摘要：为了减轻泵用机械密封端面在启停阶段和严重振动工况下的干摩擦磨损,对泵用机械密封织构端面进行了干摩擦磨损仿真及试验研究。首先,采用ansys软件建立了具有表面织构的动静环密封端面的瞬态有限元模型,基于Archard磨损理论,分析了不同织构分布间隔角度、边长和旋转角度下静环(石墨环)的磨损规律,得到了石墨环的磨损体积分布;然后,采用摩擦磨损试验机在干摩擦条件下对不同织构参数的密封环进行了磨损试验,得到了密封环磨损前后的表面形貌和石墨环的磨损质量;最后,对比分析了仿真和试验结果,讨论了不同织构参数对石墨环磨损质量的影响以及织构的减磨机理。研究结果表明:织构凹槽可以在容纳磨粒磨屑的同时生成石墨转移膜进而减轻磨损;减轻密封环端面磨损要求织构面积合适,足够容纳磨粒磨屑,同时不过分增大表面粗糙度;织构分布间隔角度每增大5°且边长每减小0.1 mm,石墨环的磨损质量平均减少约7.83%和7.35%。织构旋转角度每增大15°,石墨环的磨损质量平均增大约4.25%。所得研究结果可为泵用机械密封的表面织构设计提供较好的理论支撑,并提升泵用机械密封的耐磨性能。

摘要：折口辊筒是纸袋生产机械中的关键部件之一,用于对单张纸的交接。本文采用ansys Workbench建立折口辊筒的有限元模型,计算折口辊筒在自重状态下运转90度过程中的最大变形量,从数据分析得出折口辊筒刚度最弱的部位,并对此薄弱部位进行优化设计——增设“支架”,结构的整体刚度从252.9%至648%均有不同程度的相对提高,从而解决了纸张交接时出现的褶皱问题,保证生产质量。有限元法计算分析在折口辊筒优化设计中提供了可靠的设计依据,为解决实际工程问题提供了很大帮助。

摘要：钢桁架结构通常节点密集,设计复杂多样。现结合绍兴市某拱形下承式钢桁梁桥,介绍其总体布置、结构设计,并基于有限元分析理论,采用通用有限元软件ansys对该桥的活荷载计算模式、上下弦杆节点、梁端节点、横肋与下弦杆及小纵梁相交节点的构造细节设计进行计算对比分析。研究表明,整体式节点设计中节点板处竖杆腹板采用渐变断开式设计,可满足应力、屈曲稳定的要求;拱梁结合点处的应力集中范围与大小受圆弧半径、支点相对位置的影响,支点靠近拱梁结合点对结构受力有利;支撑桥面板的横肋下翼缘可与小纵梁、下弦杆采用半刚性节点,虽一定程度上会增大翼缘断开范围腹板应力,但整体应力水平较低。

摘要：【目的】我国北方严寒地区屋檐下易形成冰棱,自然坠落的冰棱严重威胁行人安全,有必要设计一种除屋檐冰棱机来去除屋檐的冰棱,以提高行人在冬季出行的安全性,并期望能为面临类似气候问题的地区提供有效的安全防护方案。【方法】首先,设计一种除屋檐冰棱机,包括直线往复夹紧的除冰机构、丝杠升降机构、锥齿轮传动机构和激光测距控制系统。其次,以机构的体积小、效率高和滑动率小为目标函数,优化设计主传动的锥齿轮机构。最后,利用有限元分析主运动锥齿轮的强度。【结果】在满足边界条件、齿面接触疲劳强度和齿根弯曲疲劳强度条件下,该除屋檐冰棱机的尺寸紧凑、传动提高、传动效率和寿命增加,优化设计结果明显。【结论】该设计大大提升了工作效率、节省人力,有效地解决了冬季冰棱问题。同时其结构简单、自动化程度高、清洁环保,符合现代机械设计的工艺要求。

摘要：BIM模型在工程方面主要用于模型展示和施工、运维监测,在设计方面,BIM模型集成的信息与目前计算软件交互性仍然存在障碍。为了让BIM模型更好地服务于设计优化,结合高桩码头上部结构三维重构算法和程序设计,就如何打通BIM模型与工程计算的联系进行研究。研究表明,计算软件可以通过读入命令流文件建立计算模型,可以通过文本文档沟通BIM模型信息和计算软件。该研究丰富了BIM建模与计算的结合路径。

摘要：主横梁是水工钢闸门的重要组成部分,如果主梁质量较大,不仅会浪费钢材,增加闸门制造、运输和安装难度,更重要的是容易造成运行卡阻和滑轮的磨损,从而出现安全隐患。由于组合梁传统的设计具有大量重复性,人工设计效率低下等特点,为此本文以某水工组合梁为例,采用ansys软件的APDL参数化语言,通过结构优化分析模块对组合梁进行轻量化设计计算。结果表明:使用优化算法能够替代传统的经验式设计方法,在保证强度、刚度要求的同时最大程度上减少组合梁的质量。研究结果可为水工钢闸门的设计提供更多的参考依据。

摘要：以我国压水堆的安全保障水池定期清淤为研究内容,对安全保障水池清淤机器人的结构设计、样机制造、使用方式等内容进行了详细介绍。基于ansys软件对管道内部压力分布、速度分布进行了仿真分析,仿真结果符合设计要求。结合市场成熟产品及技术,确定了主要设备的选型及参数,通过实体样机加工制作及应用,对清淤机器人设计的合理性、可靠性进行了验证。

摘要：为保证气液分离效率且合理地设计塔的强度,利用ansys软件建立设备筒体与切向接管的几何模型,获得了常用矩形截面和优化结构(长圆形截面、圆角矩形截面)接管的应力分布图。分析了接管形状和筋板设置对切向接管处应力的影响,结果表明:圆角矩形截面接管在更好地满足分离效率的情况下,能够减少筒体与接管处应力集中的现象,使切向接管处的应力分布更加均匀。同时,将圆角矩形截面接管按分析设计标准进行应力强度评定,其计算结果满足工程设计强度要求。

摘要：研究设计了一种适用于工厂室内复杂环境的管道阀门搬运安装设备,该设备能够搬运不同尺寸规格、不同种类的管道阀门,并在特殊环境中完成辅助安装。本研究针对以下三个问题提出了相应解决方案:①为克服复杂的室内环境,设计了一种综合式的移动底盘,其采用麦轮组合及辅助越障轮,提高了设备的越障能力;②为适应室内狭窄空间及管道阀门特殊安装位置,设计了一种升降机构,其由垂直升降机构和水平提升机构组成,实现了起重升降,保证了设备的结构紧凑性,同时保证了设备的工作范围;③为适应不同种类阀门的装夹,提出一种新型末端装夹机构,其能够快速切换装夹方式及调整尺寸,同时能够对管道阀门姿态进行微调,以实现精确安装。本研究使用ansys软件对末端装夹机构进行静力学分析,校核了强度;分析了设备的安装精度及抗倾覆能力,验证了设备的合理性和稳定性。

摘要：文章主要研究可移动式充电桩的结构优化。通过CATIA构建可移动式充电桩结构的三维模型,并通过ansys分析该充电桩在移动过程中4种工况下的静力学和模态特性,根据分析结果对结构进行优化设计并开展验证分析。仿真模拟结果表明:改进后的结构最大应力为115.37 MPa,最大变形为0.76365 mm,质量减少约14%,达到了优化设计的要求。