关键词： 齿轮转动   啮合周期   摩擦载荷   主动轴   齿轮接触面  

摘要： 为能更好地分析齿轮啮合周期中摩擦载荷变化,建立齿轮分析模型,研究齿轮间传动关系,区分齿轮输入端和输出端的阻力扭矩,搭建有限元分析模型。为保证模型的精确度,在前期预处理阶段针对齿轮不同位置的实际情况构建对应网格,区分不同位置的网格密度,根据齿轮的轮动比和角位移得出旋转自由度。在齿轮啮合过程中,搭建动力学分析模型,研究摩擦载荷的变化情况,考虑齿轮啮合频率,根据长度线条确定摩擦因数,利用摩擦函数明确齿轮间的最大接触应力和弯曲应力,完成摩擦载荷变化分析。经仿真验证可知,所研究方法能准确描述齿轮啮合周期内摩擦载荷的实时变化。

关键词： 柔性阴道扩张   流固耦合   超弹体模型   有限元分析  

摘要： 阴道扩张器作为阴道镜检查的必备辅助器械。根据临床反馈,患者在使用传统阴道扩张器检查中存在不适甚至损伤的问题。本研究设计一种柔性阴道扩张器结构,对其关键部件柔性管套建立医用天然橡胶、硅橡胶和聚氨酯橡胶的材料模型,通过流固耦合实验模拟管套膨胀扩张过程以及对阴道壁的压力进行数值计算,并对仿真实验结果进行实际管套膨胀扩张验证实验,从而对柔性管套进行材料优化。仿真实验结果表明,医用硅橡胶材料的柔性管套表现出较好的应力应变性能,对模拟阴道壁产生的压力较小;验证实验结果表明,医用硅橡胶材料的柔性管套对阴道壁的压力均匀,压力数值与仿真实验结果基本一致。因此医用硅橡胶为最适合本研究柔性管套的材料,本研究设计是安全有效的。

关键词： 电池箱   碳纤维复合材料   有限元分析   散热系统   强制风冷  

摘要： 由于碳纤维电池箱散热性能较差的问题,针对电池箱内部的散热系统进行设计,包括电池模组布置以及箱体内风扇的排布方式。构建电池箱和电池模组模型并导入COMSOL,对磷酸铁锂电池建立电热耦合模型。通过五种不同的风扇排布方式,使密闭电池箱内部形成不同的空气内循环。仿真结果表明,双风扇-X方向吹风的风扇排布方式对电池模组散热有最优效果,电池模组最高温度为40.5℃,与无风扇情况对比,最高温度降低了9.4℃。对密闭碳纤维电池箱的散热系统设计具有参考意义。

关键词： 有限元   盾构施工   既有结构   斜穿   地表沉降  

摘要： 以郑州市某区间隧道下穿砌体人防工程为例,采用三维有限元对实际工程进行建模,对盾构双隧道下穿加固区砌体人防工程变形进行分析,考察盾构隧道施工产生的地表沉降及水平位移。结果表明,水泥砂浆填充显著减小了既有砌体人防结构位移,未填充区结构位移显著大于填充区,但都在允许范围内;双隧道相继开挖使得地表沉降曲线呈现不同姿态。通过有限元模型对地层及结构变形进行分析,可为今后类似盾构穿越施工提供参考。

关键词： 齿轮传动   模态分析   赫兹理论   瞬态结构分析  

摘要： 为了改善减速器中齿轮传动部分的工作状态,避免其在传动系统中因激励而产生共振。首先,建立齿轮传动的三维模型并导入ANSYS Workbench进行有限元模态分析;其次,采用赫兹理论对齿面强度进行计算,验算仿真受力正确性;最后,研究啮合时不同网格划分对瞬态结构应力的影响,分析其不同参数下的变化规律,为后续振动特性分析与齿轮的动力学特性分析提供理论支持。

关键词： 钢帘线   泰伯挺度仪   有限元分析   轮胎   弯曲刚度  

摘要： 弯曲刚度对轮胎、橡胶减震器等橡胶/钢帘线复合材料的抗变形能力至关重要。采用泰伯挺度仪对钢丝及钢帘线的弯曲刚度进行测试分析。基于泰伯挺度仪测试方法分析泰伯挺度仪测试原理,通过ABAQUS有限元软件对钢帘线的弯矩测试进行模拟,分别设计并建立了推辊模型、端面翻转模型和挡片模型三种有限元模型,并将模型所计算的结果与实测结果进行比较。该模型可有效辅助钢帘线的设计,缩短研发周期,节约成本。

关键词： 反应堆压力容器   O环槽   清洗及检查机器人   有限元分析  

摘要： 针对核电站大修期间反应堆压力容器顶盖O环槽人工清洗检查效率低、人员辐照剂量大,顶盖支腿及生物屏蔽体等限制顶盖下方安装和调整导轨不方便,自动化清洗检查难度大等问题,开发了免导轨自动行走定位技术,设计了一种基于压力容器顶盖侧壁和上端面自动行走定位的顶盖O环槽自动清洗及检查机器人。机器人采用干法清洗,远程视频检查和控制的方法对顶盖O环槽进行清洗和检查。机器人本体采用7075铝合金制作,配合行走机构上的主、从动轮实现沿顶盖侧壁弧面和上端面自动行走,并依靠压力容器顶盖上的螺栓孔实现可靠定位;通过底部限位机构和安装在弧形轨道上的清洗机构对O环槽表面进行自动清洗,利用视频检测单元和吸尘过滤机构分别实现清洗后的环槽表面质量检测和表面附着物清理。该机器人解决了传统人工清洗检查不方便、效率低、人员辐照剂量大及自动化清洗检查难度大的问题。将顶盖清洗检查机器人的模型简化后导入ANSYS软件进行有限元分析,得到应力云图和变形位移图,通过分析验证了结构设计的可靠性及合理性。

关键词： 热-流耦合模型   换热系数   不适定性   侧边值反问题   反演计算  

摘要： 提出一种裂隙岩体中热流耦合模型边界条件的反演计算方法。基于单裂隙热流耦合模型,利用部分温度观测数据,反演计算出岩体和流体接触边界上的温度、温度梯度和对流换热系数。首先,利用分离变量法将热传导边值问题转化成第一类Fredholm积分方程,然后,基于正则化方法求解积分方程,得到岩体和流体接触边界上的温度和温度梯度,再得到局部换热系数,再利用梯度下降法求解一类无约束优化问题,得到总体对流换热系数,最后,对热流耦合方程进行数值计算。结果表明,提出的计算方法能克服反演问题的不适定性,具有较高的精度和较好的稳定性。

关键词： 超前支护   单元式支架   顶梁自复位   有限元  

摘要： 顶梁可旋转自复位单元式支架可有效解决顶梁对顶板的适应性问题,复位垫块作为复位机构中最关键的零件,其材料性能决定单元式支架的复位能力。针对ZQ4000/19/40D型单元式支架对其顶梁复位能力进行分析。根据单轴拉伸试验获取不同材料参数,选择Mooney-Rivlin模型对不同材料的复位垫块进行超弹性力学分析,通过线性拟合试验获得了应力、应变曲线。使用有限元仿真验证不同材料的弹性力学性质,仿真结果与Mooney-Rivlin模型数值计算结果一致。研究表明,高弹力橡胶复位垫块具有最优的复位能力。

关键词： 风力发电机   吊装优化   摘钩条件   有限元分析  

摘要： 为了解决海上风力发电机组在吊装过程中所面临的长工时和高成本问题,本研究以某型号的海上风力发电机为对象,提出了一种优化吊装关键部件摘钩条件的方法。通过对吊装工序中主要部件的摘钩条件进行优化,结合有限元分析和现场验证,本研究旨在在确保吊装安全的前提下,显著缩短吊装工时,从而降低整体吊装成本。研究结果表明,该优化方法能有效缩短吊装周期,具有良好的经济效益和技术推广价值。