一、膜片弹簧的应力分析和疲劳寿命的计算(论文文献综述)
王段段[1](2021)在《离合器综合特性仿真与试验分析研究》文中进行了进一步梳理随着乘用车市场不断向自动挡的趋势发展,很多商用车厂家也在逐步向自动挡的领域探索,AMT(电控机械式自动变速器)类型的商用车将成为未来十年内商用车领域的主要发展趋势。在商用车自动化的趋势下,国内离合器厂家也在研发各种新型推式大扭矩离合器,以满足快速发展的行业需求。目前国内厂家对于离合器设计的校核主要依靠台架试验,试验样件制造周期很长,测试成本较高,不利于设计迭代。离合器的仿真分析主要停留在零部件校核阶段,没有对于系统的整体校核与完整的产品验证流程,无法在新型离合器的开发阶段进行设计校核,只能等样件出来之后通过试验的方法验证设计,这样就增加了产品开发周期,产生不必要的资源浪费。为了提升离合器设计阶段的产品验证能力,建设一套完备的离合器仿真流程,本文以某商用车所搭载的AMT推式膜片弹簧离合器为研讨对象,以膜片弹簧离合器的基本构造与工作原理为出发点,详细介绍了离合器主要零部件及总成装配分析的有限元建模思路和方法。为了考核预减振阶段与主减振阶段的迟滞效应,建立基于从动盘扭转减振特性的动力学模型,以此得出从动盘总成的工作状态摩擦迟滞特性。随后,创建膜片弹簧离合器执行机构的动力学模型,以及用于控制系统的总成物理模型,并通过软件控制总成台架,得出离合器测试的结果,以此验证分析模型的可靠性。可根据综合对比结果进行模型调整或修正,制定出适用于离合器产品研发阶段的开发验证流程。
王嵩[2](2020)在《基于疲劳可靠性的SEPCT机械系统优化设计》文中认为人体SPECT是一种精密的医学影像设备,在人体器官的功能研究及疾病诊断方面应用广泛。SPECT设备的机械系统具有多自由度、高负载和变载荷等工作特点,这对机械系统的疲劳可靠性是非常大的考验。在产品设计阶段,为保证SPECT机械系统疲劳性能,采用虚拟疲劳试验法对其进行疲劳寿命分析,并在此基础上对关键零部件进行优化设计。采用S-N曲线法进行疲劳寿命分析。首先,建立SPECT机械系统三维模型,并根据SPECT运动特性进行动力学仿真分析,获取丝杠、导轨滑块、轴承座等关键连接处的载荷时间历程;然后对基板装配体、X平台装配体和Y平台装配体进行有限元分析,在各零部件的关键连接处添加单位载荷,并运用惯性释放法求解获取静力学分析结果;最后选取S-N曲线法进行疲劳寿命分析,运用线性叠加法将载荷谱与单位载荷的静应力分析结果相乘获取应力谱,再结合零部件本身的疲劳特性即应力-寿命曲线进行寿命预测。分析结果表明相关零部件满足设计要求。在保证SPECT机械系统的疲劳可靠性满足要求基础上,对零部件进行优化设计以达到提高材料利用率、减轻设备重量、降低成本的目的。采用拓扑优化与尺寸优化相结合的方法,首先应用拓扑优化法进行结构消减,再应用响应面法对局部尺寸进行控制。建立探测器平移机构在4种典型工况下的有限元模型,根据有限元分析的应变能结果设置各工况在拓扑优化时的权重比;建立多工况拓扑优化模型,搜索最优材料分布,并进行模型重构获取改进结构;对改进后的结构进行参数化建模,选取对质量影响较大的尺寸参数如厚度、减重孔大小作为优化的设计变量,并根据装配关系、运动范围等技术参数设置合理的设计变量取值范围;运用最佳空间填充法进行试验设计,在取值范围内抽取试验样本点;运用非参数回归法及标准二阶响应面法进行响应面构建,以体积质量最小为目标、以零部件的各关键尺寸为设计变量、以疲劳寿命结果为约束条件进行优化设计,通过遗传算法进行求解,X平台装配体质量减轻11.2%,Y平台装配体质量减轻15.9%,基板装配体质量减轻15.1%,且疲劳寿命都满足要求,实现了轻量化设计。
高涵[3](2020)在《隔膜泵膜片的设计研究》文中研究指明由于隔膜泵运输扬程长、流量小,而且能够用来运输含磨砺性颗粒物和粘度高、腐蚀性大等危险液体的特点,使其成为全球工业界的重要动力设备。作为汽轮机组配套用的锅炉加药计量泵——隔膜泵,其连续运行时间的长短直接影响到机组设备的安全运行。常规往复式隔膜泵,其输送压力一般为10兆帕左右,用于常规锅炉加药,而大型电站尤其是超临界机组电厂的加药压力一般为24兆帕,最高时能达到25兆帕,该类高压隔膜计量泵在实际使用过程中,其膜片的工作部位极易发生变形撕裂问题,进而造成漏浆事故,影响机组正常运行。为了适应超临界汽轮机组配套设备隔膜泵的可靠性与安全性,对传统隔膜泵的平板膜片建立数学模型,并利用ANSYS仿真软件进行数学模拟,对模拟结果的分析表明,平板膜片的固定处内缘和中心区域外缘是隔膜片应力和形变量较大的两处危险部位。针对膜片应力分布不均和应力集中的情况,设计出一种新型(异形)膜片,对设计的新型膜片的厚度与尺寸参数进行优化,根据新型膜片ANSYS仿真分析的结果,最终总结得到膜片结构参数的变量值,优化设计了新型膜片的结构尺寸,确定新型膜片的设计尺寸。新型膜片的设计结构改善了膜片应力集中的情况,考虑影响膜片疲劳寿命的要素,以及氯丁二烯橡胶材料的S-N曲线,将Workbench中针对膜片的有限元分析结果导入到ANSYS中,对优化后的新型膜片与传统膜片进行疲劳分析,最终结果表明新型膜片的疲劳寿命远远长于传统膜片的疲劳寿命验证了新型膜片结构的可靠性。
宋霄[4](2020)在《5MW风机联轴器力学性能研究与试验分析》文中认为风电产业日趋成熟,风能成为清洁能源的发展重点,风机相关技术的研究也越来越被重视。联轴器作为风机传递作用的纽带,它的工作状态和力学性能对风机整体而言有着至关重要的作用,它可以在风机传动时保持着齿轮箱和发电机之间的联接,并且保证平稳传递,因此联轴器的性能可以说是直接影响了风机的工作效率。本文用有限元分析与试验相结合的办法对某型号的风机联轴器重要部件做了力学性能研究。首先对风机特定风速的转动情况做了分析,得到10m/s的风速下传递的扭矩最大,此时也是联轴器受到的最大转矩,最大转矩的数值为有限元分析提供了数据参考。考虑到膜片作为弹性元件用来补偿安装和运行中的三种误差,它的作用是保证联轴器运行过程内不会因为误差导致机体破坏,所以对该联轴器原始设计的膜片进行曲面响应优化,改善了它的力学性能,优化后膜片所受的集中力和位移变形量均有了一定的改善,在尺寸要求的范围内达到最优的力学性能;中间体部分作为传递作用的主要承担者,对它的力学性能和疲劳寿命也做了分析,分析得到它在最大和最小扭矩的加载下均不会产生损伤,其疲劳寿命可以达到10万余次。接着对优化后的膜片做了振动特性分析,得到了在自由状态下的膜片频率和在极限扭矩加载下的膜片频率数值上相差较大,不会导致工作中膜片产生共振破坏,并且转速范围也符合膜片频率的要求。最后通过试验测试,验证了有限元分析的结论,同时也对联轴器的整机做了静态扭矩和打滑试验。首先进行了中间体的工艺优化,确定较好的工艺后制造中间体样机进行测试,验证了在最大最小扭矩下,中间体达到规定的扭矩数值并且保持30分钟后没有损伤,有限元分析的结论是中间体的集中力和位移都较小,扭矩加载下无变形,试验与有限元分析的结论一致,且疲劳寿命试验可以满足10万次加载。膜片的试验需要以整机为载体测试,试验发现使用优化后的膜片结构,整机传递平稳并且膜片组在试验过程中没有变形,也没有发生共振导致模态变形,同时整机的静态扭矩和打滑试验都复合设计要求,也能够说明优化后的膜片可以保证联轴器运行中的误差补偿。以上研究都对风机联轴器在工程应用与它的结构设计优化中提供了参考依据。
黄伟宽[5](2020)在《联轴器连杆在离心场下的振动特性研究》文中研究说明联轴器是联接两轴的部件,在传递运动和动力过程中一同回转,保证回转过程不脱开的一种装置,是风电机组传动系统的关键部件。由于其良好的可移性与缓冲性,可以提高轴系的动态性能,在机械、汽车、船舶、航空等领域中有广泛的应用。连杆联轴器中的连杆具有出色的轴向位移补偿能力,在联轴器运行过程中起到调节主动轴和从动轴之间位移偏差的作用,因此对连杆进行力学分析具有重大意义。本文主要研究连杆在离心场下的振动特性。第1章介绍了连杆联轴器的研究背景和意义,总结了国内外学者对连杆联轴器的各项研究成果,然后根据目前对连杆振动特性的研究不足的情况,阐述本文以连杆在离心场下振动特性的研究为主要内容。第2章对联轴器连杆舞振方向振动特性进行研究,基于Timoshenko梁理论以及轴力作用下梁的振动原理,建立连杆舞振方向的振动方程。再根据变截面梁振动特性的半解析方法,将变截面梁等效为相互连接的若干段均匀梁,利用传递矩阵法推导出舞振方向的特征方程,计算其舞振频率。运用ABAQUS有限元软件计算同等条件下连杆的舞振频率,将有限元结果与数值结果进行对比,验证方法的有效性,最后分析转速和扭矩对连杆舞振特性的影响。第3章对连杆在离心场下产生的挠度进行研究,在摆振方向上存在离心力的横向分力,连杆相当于受到沿长度方向均匀变化的横向载荷。基于Timoshenko梁理论、轴力作用下梁的振动原理,并忽略时间相关项,推导挠度方程。利用MATLAB中的边值算法(BVP5C)计算连杆的挠度,并拟合挠度方程得出连杆的变形微分方程,运用有限元软件进行仿真计算,仿真结果与数值结果进行对比,验证方法的有效性第4章对联轴器连杆摆振方向振动特性进行研究,基于上一章求出的摆振方向产生的挠度,运用Hamilton原理推导连杆摆振方向的振动方程,利用变截面梁振动特性的半解析方法,将变截面梁等效为相互连接的若干段均匀梁,利用传递矩阵法推导出摆振方向的特征方程,计算其摆振频率。运用有限元软件验证方法的有效性,最后分析转速和扭矩对连杆摆振特性的影响。
赵英豪[6](2020)在《束腰型叠片联轴器的力学特性研究》文中指出叠片联轴器是一种全金属的干式挠性联轴器,可以通过叠片组的弹性变形来补偿主、从动轴之间的各类相对位移。由于结构紧凑、连接可靠、维护方便、环境适应性强等诸多优点,它被广泛应用在航空、舰船和风电等领域。叠片组作为叠片联轴器传递功率和转矩、补偿主从动轴之间不对中的关键性工作零件,有必要对其力学特性进行研究。本文以六孔束腰型叠片联轴器为研究对象,采用材料力学模型、有限元仿真、试验等方法研究了其应力、刚度、阻尼和动态固有特性,对叠片联轴器的设计与使用具有一定的参考价值。论文的主要研究内容如下:(1)分别基于材料力学模型和有限元仿真对叠片联轴器在扭矩、离心力、轴向位移和角向位移单独作用下的应力进行了分析。材料力学模型无法考虑到叠片在螺栓孔附近的应力集中,但在应力集中区域之外,与有限元仿真的结果较为接近,验证了材料力学模型的正确性。有限元仿真结果表明:在四种载荷单独作用下,越靠近中间层的叠片最大等效应力越小,在最外层上最大;各层叠片应力分布整体上关于中间层对称。同时基于有限元仿真研究了螺栓预紧力和叠片间的摩擦系数对叠片最大等效应力的影响。(2)基于材料力学模型分析了叠片组的扭转、轴向、径向和角向等四类刚度。计算结果表明扭转刚度和径向刚度的数量级远远大于轴向刚度和角向刚度,说明叠片联轴器在扭转和径向上是刚性的,主要提供轴向位移和角向位移的补偿。基于有限元仿真分别对叠片联轴器整体及其叠片组的四类刚度进行了分析,研究了螺栓预紧力和叠片间的摩擦系数对各类刚度的影响;并通过静态扭转试验对扭转刚度的大小进行了试验验证。通过动态扭转试验,建立了该型叠片联轴器动态刚度和扭转阻尼系数随激励的频率和振幅变化的幂函数数学模型,结果表明动态刚度随激励的振幅和频率的增大均减小,阻尼系数随激励的振幅和频率的增大也均减小。(3)对束腰形叠片进行了自由模态分析,并对7至14阶固有频率值和叠片几何参数进行了相关性研究,筛选出了对固有频率影响较大的关键参数,并构造了7至14阶固有频率关于叠片外半径和叠片厚度的响应面。基于联轴器在轴向、扭转、横向和角向的简化振动模型和前面仿真法所求的叠片组在各个不对中方向上的刚度值,应用集中质量法进行了固有频率和振型的理论计算,并通过联轴器整体模型的有限元模态分析对计算结果进行了验证。结果表明叠片联轴器轴向振动和角向振动的固有频率远远低于横向振动和扭转振动。
黄燕,杨坤,张铠[7](2020)在《斯特林制冷机膜片弹簧设计与性能试验》文中指出膜片弹簧技术已成为低温制冷机工作时获得长寿命的关键核心技术。膜片弹簧是支撑往复运动活塞、实现间隙动态密封的关键部件。本文通过有限元应力分析,得到满足轴向/径向刚度和极限应力要求的形线,对设计完成的膜片弹簧进行性能测试及寿命试验,给出关键数据。结果表明,所设计的膜片弹簧性能及可靠性满足设计要求。
吴明明[8](2019)在《新型螺杆钻具万向轴结构研究》文中提出随着石油勘探开发技术发展,为提升采收率、增加油气田产量,水平井、侧向井、大位移井所占比例越来越大,由于石油钻采设备动力源由地上动力到地下动力的重大转变,极大的提高了石油钻采设备的性能和可靠性。目前,常用的石油钻采设备主要包括螺杆钻具和涡轮钻具。由于涡轮传动本身的结构特点,不可避免的导致一些问题的发生,如工作时间不稳定、钻具运行状态无法监测、钻具的选择性差以及钻具管理混乱等问题。这些问题限制了涡轮钻具的应用。相比较而言,螺杆钻具传动轴总成具有结构比较简单、操作容易、排量大、转速低、扭矩大、能量损耗低、设备作业可靠等众多优点。螺杆钻具主要由旁通阀、马达、万向轴、传动轴组成。万向轴连接马达转子和传动轴,是螺杆钻具的核心组成部分,其作用是把马达转子的行星运动转化为传动轴的定轴转动,同时传递转矩给传动轴和钻头。在井下的恶劣工况会导致万向轴工作时出现失效问题,花瓣部分因相互之间的摩擦导致上下花瓣相互脱落,花瓣根部断裂,花瓣的开式结构导致其内部结构与钻井液直接接触,加速了承压钢球和花瓣接触面的磨损;球铰式万向轴连接轴与小刚球接触的部位被压溃,密封失效等。为了有针对性的解决上述问题,本文利用有限元分析软件和疲劳分析软件对螺杆钻具万向轴进行仿真分析,完成的主要工作有:首先对螺杆钻具花瓣式万向轴、球铰式万向轴、花键式万向轴的基本结构、工作原理进行分析,对三种扭矩传递结构进行受力分析,对三种螺杆钻具万向轴的失效形式进行分析,得出失效形式主要由三种断裂、磨损以及密封失效;其次建立了螺杆钻具万向轴花瓣式万向轴、球铰式万向轴、花键式万向轴的有限元模型,利用有限元软件对三种螺杆钻具万向轴的扭矩传递部分进行了分析,对比分析了三种螺杆钻具万向轴Mises应力值,其中花键式万向轴所受应力最小为315.7 MPa;对花键式万向轴的结构进行了改进,并对改进前后的结构进行了对比分析,对改进后的结构进行了形貌优化,进一步优化了改进后的结构优化后的结构所受应力值比花键式万向轴和优化前所受应力分别减少87.2MPa、19.5MPa;设计了一种新型螺杆钻具万向轴结构,建立了该万向轴的有限元分析模型,利用有限元对新型新型万向轴进行了有限元分析,分析了其在极端条件下的受力情况,结构所受最大Mises应力为510.1MPa;最后对螺杆钻具万向轴结构进行疲劳寿命分析,对比分析了四种螺杆钻具万向轴的疲劳寿命,得出万向轴寿命最长的为新型万向轴为262421次。
严荣松,赵自军,高文学,杨文量,翟军[9](2019)在《城镇燃气调压器膜片的疲劳寿命分析》文中研究说明基于城镇燃气调压器膜片(以下简称膜片)试样进行力学性能实验,测定试样瞬时拉伸应力应变关系,确定门尼-里夫林(Mooney-Rivlin)模型作为试样的本构模型。通过实验获取试样的最大拉伸应力疲劳寿命曲线。建立膜片三维模型,借助ANSYS软件,利用门尼-里夫林模型,模拟得出膜片的等效应力云图;采用古德曼(Goodman)模型,对最大拉伸应力疲劳寿命曲线进行等寿命条件下的平均应力与最大拉伸应力修正,通过103 333次燃气调压器的启、闭过程的循环模拟,预测3 kPa和10 kPa条件下膜片的易损位置及其疲劳寿命。循环模拟结果表明:压力载荷引起的膜片等效应力在波纹段处最大,膜片波纹段是膜片的主要易损部位。循环前、后,压力载荷为10 kPa时的最大等效应力均是压力载荷为3 k Pa时的最大等效应力的1. 4倍。在压力载荷为3kPa和10 k Pa条件下,循环后膜片所受最大等效应力均是循环前的最大等效应力的2. 5倍。在压力载荷为3 kPa条件下,膜片疲劳寿命为57 066次;在压力载荷为10 kPa条件下,膜片疲劳寿命为33 004次。因此,从安全性考虑,取最不利工况,将该膜片在实际工程应用中的疲劳寿命确定为33 004次,是设计寿命(30 000次)的1. 1倍。
吴媛媛[10](2017)在《机械密封焊接金属波纹管的疲劳寿命计算及分析》文中进行了进一步梳理焊接金属波纹管机械密封,是用波纹管来替代密封中的弹簧和辅助密封圈。在旋转设备旋转时,机械密封中动环会产生轴向位移,而波纹管可以依靠本身的特性,来补偿及缓冲这一现象。对机械设备而言,机械密封的失效将影响其工作性能和使用寿命,而机械密封中焊接金属波纹管的失效在通常情况下为疲劳破坏,因此研讨焊接金属波纹管的疲劳寿命,具有重要意义。S型焊接金属波纹管机械密封,在安装时对中性良好,故不考虑其离心力,对波纹管受力分析。运用Solid Works和ANSYS Workbench等通用商业软件,对波纹管进行建模,网格划分以及静力学力分析,得到变形和应力的分布云图,并计算疲劳寿命。另外因波纹管处于高温工况,故对其进行热-结构耦合分析,探讨温度对疲劳寿命的影响。在此基础上,对S型焊接金属波纹管进行瞬态动应力分析,得到达到顶峰的最大应力值,并用公式估算其疲劳寿命,与热-结构耦合有限元结果相比较。最后,根据S型波纹管的几何形状,设计U型焊接金属波纹管,并在与S型相同工况下,求解U型波纹管的疲劳寿命,并与S型相比较。S型焊接金属波纹管,网格划分共生成557312个节点,87000个单元。静力学分析结果,最大变形为3.0586mm,位置在波纹管的游离端,小于其最小允许工作位移7.96mm;最大应力值为117.58MPa,位置在波纹管膜片的焊接处,小于材料316钢的许用应力206.7MPa;最小疲劳寿命为3.49年,满足工厂大检修的要求。热-结构耦合分析,得到最大变形为2.6728mm,小于其最小允许工作位移,其最大变形位置同样在波纹管的游离端;最大应力值为200.2MPa,在波纹管的固定端,是由于固定载荷引起的,在波纹管的焊接处,是危险部位,应力为121.11MPa;最小疲劳寿命为2.35年,比静力学分析下的疲劳寿命小,但同样满足工厂大检修的要求。在S型焊接金属波纹管的轴向瞬态动应力最大值为0.5764N时,有限元结果得到随时间变化的最大变形值和最大应力值。在t=0.021875s时,最大变形值和最大应力值达到顶峰,其中最大变形是2.6881mm,在波纹管的游离端;最大的应力值为103.45MPa,位于膜片的焊接处,都在允许范围之内。最大应力值与热-结构耦合同一位置应力结合,求得平均应力,代入道林损伤公式中,得到波纹管的使用寿命为2.59年,与有限元分析结果相差不大。U型焊接金属波纹管,网格划分共生成278062个节点,39432个单元。静力学分析结果,最大变形分别为0.17926mm,小于其允许工作位移,最大变形位置在波纹管的游离端;最大应力为198.47MPa,小于材料316钢的许用应力,位置在波纹管的波谷处;最小疲劳寿命为2.29年,满足工厂大检修的要求。热-结构耦合分析时,最大变形为0.16222mm,小于其允许工作位移,最大变形位置在波纹管的游离端;波纹管最大应力为567.76MPa,小于材料的3倍许用应力,在波纹管的固定端,是由于固定载荷引起的,在波纹管的波谷处,是危险部位,应力为166.08MPa;最小寿命为0.16年,不能满足工厂检修的要求。U型焊接金属波纹管与S型工况相同的情况下,进行瞬态动力学分析,得到随时间变化的最大变形值和最大应力值。同样在t=0.021875s时,最大变形值和最大应力值达到顶峰,其中最大变形是0.14934mm,在波纹管的游离端;最大的应力值为110.32MPa,同样位于波谷处,都在允许范围之内。最大应力值与热-结构耦合同一位置应力结合,求得平均应力,代入道林损伤公式中,得到波纹管的使用寿命为0.17年,与有限元分析结果相差不大。两种波形的波纹管,在不考虑温度的情况下,从疲劳寿命方面来说都能满足实际生产需要。但是在焊接金属波纹管机械密封中,波纹管不仅是连接元件,而且可以对动环产生的轴向位移进行缓冲和补偿。若U型波纹管弹性小的话,无法具有这一特性。而且U型焊接金属波纹管在高温工况下,其疲劳寿命比S型差很多。所以,对U型焊接金属波纹管来说,在旋转设备上,还是有一定的局限性,无法普遍的运用。通过以上的研究,为以后对焊接金属波纹管的设计研究提供参考,并对S型波纹管波形的优化提供新的方法。
二、膜片弹簧的应力分析和疲劳寿命的计算(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、膜片弹簧的应力分析和疲劳寿命的计算(论文提纲范文)
(1)离合器综合特性仿真与试验分析研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 本文的主要研究内容 |
第2章 膜片弹簧离合器的结构与工作原理 |
2.1 膜片弹簧离合器简介 |
2.2 膜片弹簧离合器的结构 |
2.3 膜片弹簧离合器的工作原理 |
2.4 离合器的工作参数 |
2.4.1 离合器扭矩容量 |
2.4.2 离合器基本性能关系式 |
2.5 本章小结 |
第3章 离合器关键零部件的设计计算及性能分析 |
3.1 膜片弹簧的结构与理论计算 |
3.2 膜片弹簧的有限元建模计算 |
3.2.1 有限元建模与计算 |
3.2.2 有限元计算与理论计算结果对比 |
3.3 传力片的结构与理论计算 |
3.3.1 传力片的结构 |
3.3.2 传力片的刚度计算 |
3.4 离合器支承铆钉的成型分析 |
3.4.1 铆钉的静态预应力 |
3.4.2 铆钉动态成型模拟 |
3.5 弹性支承圈的应力及变形分析 |
3.6 本章小结 |
第4章 离合器总成建模分析研究 |
4.1 膜片弹簧离合器总成特性曲线描述 |
4.1.1 膜片弹簧离合器的负荷特性 |
4.1.2 膜片弹簧离合器的分离特性 |
4.2 建立膜片弹簧离合器总成装配模型 |
4.3 离合器总成模型计算与后处理 |
4.4 离合器负荷特性试验验证 |
4.5 本章小结 |
第5章 离合器扭转振动特性建模与分析 |
5.1 离合器扭转振动特性 |
5.2 扭转振动分析模型 |
5.3 结果及验证 |
5.4 本章小结 |
第6章 基于软件控制的动力学模型 |
6.1 对离合器控制动力学的描述 |
6.2 建立离合器系统的物理模型 |
6.3 软件控制与物理模型的联合仿真 |
6.4 本章小结 |
第7章 总结与展望 |
7.1 总结 |
7.2 进一步工作的方向 |
致谢 |
参考文献 |
(2)基于疲劳可靠性的SEPCT机械系统优化设计(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 课题研究背景和意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 SPECT机械系统研究状况 |
1.2.2 虚拟疲劳分析的发展状况 |
1.2.3 拓扑优化设计发展状况 |
1.2.4 尺寸优化设计发展状况 |
1.3 本文主要研究内容 |
第二章 SPECT机械系统建模 |
2.1 SPECT机械系统工作原理 |
2.2 SPECT机械系统装配体三维建模 |
2.3 本章小结 |
第三章 动力学仿真分析 |
3.1 多体动力学概述 |
3.1.1 多体动力学的分类 |
3.1.2 ADAMS多体动力学 |
3.2 建立SPECT动力学仿真模型 |
3.2.1 模型导入 |
3.2.2 定义约束 |
3.2.3 定义材料属性 |
3.2.4 定义环境变量 |
3.2.5 定义驱动 |
3.3 动力学分析获取载荷谱 |
3.4 本章小结 |
第四章 疲劳可靠性分析 |
4.1 疲劳分析概述 |
4.1.1 疲劳分析方法 |
4.1.2 多轴疲劳预测方法 |
4.1.3 SPECT虚拟疲劳分析的基本流程 |
4.2 单位载荷静力学分析 |
4.2.1 建立模型 |
4.2.2 载荷条件 |
4.2.3 惯性释放法 |
4.2.4 有限元分析结果 |
4.3 疲劳寿命分析 |
4.3.1 nCode疲劳分析流程 |
4.3.2 定义材料属性及相关参数 |
4.3.3 疲劳寿命分析结果 |
4.4 本章小结 |
第五章 拓扑优化设计 |
5.1 拓扑优化概述 |
5.1.1 拓扑优化方法 |
5.1.2 多工况拓扑优化 |
5.1.3 拓扑优化基本流程 |
5.2 有限元分析 |
5.2.1 工况特性分析 |
5.2.2 静力学仿真分析 |
5.3 拓扑优化分析 |
5.3.1 建立多工况拓扑优化模型 |
5.3.2 拓扑优化设计 |
5.3.3 模型重构 |
5.4 结果分析 |
5.5 本章小结 |
第六章 尺寸优化设计 |
6.1 响应面尺寸优化法 |
6.1.1 ANSYSWorkbench响应面优化 |
6.2 响应面优化设计 |
6.2.1 参数化建模 |
6.2.2 试验设计 |
6.2.3 响应面构建 |
6.2.4 优化设计 |
6.3 本章小结 |
第七章 总结和研究展望 |
7.1 总结 |
7.2 研究展望 |
参考文献 |
致谢 |
研究成果及发表的学术论文 |
作者和导师简介 |
附件 |
(3)隔膜泵膜片的设计研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
主要符号表 |
1 绪论 |
1.1 问题提出及研究意义 |
1.2 国内外研究相关进展 |
1.2.1 国外研究概况 |
1.2.2 国内研究概况 |
1.3 本文主要研究思路与内容 |
2 隔膜泵膜片设计的基础理论 |
2.1 隔膜泵的结构及其工作原理 |
2.1.1 隔膜泵的结构组成 |
2.1.2 隔膜泵的工作特点 |
2.2 隔膜泵的相关参数 |
2.3 隔膜泵膜片的工作原理 |
2.4 隔膜泵的膜位控制系统 |
2.4.1 膜位控制系统 |
2.4.2 滑阀式膜位控制系统 |
2.5 圆平板理论 |
2.6 本章小结 |
3 新型膜片的结构设计 |
3.1 传统平板膜片 |
3.2 传统平板膜片的故障分析 |
3.2.1 膜片的破裂原因 |
3.2.2 膜片破裂的解决方案 |
3.3 膜片的设计原则 |
3.4 新型膜片的结构设计 |
3.5 本章小结 |
4 隔膜泵膜片的有限元分析 |
4.1 有限元基本原理和ANSYS软件的分析流程 |
4.1.1 ANSYS分析软件简介 |
4.1.2 有限元分析的基本原理 |
4.1.3 利用ANSYS软件的分析流程 |
4.2 传统平板膜片的ANSYS分析 |
4.2.1 传统膜片数学模型的建立 |
4.2.2 有限元模型的建立及边界条件 |
4.2.3 有限元计算结果分析 |
4.3 新型膜片的ANSYS分析及其优化 |
4.3.1 新型膜片的仿真分析结果 |
4.3.2 膜片凹凸部分宽度优化设计 |
4.3.3 膜片厚度优化设计 |
4.4 本章小结 |
5 膜片的疲劳分析 |
5.1 疲劳分析的基本理论 |
5.1.1 疲劳定义 |
5.1.2 膜片疲劳强度的计算方法 |
5.2 ANSYS疲劳分析的基本步骤 |
5.3 膜片的疲劳分析 |
5.3.1 膜片的S-N曲线 |
5.3.2 疲劳寿命的仿真分析 |
5.4 小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间科研项目及科研成果 |
致谢 |
作者简介 |
(4)5MW风机联轴器力学性能研究与试验分析(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题研究背景及意义 |
1.2 联轴器研究现状以及存在问题 |
1.2.1 强度分析研究现状 |
1.2.2 疲劳分析研究现状 |
1.2.3 振动分析研究现状 |
1.2.4 存在问题 |
1.3 研究内容与章节规划 |
第2章 联轴器介绍与相关理论及计算 |
2.1 联轴器简介 |
2.1.1 联轴器的功能与安装位置 |
2.1.2 联轴器结构介绍 |
2.2 理论介绍 |
2.2.1 有限元力学分析理论 |
2.2.2 疲劳累积损伤理论 |
2.2.3 振动学基本概念 |
2.2.4 CFD数值模拟介绍与步骤 |
2.3 风速数值模拟与传递转矩计算 |
2.3.1 前处理 |
2.3.2 风机叶片转动情况 |
2.3.3 传递转矩计算 |
2.4 本章小节 |
第3章 传递部分力学性能研究 |
3.1 ABAQUS与 FEMFAT简介 |
3.2 联轴器膜片响应曲面优化分析 |
3.2.1 膜片建模与前处理 |
3.2.2 原始膜片应力和变形分析 |
3.2.3 曲面响应优化 |
3.3 联轴器中间体力学分析 |
3.3.1 中间体管分析前处理 |
3.3.2 应力位移分析 |
3.3.3 疲劳分析 |
3.4 本章小结 |
第4章 膜片振动特性分析 |
4.1 膜片振动特性的研究意义 |
4.2 联轴器膜片动态分析模型建立 |
4.2.1 模型建立的技巧 |
4.2.2 动态分析的主要方法 |
4.2.3 仿真环境中模型建立 |
4.3 振动分析 |
4.3.1 固有频率特性理论 |
4.3.2 固有频率与模态分析 |
4.3.3 受载频率与模态分析 |
4.4 结果分析 |
4.4.1 膜片组受载前后结果分析 |
4.4.2 固有频率下的转速分析 |
4.5 本章小节 |
第5章 试验分析 |
5.1 分析对象的基本结构 |
5.2 中间体管试验分析 |
5.2.1 中间体样品制作工艺优化 |
5.2.3 中间体管样品试验 |
5.2.4 中间体管实物强度与疲劳试验 |
5.3 联轴器膜片试验分析 |
5.4 本章小结 |
总结与展望 |
1 总结 |
2 展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
致谢 |
(5)联轴器连杆在离心场下的振动特性研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 国外研究现状 |
1.2.2 国内研究现状 |
1.3 研究现状总结 |
1.4 文章研究内容 |
第2章 联轴器连杆舞振特性研究 |
2.1 引言 |
2.2 连杆动力学模型 |
2.3 连杆舞振方向振动方程 |
2.3.1 轴力组成 |
2.3.2 轴力作用下Timoshenko梁的振动方程 |
2.4 传递矩阵法求解振动方程 |
2.4.1 矩阵关系推导 |
2.4.2 连杆边界条件 |
2.4.3 方程求解 |
2.5 求解结果及讨论 |
2.5.1 分段数n取法 |
2.5.2 方法有效性验证 |
2.5.3 转速和扭矩对连杆舞振频率的影响 |
2.6 本章小节 |
第3章 联轴器连杆摆振挠度的计算 |
3.1 引言 |
3.2 连杆动力学模型 |
3.3 连杆摆振方向挠度方程 |
3.3.1 轴力组成 |
3.3.2 摆振方向的挠度方程 |
3.4 连杆摆振方向挠度计算 |
3.4.1 连杆边界条件 |
3.4.2 边值问题的求解-BVP5C |
3.5 求解结果及讨论 |
3.5.1 连杆挠度的数值结果 |
3.5.2 连杆挠度的有限元验证 |
3.5.3 连杆挠度曲线的拟合 |
3.6 本章小节 |
第4章 联轴器连杆摆振特性研究 |
4.1 引言 |
4.2 Hamilton原理推导振动方程 |
4.3 传递矩阵法求解振动方程 |
4.3.1 矩阵关系推导 |
4.3.2 连杆边界条件 |
4.3.3 方程求解 |
4.4 求解结果及讨论 |
4.4.1 方法有效性验证 |
4.4.2 转速和扭矩对连杆摆振频率的影响 |
4.5 本章小结 |
结论与展望 |
1.论文总结 |
2.工作展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士期间发表的论文及参与的科研项目 |
(6)束腰型叠片联轴器的力学特性研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
注释表 |
第一章 绪论 |
1.1 选题背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 国外研究现状 |
1.2.2 国内研究现状 |
1.3 论文的研究内容 |
第二章 叠片的应力分析 |
2.1 叠片联轴器的结构及载荷 |
2.2 基于材料力学模型的叠片应力分析 |
2.2.1 扭矩作用下的应力 |
2.2.2 离心力作用下的应力 |
2.2.3 轴向位移作用下的应力 |
2.2.4 角向位移作用下的应力 |
2.3 叠片应力的有限元仿真 |
2.3.1 有限元中的非线性和接触问题 |
2.3.2 模型建立、网格划分和接触设置 |
2.3.3 边界条件设置 |
2.3.4 应力计算结果 |
2.3.5 应力结果对比 |
2.4 叠片最大等效应力影响因素研究 |
2.4.1 螺栓预紧力对叠片等效应力的影响 |
2.4.2 摩擦系数对叠片等效应力的影响 |
2.5 本章小结 |
第三章 叠片联轴器的刚度与阻尼分析 |
3.1 基于材料力学模型的叠片组刚度分析 |
3.1.1 扭转刚度分析 |
3.1.2 轴向刚度分析 |
3.1.3 径向刚度分析 |
3.1.4 角向刚度分析 |
3.1.5 叠片组刚度计算结果总结 |
3.2 基于有限元仿真的刚度分析 |
3.2.1 边界条件设置 |
3.2.2 叠片联轴器刚度的仿真分析 |
3.2.3 联轴器叠片组刚度的仿真分析 |
3.2.4 刚度计算结果对比分析 |
3.3 叠片联轴器扭转刚度的试验验证 |
3.4 扭转动态刚度和阻尼系数数学模型的建立 |
3.5 叠片联轴器刚度的影响因素研究 |
3.5.1 螺栓预紧力对联轴器刚度的影响 |
3.5.2 摩擦系数对联轴器刚度的影响 |
3.5.3 叠片联轴器扭转动态刚度数学模型的建立 |
3.5.4 叠片联轴器扭转阻尼系数数学模型的建立 |
3.6 本章小结 |
第四章 叠片联轴器的动态固有特性分析 |
4.1 模态分析的理论基础 |
4.2 联轴器单片叠片的自由模态分析 |
4.2.1 叠片参数化模型的建立 |
4.2.2 自由模态计算结果及分析 |
4.2.3 固有频率关于叠片几何参数的响应面分析 |
4.3 叠片联轴器的整体振动特性分析 |
4.3.1 轴向振动分析 |
4.3.2 扭转振动分析 |
4.3.3 横向振动分析 |
4.3.4 角向振动分析 |
4.3.5 叠片联轴器的仿真模态分析 |
4.4 本章小结 |
第五章 总结与展望 |
5.1 论文的主要工作和结论 |
5.2 进一步研究内容的展望 |
参考文献 |
致谢 |
在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
(7)斯特林制冷机膜片弹簧设计与性能试验(论文提纲范文)
1 引言 |
2 膜片弹簧型线设计 |
3 膜片弹簧有限元分析 |
4 膜片弹簧的性能试验 |
5 结论 |
(8)新型螺杆钻具万向轴结构研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 目的和意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 主要的研究内容和技术路线 |
1.4 创新点 |
1.5 研究技术路线 |
第2章 螺杆钻具万向轴工作力学行为及失效分析 |
2.1 螺杆钻具结构及工作特性 |
2.2 万向轴结构及工作特性 |
2.3 螺杆钻具万向轴工作特性分析 |
2.3.1 螺杆钻具万向轴运动特点 |
2.3.2 螺杆钻具万向轴受力分析 |
2.4 螺杆钻具万向轴的失效分析 |
2.4.1 万向轴断裂 |
2.4.2 万向轴磨损 |
2.4.3 密封失效 |
2.5 本章小结 |
第3章 螺杆钻具万向轴有限元分析 |
3.1 花瓣式万向轴花瓣强度分析 |
3.2 球铰式万向轴球铰轴强度分析 |
3.3 花键式万向轴花键强度分析 |
3.4 万向轴结构对比分析评价 |
3.5 本章小结 |
第4章 花键式万向轴形貌优化研究 |
4.1 花键式万向轴结构改进 |
4.1.1 多边形万向轴强度分析 |
4.1.2 圆弧式万向轴强度分析 |
4.1.3 万向轴结构对比分析 |
4.2 形貌优化理论及数学模型 |
4.3 形貌优化结果 |
4.4 花键式万向轴形貌优特征对比分析 |
4.5 本章小结 |
第5章 新型万向轴设计与分析 |
5.1 新型万向轴结构设计 |
5.1.1 新型万向轴结构 |
5.1.2 新型万向轴工作特性 |
5.1.3 新型万向轴强度校核 |
5.2 新型万向轴有限元分析 |
5.2.1 新型万向轴模型建立 |
5.2.2 网格划分 |
5.2.3 仿真结果结果分析 |
5.3 本章小结 |
第6章 万向轴的结构疲劳寿命分析 |
6.1 万向轴疲劳分析方法 |
6.1.1 疲劳分析方法 |
6.1.2 疲劳累积损伤理论 |
6.2 万向轴疲劳分析 |
6.2.1 FE-safe软件功能介绍 |
6.2.2 花瓣式万向轴疲劳寿命分析 |
6.2.3 球铰式万向轴疲劳分析结果 |
6.2.4 花键式万向轴疲劳分析结果 |
6.2.5 新型万向轴疲劳分析结果 |
6.3 万向轴疲劳寿命对比分析 |
6.4 本章小结 |
第7章 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果 |
攻读硕士学位期间发表的论文 |
(9)城镇燃气调压器膜片的疲劳寿命分析(论文提纲范文)
1 概述 |
2 试样力学性能实验 |
2.1 实验试样 |
2.2拉伸实验 |
2.3 本构模型拟合 |
3 拉伸应力疲劳寿命实验 |
4 膜片几何模型与载荷分析 |
4.1 几何模型 |
4.2 载荷分析 |
5 各项设置 |
6 模拟结果分析 |
6.1 循环前的应力分析 |
6.2 循环后的应力分析 |
6.3 循环后疲劳寿命分析 |
7 结论 |
(10)机械密封焊接金属波纹管的疲劳寿命计算及分析(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
符号注释表 |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.1.1 机械密封的发展 |
1.1.2 机械密封技术 |
1.2 研究背景及研究意义 |
1.2.1 研究背景 |
1.2.2 研究意义 |
1.3 国内外研究现状 |
1.4 课题研究的主要内容 |
1.5 本章小结 |
第2章 焊接金属波纹管 |
2.1 波纹管材料的选择 |
2.2 金属波纹管的类型 |
2.3 焊接金属波纹管的几何参数和性能参数 |
2.3.1 焊接金属波纹管的几何参数 |
2.3.2 焊接金属波纹管的性能参数 |
2.4 焊接金属波纹管疲劳寿命的计算方法 |
2.5 疲劳寿命在ANSYS WORKBENCH中的实现 |
2.6 本章小结 |
第3章 S型焊接金属波纹管疲劳寿命的有限元分析 |
3.1 建立S型焊接金属波纹管的几何模型 |
3.2 S型焊接金属波纹管的力学模型 |
3.3 S型焊接金属波纹管的有限元模型 |
3.3.1 添加S型焊接金属波纹管的材料信息 |
3.3.2 导入S型焊接金属波纹管的几何模型 |
3.3.3 划分网格 |
3.3.4 施加载荷边界条件 |
3.3.5 设定求解参数、求解并查看结果 |
3.4 S型焊接金属波纹管的疲劳寿命 |
3.5 S型焊接金属波纹管热 -结构耦合有限元分析 |
3.5.1 S型焊接金属波纹管的热 -结构耦合分析 |
3.5.2 S型波纹管热-结构耦合下的疲劳寿命 |
3.6 S型焊接金属波纹管的瞬态动力学分析 |
3.7 公式法估算S型焊接金属波纹管的疲劳寿命 |
3.8 本章小结 |
第4章 U型焊接金属波纹管疲劳寿命的有限元分析 |
4.1 U型焊接金属金属波纹管的静力学分析 |
4.1.1 建立U型焊接金属波纹管的几何模型 |
4.1.2 U型焊接金属波纹管的力学模型 |
4.1.3 U型焊接金属波纹管的有限元模型 |
4.2 U型焊接金属波纹管的疲劳寿命 |
4.3 U型焊接金属波纹管热 -结构耦合有限元分析 |
4.3.1 U型焊接金属波纹管的热 -结构耦合分析 |
4.3.2 U型焊接金属波纹管热 -结构耦合下的疲劳寿命 |
4.4 U型焊接金属波纹管的瞬态动力学分析 |
4.5 公式法估算疲劳寿命 |
4.6 S型和U型焊接金属波纹管的比较 |
4.7 本章小结 |
结论与展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录A 攻读硕士学位期间所发表的学术论文 |
四、膜片弹簧的应力分析和疲劳寿命的计算(论文参考文献)
- [1]离合器综合特性仿真与试验分析研究[D]. 王段段. 南昌大学, 2021
- [2]基于疲劳可靠性的SEPCT机械系统优化设计[D]. 王嵩. 北京化工大学, 2020(02)
- [3]隔膜泵膜片的设计研究[D]. 高涵. 沈阳工程学院, 2020(02)
- [4]5MW风机联轴器力学性能研究与试验分析[D]. 宋霄. 江苏科技大学, 2020(03)
- [5]联轴器连杆在离心场下的振动特性研究[D]. 黄伟宽. 西南交通大学, 2020(07)
- [6]束腰型叠片联轴器的力学特性研究[D]. 赵英豪. 南京航空航天大学, 2020(07)
- [7]斯特林制冷机膜片弹簧设计与性能试验[J]. 黄燕,杨坤,张铠. 低温与超导, 2020(02)
- [8]新型螺杆钻具万向轴结构研究[D]. 吴明明. 西南石油大学, 2019(06)
- [9]城镇燃气调压器膜片的疲劳寿命分析[J]. 严荣松,赵自军,高文学,杨文量,翟军. 煤气与热力, 2019(03)
- [10]机械密封焊接金属波纹管的疲劳寿命计算及分析[D]. 吴媛媛. 兰州理工大学, 2017(02)