器系统可实现正常传动时的安装精度。

针对风电叶片模具翻转机构油缸负载偏大及翻转运动速度不均匀的问题,通过分析风电叶片模具翻转机构运动过程,推导翻转角速度、翻转载荷同油缸运动速度、翻转机构各铰点尺寸之间的关系,建立翻转过程力矩平衡表征模型,以翻转所需油缸力最小为目标优化翻转油缸铰点尺寸。通过优化控制翻转油缸运动速度,实现匀速翻转,提高翻转机构运动稳定性和可靠性。

轴承是旋转机械的关键部件,对其状态进行监测,可避免故障和减少停机时间,具有重要意义。轴承状态监测最成熟技术为振动分析,但其存在低速旋转机械故障检测灵敏度低、初期缺陷检测识别能力有限等不足,采用声发射(AE)技术实现初期缺陷故障的监测。并结合小波包去噪、希尔伯特变换(HT)包络提取和自相关函数,对AE信号的模式进行分析处理,以实现在信噪比极低的初始阶段在线识别轴承局部缺陷。实验结果表明,此方法相比传统的包络分析方法,能在低9分贝信噪比的情况下检测出初始缺陷。

建立某重型卡车车架的三维模型,应用ANSYS软件对车架在弯曲、扭转、紧急制动和急转弯四种典型工况下的应力和应变进行了有限元分析,校核了车架的强度和刚度。并从轻量化的角度对车架结构进行了优化设计,达到了降低自重的目的。通过仿真,结果表明,优化后的车架能够满足使用要求。

针对游梁式抽油机运动分析计算过程繁琐,分析过程不够直观的问题。以新型弯游梁式抽油机为研究对象,提出一种基于MATLAB-Sim Mechanics抽油机运动仿真新方法。运用Sim Mechanics中的一系列关联模块来直观构建并显示抽油机机构。通过节点联接各个构件来表示各构件可能的相对运动,并建立仿真模型。仿真结果表明:采用MATLAB-Sim Mechanics建模对游梁式抽油机进行运动分析使游梁式抽油机的运动分析更加快捷、直观和形象。设计者只需要输入相关参数就能快速得到各构件的转矩和速度等设计者需要的信息。

利用模拟碰撞台车试验进行座椅及其固定件在倾翻过程中的强度考核,可大大节省企业的试验成本。模拟碰撞台车试验的关键试验条件为加速度波形,因此找到合理的加速度脉冲通道可以极大地促进倾翻车辆座椅及其固定件强度台车试验方法的研究。通过对三十余辆客车倾翻试验过程中车辆质心位置的加速度数据,乘员最小生存空间及上部结构变形时间进行分析,得出三者之间的关系。在此基础上拟合了客车倾翻时质心加速度曲线,并对拟合后的加速度进行聚类分析,最终得出针对两类不同上部结构强度车辆的倾翻加速度脉冲通道。为后续倾翻客车座椅及其固定件横向冲击强度试验方法的研究进行了铺垫

针对连杆裂解质量差的问题,通过设计计算建立胀断连杆模型,运用ANSYS和MATLAB仿真软件,对胀断连杆体盖裂解剖分数据进行了综合分析,得出切口深度为0.45 mm,曲率半径r为0.3 mm,切口张角为50°,连杆裂解的第一主应力可达到最大值,加快起裂过程,缩短起裂时间,提高裂解质量。

为了研究能够反映客车倾翻时其上的座椅及其车辆固定件强度等效台车试验方法,利用有限元仿真的方法,建立了某型客车倾翻试验有限元模型,通过受力分析以及客车质心附近倾翻侧外侧座椅侧挂处的应力分布,研究了在座椅横向倾斜状态下进行台车试验时其倾斜角度对于其侧挂应力分布的影响,并利用相关系数找出了最接近客车倾翻试验应力分布的倾斜角度。最终总结出了能够有效反映客车倾翻时其上的座椅及其车辆固定件强度等效台车试验方法。

随着对乘坐的舒适性和行驶的平顺性的要求越来越高,车辆空气悬架系统由于其优越的性能逐渐的应用到车辆系统中。依靠电子技术和控制技术的发展,要求汽车空气悬架系统逐步电控智能化。具体而言,空气悬架系统可利用刚度和阻尼可变来适应不断变化的路况,进而改善车辆行驶的平顺性、操纵稳定性等性能。基于空气弹簧的结构和力学特性,首先介绍其在车辆系统中的结构原理和类别,然后通过热力学的知识,对它的刚度和频率力学特性进行理论推导,进一步设计PID控制器,之后建立空气弹簧的控制数学模型,用MATLAB/Simulink进行仿真,最后通过评价指标,对比传统悬架发现空气悬架控制模型能有效的提升悬架性能。

随着高速机车运行速度的不断提高,机车在运行中承受的冲击和振动等载荷作用变得越来越复杂。牵引变流柜作为机车中极其重要的部分,这就对它的柜体性能提出了更高的要求。进而以某型机车变流柜柜体为研究对象,采用有限元前处理软件Hypermesh对其建立有限元模型;运用Goodman疲劳曲线对变流柜进行疲劳强度评估,依据标准BSEN12663-1-2010《铁道车辆车体结构要求》采用ANSYS软件对变流柜进行了静强度分析及模态分析。由计算结果可知,变流柜模态多集中在低频10～40Hz,符合所依据的标准。

叉车转向桥是实现转向功能的关键零部件,其结构是否满足设计要求将直接影响叉车的使用安全。以某公司生产的某型号的叉车转向桥桥体为研究对象,基于虚拟样机技术ADAMS建立转向机构的多体动力学仿真分析模型,获得转向桥体所受载荷随时间变化规律曲线。基于ANSYS Workbench对叉车转向桥体进行静力学仿真分析和谐响应分析,验证其设计强度是否满足设计要求,针对分析结果,对该转向桥体进行结构优化设计。结果表明,该转向强度满足设计要求,同时该转向桥引起共振的频率为530 Hz,远远大于路面引起的共振频率,该桥体结构设计合理。基于虚拟样机技术的叉车转向桥体动静态特性分析将对后期新产品的开发和优化设计提供重要的参考依据。

海洋管在工作时的抗外压强度是一个重要参数,对现场应用有重要影响,设计制造完成后必须对其抗外压强度进行试验研究。以深海高压模拟试验舱为基础设计了X70海洋管3 500 m水深的内压及外压试验方案,用ANSYS有限元仿真分析了试验试件在高压下的应力应变及堵头的强度。海洋管外压试验过程中的应力应变参数用应变数据采集系统进行了记录。试验结果表明:试件的密封性和焊缝强度满足试验要求,管体变形均属于弹性变形,其强度满足3 500 m水深的工作要求,验证了设计计算的正确性。

为了实时测量发动机的推力,通过对发动机推力销进行应变改装,进而通过应变测量的方法来获得发动机推力。将应变测量的电信号转换成发动机的推力数据,需要通过地面推力校准试验来获得推力销的应变和推力的对应关系。首先对某发动机推力销进行三维数值仿真有限元计算,得到推力销的应变分布规律,筛选出应变片粘贴位置。然后对推力销进行三次实验室推力校准加载试验,得到推力校准曲线和方程,并对试验结果进行了数据处理和分析,得到的推力校准方程的线性度、重复度和精度都很好,完全满足实时测量发动机推力的需求。

以剪撑机构辅助的刚性链升降台为研究对象,进行稳定性分析。首先用Solid Works建立该机构的三维模型,然后导入Adams软件中,分析剪撑辅助机构的一个工作循环内的运动过程,通过后处理得到升降台运动过程中的水平位移量,将模拟仿真结果与实际运动情况结合分析。在结构优化的基础上对比两模型的动力学特性。结果表明,剪撑辅助机构能够有效的约束升降台的水平位移,同时,通过可视化的动力学仿真,对升降机构的总体设计可起到直接的指导作用。

平行连杆式锻造操作机吊挂系统是实现锻造操作机工艺动作和承受外部载荷的主要部分,其结构的合理性直接影响操作机运动的准确性。首先根据锻造操作机运动和吊挂系统结构的特点,将其简化为二维平面结构模型,然后将锻造操作机吊挂系统结构分为提升机构、俯仰机构、缓冲机构,逐个分析了操作机吊挂系统的运动过程及影响结构设计的因素,明确了设计操作机吊挂系统结构的关键参数,并对关键参数的确定提供了设计思路。