关键词： 玉米精量播种机   排种器   有限元分析   固有频率   结构优化  

摘要： 为合理优化玉米精量播种机关键部件结构,延长机具使用寿命,降低维修成本,以排种器中关键部件支撑盘为研究对象,对其尺寸参数进行设计,通过有限元法分析其静力学特性、固有频率及振型特征。以支撑盘前两阶模态固有频率为指标,以支撑盘外边缘直径、支撑盘整体厚度、外边缘厚度为因素进行三因素三水平正交试验。最终分析得到优化后的最低固有频率为52.456 Hz,大于外界激励频率范围1~33 Hz,优化后的最大振幅由5.8473 mm降为3.6859 mm,有效避免共振干扰;试制样机进行台架疲劳试验,最终得到支撑盘的平均使用寿命为213 h,满足标准要求。为播种机的关键部件延寿降本优化提供理论参考。

关键词： 汽车变速箱   变速箱输出轴   有限元分析   MSC.Patran软件   疲劳寿命  

摘要： 随着汽车行业的发展,对汽车变速箱的性能与质量要求越来越高。传统的试验方法仅能提供有限的数据,不能全面反映汽车变速箱的性能与疲劳寿命。因此,有限元分析作为一种有效的模拟分析方法,受到了越来越多的关注和重视。基于***软件对汽车变速箱输出轴进行有限元分析,通过建立变速箱输出轴的有限元模型,探讨疲劳设计思路,预测变速箱在工作过程中的应力分布和疲劳寿命,提出提高疲劳强度的措施,以期为汽车变速箱的设计和制造提供参考。

关键词： 耐张线夹   安全备用线夹   有限元分析   断连冲击  

摘要： 为了探究耐张线夹断连时安全备用线夹承受的冲击载荷及线路关键位置的力学响应,建立了耐张线夹-安全备用线夹-导线耦联瞬断有限元模型。以JL/G1A-630/45-45/7导线为对象,模拟了耐张线夹断连后安全备用线夹单独承受冲击载荷的过程,分析多种档距和高差下耐张线夹断连后安全备用线夹关键位置张力变化。为了验证模型的有效性,开展了多组安全备用线夹受耐张线夹断连冲击试验。研究发现,高差与档距的增加会使安全备用线夹附近节点张力极值和导线振动周期增大。在档距500 m时张力极值和振动周期相较档距为150 m时分别增大了32.08%和140.23%。脱冰跳跃现象的发生会使安全备用线夹附近节点张力极值和导线振动周期减小。增大建立的有限元模型可用于耐张线夹断连冲击数值仿真,在工程当中为避免耐张线夹断连冲击对导线的损伤应减小大档距至500 m以下并降低悬挂点的高度。

关键词： 永磁球形电机   有限元分析   通电策略   间接测温   改进粒子群优化算法  

摘要： 连续运行模式下,针对永磁球形电机(Permanent-magnet spherical motor,PMSpM)恶劣的通风、冷却条件影响电机可靠运行和使用寿命的问题,提出了几种能够精确输出目标转矩并避免局部过热的自旋通电策略。建立了基于有限元分析(Finite-element analysis,FEA)的单线圈电流有效值-稳态温度(IRMS-Tsteady)模型,提出使用高精度电流传感器间接测量线圈温度的方法,以验证模型的准确性。基于此分析了偏心自旋、最小电流和、固定励磁线圈三种通电策略。后两种策略采用改进的粒子群优化(Particle swarm optimization,PSO)算法优化驱动电流,算法通过参数方程限制粒子产生与更新以精确输出目标转矩,并分别尝试通过减少粒子维度和指定线圈组合来进一步降低铜耗。策略对比结果表明,固定励磁线圈策略能够在输出目标转矩的前提下大大降低铜耗且避免了局部热点出现。

关键词： 多项式应力函数   准晶   解析试函数   杂交应力函数(HSF)单元  

摘要： 本文基于广义Lekhnitskii各向异性弹性理论,提出了一种确定准晶问题多项式应力函数的系统性方法,并将之应用于杂交应力函数(HSF)单元的构造.结果表明,对于准晶平面问题,任意齐n次多项式应力函数至多存在6个独立的多项式,且多项式应力函数的一般表达式可以显式地给出.所得的多项式作为解析试函数用于构造准晶问题的新型八节点HSF单元,与传统的有限元相比,HSF单元具有更高的精度和更优异的性能.

关键词： 铰链型钢   弯扭变形   网格重构   正交实验   回归分析  

摘要： 为揭示铰链型钢在成品道次轧制与空冷过程中产生弯曲扭转变形的原因,并寻求有效控制成品扭转变形的最佳轧制工艺参数组合,建立了确定铰链型钢轧制与轧后空冷全过程变形的有限元计算模型,探明了轧辊辊径配置、孔型中性线相对水平线的孔型偏转角度、开轧温度、电机转速和冷却水温度等主要轧制工艺参数对成品扭转变形的影响规律,并确定了保证成品扭转角度最小的轧制工艺参数组合。结果表明:铰链型钢在成品道次轧制过程中主要产生扭转变形,在轧后空冷过程中则主要发生弯曲变形,最终导致成品产生明显的弯扭变形;轧辊辊径配置与孔型偏转角度对成品扭转变形具有显著影响;保持上轧辊半径与孔型尺寸不变,下轧辊半径减小15 mm,孔型中性线相对水平线偏转-3.2°,成品扭转角度接近于0°。因此,通过有限元分析可得出适宜的轧制工艺参数组合,从而有效控制铰链型钢的扭转变形。

关键词： 籽瓜   分离机   挤压辊   有限元分析  

摘要： 挤压辊是QW-QZ-2型籽瓜破碎取籽分离机的关键部件之一,显著影响着籽瓜的破碎和分离效果。为探讨挤压辊工作过程中的力学特性,利用ANSYS有限元软件对QW-QZ-2型籽瓜破碎取籽分离机挤压辊进行了有限元分析。结果显示:挤压辊的最大变形发生在挤压辊的边缘处,为1.03×10^(-2) mm,最大应变量为1.0638e-5 mm,挤压辊轴与支撑轴连接处应力最大为2.1217 MPa。最大变形和最大应力远小于SUS304材料的刚度强度,满足挤压辊工作要求。该研究可为籽瓜破碎取籽分离机破碎及分离部件的设计和优化提供理论依据。

关键词： 疲劳裂纹扩展   随机载况   应力强度因子谱   小波神经网络   有限元分析  

摘要： 疲劳问题作为工程领域常见的破坏形式受到了广泛关注。基于断裂力学的疲劳分析方法可以获取可无损检测的疲劳损伤-裂纹尺寸,但计算较为复杂。针对海洋工程结构物疲劳分析中的谱分析法,本文通过遗传优化的小波神经网络建立一种同一热点下各随机载况的应力强度因子谱,结合有限元分析获取的应力强度因子进行网络训练。结果表明,该模型可对各随机载况下的SIF谱进行较好的预测。本文所提出的方法可大幅减少重复性有限元计算,为裂纹扩展方法应用于随机载况下工程结构的疲劳寿命预报提供一种思路。最后,结合裂纹扩展单一曲线模型实现随机载况下裂纹扩展量的快速预报。

关键词： 螺杆挤出机   同向啮合   滑移现象   有限元分析  

摘要： [目的]探讨物料在机筒内壁面和螺杆表面发生的滑移现象及对同向双螺杆挤出过程的影响。[方法]利用相对运动法设计三维模型,设定不同的滑移边界条件并进行有限元模拟,通过仿真分析得到相关物理场数据,并计算其体积流率。[结果]与无滑移时相比,螺杆滑移条件下流道内压力减小,剪切速率减小,黏度增加;壁面滑移条件下,在螺杆与机筒间隙处压力减小,剪切速率减小,黏度增加,在螺杆啮合处则相反,即压力增加,剪切速率增加,黏度减小。螺杆滑移条件下的产量提升了28%,壁面滑移条件下的产量下降了62.5%。[结论]壁面滑移现象的发生有助于提升螺杆在螺杆啮合处的剪切能力,而螺杆滑移现象的发生则有利于提高同向双螺杆的挤出产量。

关键词： 油气管道   有限元仿真   等效磁路   动态测试  

摘要： 为解决管道漏磁内检测缺陷量化精度不足的问题,建立漏磁内检测三维有限元动态数值仿真模型,从理论上研究缺陷对漏磁信号的影响规律。为提升缺陷附近的网格质量、降低其他区域网格量,设计了三维有限元仿真模型,将单元数减少到原来的34%,计算时间缩短为原来的4%。在钢刷与管道之间引入带有适当间隙的运动域,将模型由静态变为动态,并建立等效磁路模型,补偿引入间隙的影响。设计了漏磁动态测试平台,在简易漏磁检测器和缺陷样管上进行有限元仿真验证,结果显示,仿真和试验的轴向峰值误差为0.57%,径向两峰值误差为0.41%和0.14%。该漏磁信号有限元仿真与动态试验相结合的方法可有效节约试验时间和成本。