关键词： 电动滑板车   橡胶衬套   非线性大变形   刚度   连续加载   优化   有限元  

摘要： 为保证电动滑板车悬架的承载和减震性能,定义预载力、轮轴中心位移、整件刚度3个设计目标,通过仿真与试验对比验证对橡胶衬套使用连续工况非线性大变形仿真方法的有效性,据此设计橡胶衬套元件原始方案并进行仿真计算,确定可能的优化方向,经过多次优化设计和仿真,最终获得满足设计目标的优化方案。样件试验结果验证仿真及优化设计的有效性。

关键词： 重型电动数控螺旋压力机   结构设计   有限元分析   前处理   后处理  

摘要： 目前重型电动数控螺旋压力机已经被大规模应用于大批量的冲压件生产制作过程中,例如高铁轮毂、飞机起落架等诸多重工业设施都会采用到该设备参与生产,它完全匹配了工业4.0时代的发展要求,在科学技术应用方面发展迅速。在本文中着重介绍了重型电动数控螺旋压力机的诸多结构设计内容,并对其有限元的前处理、后处理过程进行双重分析。

关键词： 充水水源   水化学特征   同位素特征   水力联系   精准识别  

摘要： 为快速、精准识别中煤华晋王家岭矿矿井充水水源,有效预防矿井水害事故的发生,分别对地表水、第四系松散层水、煤系含水层水、奥灰水、采空区积水等5种水源,进行了水化学特征、碳、氧同位素分析,讨论了五者之间的离子来源及相互联系。结果表明,采空区积水多以煤系含水层水补给,基本不受奥灰水的影响;地表水与第四系松散层水之间存在相互补给现象。研究成果为周边相似地质条件矿井水害防治提供理论依据。

关键词： 涡旋压缩机   变基圆渐开线   小型化   有限元分析   多场耦合分析  

摘要： 涡旋式压缩机在微小化领域发展前景广阔,降低涡旋盘的尺寸是微小型涡旋压缩机的重要优化目标,选择结构紧凑的涡旋型线十分重要。采用变基圆渐开线代替传统定基圆渐开线,可减小涡旋盘的盘径与齿高,从而实现涡旋盘径向与轴向尺寸的缩小。为研究2个方向上尺寸的缩小对涡旋盘力学性能的影响,使用ANSYS软件分别对定基圆渐开线涡旋盘与减小盘径、减小齿高的变基圆渐开线涡旋盘进行流-热-固多场耦合分析,以应力与变形量大小作为衡量力学性能的指标,对三者进行对比。研究结果表明,通过使用变基圆渐开线来减小齿高可明显提升涡旋盘的力学性能;使用变基圆渐开线来减小盘径可更加满足轻量化与小型化的需求,但力学性能则会有所下降。

关键词： 地基基础   不均匀沉降   加固设计   有限元分析   荷载要求  

摘要： 本文以某工程为例,分析了地基基础不均匀沉降的风险因素,探讨了不均匀沉降可能导致的结构变形、裂缝等问题及形成原因。为有效应对地基基础不均匀沉降风险,本文围绕初步设计、土层分析、荷载要求、加固方案的选定及计算分析等加固设计流程展开分析,具体计算对象包括但不限于桩基承载力、沉降差异、施工荷载等,目的是确保加固方案合理、有效。

关键词： 金属三片罐   微拱滚筋结构   抗压强度   有限元分析  

摘要： 目的在不同微拱滚筋结构下对金属三片罐罐身进行抗压试验与模拟仿真,研究该结构下罐身的抗压能力。方法首先,通过金属材料拉伸试验得到材料物理性能参数,并利用ANSYS Work-bench/LS-DYNA对1、1.5、2 mm等3种向外微拱滚筋结构的三片罐以及直身滚筋罐进行径向压缩仿真模拟,得到4种罐型在相同变形条件下的最大接触力。其次,通过对现有直身滚筋罐和罐身向外微拱滚筋1.5 mm的三片罐进行相同变形条件下的径向压缩试验,记录其最大压缩力。最后,对试验数据和有限元分析结果进行对比分析。结果3种幅度的微拱滚筋结构对罐身抗压强度有不同程度的影响,其中微拱滚筋1.5 mm对罐身强度的影响最大,在保证罐身强度和内部容积的同时,可以采用0.23 mm厚度材料替代现有0.25 mm厚度材料。结论金属三片罐罐身在向外微拱滚筋1.5 mm后,可以有效提升罐身的抗压强度,在罐身材料减薄、减量后可以节约11.42%的材料使用量,在生产中有着重要意义。

关键词： 机械加工精度   数控加工   误差补偿   有限元分析  

摘要： 通过对智能制造环境下机械加工精度控制问题进行深入研究,从刀具补偿和工艺参数优化两个方面进行分析,建立了基于机器学习的加工误差预测模型。利用有限元分析方法对加工过程中的变形进行仿真,提出了实时误差补偿策略,采用数字孪生技术构建加工过程监测系统,实现了加工参数的自适应调节,通过多组对比试验验证了所提出方法的可行性加工精度提升30%以上,工件表面粗糙度降低25%,研究结果表明,利用智能算法对机械加工过程进行建模和优化,能够有效提升加工精度,为精密零件制造提供技术支持。

关键词： 连续刚构拱   拱肋支架   有限元   计算分析  

摘要： 连续刚构拱桥由于跨越能力强,常被铁路用来跨越河流、峡谷等复杂地形。对于连续梁刚拱桥,一般采用“先梁后拱”施工,即主梁先悬臂施工,拱肋在已建好的主梁上采用支架拼装施工。其中,拱肋支架拼装是施工中的重难点。本文以跨胭脂河特大桥主桥连续刚构拱桥为背景,在拱肋施工阶段,根据拱肋节段划分、现场吊装等因素,设计了一种适用于本桥拱肋拼装施工的支架结构,并建立支架结构有限元计算模型,对整个拼装过程中的支架受力进行计算分析,结果表明:支架结构的强度、变形以及稳定性均满足规范要求,确保了支架结构在拱肋拼装施工过程中结构安全。

关键词： 装载机   动臂   应变试验   有限元分析  

摘要： 通过布置动臂的应变测点,同步采集了工作装置油缸压力数据,得到了动臂V型作业工况和偏载工况的应变时间历程。利用油缸压力数据评估了动臂应变数据的有效性,分析了动臂典型工况的应变分布规律,进一步利用有限元方法研究了动臂的整体应变和最大应变。结果表明:油缸压力数据与动臂应变数据吻合度为97.73%,采集的应变数据有效;有限元仿真与应变试验吻合度超过90%,仿真分析结果合理。

关键词： 全膝关节置换   股骨前皮质切迹   骨质疏松   膝关节股骨假体周围骨折   生物力学   三维有限元分析  

摘要： 背景:全膝关节置换后发生膝关节股骨假体周围骨折是常见并发症之一,目前对不同骨质强度条件下发生膝关节股骨假体周围骨折的生物力学研究欠缺,三维有限元分析可为临床提供生物力学基础。目的:探讨不同骨质强度下全膝关节置换过程中发生股骨前皮质切迹的生物力学变化,为临床预防膝关节置换后发生膝关节股骨假体周围骨折提供力学理论基础。方法:获取健康成年人的股骨CT数据,运用Mimics、Geomagic studio、Solidworks软件建立膝关节股骨侧置换三维模型,然后构建不同深度的股骨前皮质切迹模型,将模型导入到ANSYS软件并分析不同骨强度、不同股骨前皮质切迹深度对股骨髁上生物应力的影响,并分析股骨前皮质切迹骨水泥填补前、后的股骨前髁截面应力变化。结果与结论:①任何骨质强度下,髁上应力都随股骨前皮质切迹深度加深而增加;在正常骨质情况下,当股骨前皮质切迹深度在3 mm和4 mm间有一个应力突变点;在骨质疏松情况下,当股骨前皮质切迹深度在2 mm和3 mm间有一个应力突变点;②膝关节置换过程中发生股骨前皮质切迹且深度超过骨皮质厚度时,随着骨质强度降低,股骨髁上应力逐渐增大;③使用骨水泥填补股骨前皮质切迹深度为3 mm的模型,股骨前髁截面应力下降;④结果显示,膝关节置换过程中应该避免股骨前皮质切迹出现,特别是骨质疏松患者;如术中出现股骨前皮质切迹且深度超过骨皮质厚度时,可以采用骨水泥均匀填充股骨前皮质切迹以降低股骨髁上应力,降低膝关节股骨假体周围骨折的发生率。