摘要：应用试验和数值仿真方法对汽车玻璃的静态特性和破坏机理进行了研究。首先,使用有限元法对汽车玻璃梁受集中载荷下的静力响应进行分析。通过与一般叠层板理论的比较,揭示出汽车玻璃与一般叠层复合材料板完全不同的静力学弯曲特性。然后,设计了汽车玻璃梁冲击破坏试验,使用高速照相机并结合光弹试验装置,记录了冲击点附近的裂口发生和发展过程,并从应力波传播的角度,对试验结果进行了分析。最后,应用离散元法对这一冲击破坏过程进行模拟,通过考察冲击点附近的裂口发生和发展过程并与试验结果相比较,验证离散元法分析汽车玻璃冲击破坏现象的有效性。

摘要：为了研究立式长轴消防泵转子的静力学特性,以XBC18-178-240LC3型号的立式长轴消防泵为研究对象.首先根据设计参数通过Creo建立了立式长轴消防泵内部流场的三维模型以及转子的物理模型,采用CFX对该泵在0.20Qd,0.65Qd,1.00Qd,1.20Qd,1.40Qd和1.50Qd这6种工况下进行3级泵内流场的定常数值模拟;然后把物理模型导入ANSYS Workbench中,并根据实际运行过程设置约束条件,根据模块耦合功能,将流场的模拟结果导入固体结构实现单向流固耦合,对转子模型进行了带预应力的静力学特性分析.结果表明:叶轮内部受到的流体载荷随叶轮级数增加而增大,随流量增大而减小;转子总变形量的最大值位于第3级叶轮后盖板的边缘处,等效应力与等效应变的最大值位于第3级叶轮后盖板边缘与叶片出口边的交点上,都随流量增大而减小;在0.20Qd,0.65Qd,1.00Qd和1.50Qd这4种工况下转子的最大等效应力为118.23 MPa,小于其许用应力250 MPa,符合强度要求;该泵的工作转速1485 r/min小于其0.85倍的一阶临界转速,符合动力学设计要求.

摘要：为了开发一种高强度的螺旋钻头,利用圆柱坐标系定位法,对某型号钻式采煤机的螺旋钻头进行实体建模,结合螺旋钻头的力学模型,应用有限元分析软件ANSYS Workbench对螺旋钻头进行静力学分析,得到了螺旋钻头在工作中的受力状况和应力应变分布情况,提出了改进措施,为螺旋钻头结构优化设计和失效分析提供了指导。

摘要：螺栓连接是涡轮组件中盘-盘连接的基本方式,影响着涡轮盘的静力学特性。采用有限元方法,对燃气轮机涡轮盘静力学特性进行分析。通过建立动力涡轮盘有限元模型,研究了有无螺栓连接时动力涡轮盘在不同工作状态下应力的大小和应力点的位置变化,获得了螺栓预紧力对动力涡轮盘应力分布的影响规律。结果表明,螺栓连接预紧力是影响涡轮盘静力学特性的一个主要因素,盘-盘连接设计时应合理选择预紧力,以避免影响涡轮盘静强度。

摘要：横梁是龙门机床的主要承力部件,其结构和静、动态力学特性直接影响机床的加工精度。为分析其结构设计是否满足机床的精度要求,以及筋板结构和布局形式对其静态特性的影响,文中应用有限元分析方法,针对某型定梁龙门机床横梁进行静力学特性分析,计算了其最大静变形和最大静应力,分析了结构设计上的薄弱环节,然后对其内部筋板的结构和布局形式进行了优化设计和分析对比。结果表明,优化后横梁的静刚度提高了12.89%,最大静应力降低了18.01%,显著改善了横梁的静力学特性。

摘要：为计算龙门机床横梁在自重下的应力及变形,分析其变形是否满足设计的精度要求,采用有限元方法,通过有限元分析软件ANSYS,分析计算出了横梁不同方向的应力和变形,结果表明:最大变形为14.3μm,出现在横梁中部重力作用方向,最大应力为4730000Pa,集中在支柱与横梁连接处。

摘要：以DC260/160Y单轨吊为研究对象,介绍一种基于有限元分析的煤矿单轨吊运人车辆结构安全分析及优化方法。首先,以运人车辆形状、规格尺寸、材料特性等参数为依据,利用Solidworks软件构建出相应的有限元模型,将该模型导入到ANSYS软件内后,自动对运人车辆结构静力学特性予以分析,以此寻找出原运人车辆结构中的薄弱点,进而以此为基础对运人车辆结构进行优化。通过优化后运人车辆应用情况的观察可以发现,优化后运人车辆出现损伤的概率明显下降,应将有限元分析推广到单轨吊运人车辆结构设计与优化当中。

摘要：针对现有柔性机械手抓取范围有限,负载能力小的问题,基于弯曲型人工肌肉设计了一种安装角度可调的四指柔性机械手。基于能量法进行了弯曲型人工肌肉的静力学分析与验证,单根执行器最大弯曲角度可达151°,最大输出力为3.2N,执行器静力学模型平均误差分别为5.25%和8.13%。进一步,基于设计的四指柔性机械手,针对不同形状和大小的物体完成了抓取实验。结果表明,机械手最大抓取物体质量为1 050 g,最大尺寸为φ226 mm,在抓取实验中单根执行器最大弯曲角度为93°。设计的机械手具有稳定的抓取性能,能够实现日常物品稳定的抓取。

摘要：以复合材料蜂窝夹层板结构作为研究对象,建立了多工况优化模型,对众多的材料设计变量进行必要的取舍,通过优化分析确定复合材料蜂窝夹层板面板各分层的厚度以及蜂窝芯层的厚度等,使结构满足相应的频率约束、屈曲约束,以及强度约束、位移约束和尺寸限制等,同时达到结构的重量最轻。采用序列二次规划法对某卫星的承力筒结构进行了优化设计,优化结果表明:在满足其振动特性以及静力学特性的条件下,复合材料蜂窝承力筒的各面板层厚度以及蜂窝芯层的厚度均有所减小,减重效果显著,较好地实现了复合材料蜂窝夹层板结构的多工况优化设计。

摘要：为研究在推溜工况下推移千斤顶的力学特性,确定该工况下推移千斤顶及整个推移机构各承力点的受力情况,建立推移千斤顶在推溜过程中的的力学模型,推导出力、力矩与角度变化的关系;借助数值分析软件Matlab绘制随角度变化的力和力矩图像,确定各承力点的受力峰值.结果表明:推移千斤顶和推移杆的作用力并不总是沿着轴线方向,且角度变化越大,推移杆所受推力也越大;推移杆和千斤顶活塞杆的铰接处所受弯矩较大,容易发生弯曲破坏.该结果为液压支架设计和优化提供理论依据,同时有助于液压支架的故障诊断.