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农用柴油机连杆有限元分析与结构优化 总被引：1，自引：0，他引：1
运用ANSYS软件对农用柴油机连杆进行了有限元分析,得到连杆的应力分布、安全系数和疲劳寿命的情况。计算结果表明:在最大压缩工况时,最大应力点位于连杆杆身与小头连接过渡处,其等效应力值为303MPa,安全系数为1.24;在最大拉伸工况时,最大应力点位于杆身与大头过渡的工字型截面处,其等效应力值为118MPa,安全系数为3.19。同时,根据计算结果对连杆结构进行了优化,从而提高了连杆的安全系数和疲劳寿命。 相似文献
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为了解决三七工厂化育苗中的基质消毒问题,设计了一种适用于温室育苗槽的基质蒸汽消毒机,阐述了该机的基本工作原理、总体结构组成及关键部件设计,并采用有限元分析软件对消毒机的核心工作部件抛土刀片进行了静力学分析和模态分析。通过静力学分析,发现抛土刀片工作过程中,其应力主要集中在刀柄根部与刀盘接触的部位,应力最大值为118.62MPa,小于材料的屈服强度355MPa;应力较集中的部位也是应力较大的部位,应变最大值为0.596 48mm;刀片变形量最大的部位是刀片顶端与基质接触的部分,最大变形量为1.637 5mm;通过模态分析,得到刀片前6阶模态的振频和振型,刀片的干扰频率为5 Hz远小于前6阶模态的振频,验证了其设计的合理性。 相似文献
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某型号回转分级筛的主轴偶尔出现断轴现象,为了找出原因和结构优化,应用有限元分析软件Ansys对回转分级筛主轴进行了强度分析.通过回转分级筛主轴的载荷分析计算、实体建模和有限元计算,求出主轴上应力分布情况并进行了结构优化.结果表明:主轴最大弯曲应力由383MPa减小到247MPa,原危险部位的弯曲应力由383MPa减小到132MPa,提高了主轴的安全性. 相似文献
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为解决海南省香蕉秸秆粉碎机具在作业过程中的缠绕和粉碎效果差的问题,设计一种自走式香蕉秸秆粉碎还田机。阐述整机的工作原理,对喂入装置、粉碎装置进行理论研究并确定装置作业参数,完成结构设计。运用ANSYS软件对粉碎刀片进行静力学分析,结果表明: 粉碎刀片在正常工作下的最大等效应力为260.91 MPa,最大形变为0.159 88 mm,低于刀具材料的最大屈服强度,可以保证机器的合理性与适用性。对粉碎过程进行动力学仿真模拟试验,选取刀端线速度和切割角度为试验因素,以秸秆所受最大应力和能量损耗为评价指标,进行二因素三水平试验。结果表明: 最优参数组合为刀片刀端线速度30 m/s,切割角度15°,此时秸秆所受最大应力为12.885 2 MPa,能量损耗为3.50 J。研究结果可为机具进一步优化设计提供理论参考,为香蕉秸秆粉碎还田智能化的发展提供技术参考。 相似文献
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为了降低新型液压隔膜泵用环状U型隔膜总体应力,满足应力均匀分布的设计要求,提高隔膜设计效率,结合有限元法与参数优化法,对环状U型隔膜进行了应力-应变分析和结构优化设计.利用Ansys软件的非线性分析工具,通过对不同位移载荷作用下的环状U型隔膜应力分布图的分析研究,总结了环状U型隔膜应力分布形状以及应力最大和最小位置等规律,并据此对应力最大的隔膜固定、运动支撑端和自由挠曲半圆过渡段进行了结构优化.应用Ansys一阶参数优化方法基本原理,以隔膜的最大应力值作为状态限制变量,以隔膜的单元应力之和作为目标函数,计算出了环状U型隔膜的优化结构相关参数.有限元分析结果表明,经优化设计后的环状U型隔膜在不同位移载荷作用下,最大应力值由0.083 MPa降至0.027 MPa,整体应力值下降,内外表面应力分布均匀,两端支撑部位应力集中趋于缓和. 相似文献
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《中国农村水利水电》2019,(4)
部分泵站可进行反向发电工况运行,可以为泵站创造一定的经济效益。此时水泵转轮处于非设计工况,运用双向流固耦合对此时转轮的应力及变形规律进行研究,得出转轮最大应力发生在叶片进水侧叶片与转轮连接处,约为5.8 MPa,并从轮毂向轮缘处逐渐递减;最大形变发生在转轮叶片的进水口边缘处,约为0.013 mm,从轮缘向轮毂中心递减。根据转轮的应力分布情况进行理论计算,最小安全系数为9.24。利用workbench平台中的专业疲劳分析模块,利用疲劳分析工具Fatigue tools估算转轮的疲劳寿命,得出转轮根部为疲劳安全系数最小的部位为9.088 2,与转轮最大应力分布位置相同。两者的安全系数值均在转轮的疲劳寿命在材料安全范围内,在反向发电运行时满足安全稳定的要求。 相似文献
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《农业装备与车辆工程》2016,(8)
为提高低速货车在满载和碰撞工况下的安全性能,利用三维软件SolidWorks对某130型低速货车车架(主要承载部件)进行三维实体建模,采用有限元软件ABAQUS进行动强度和碰撞模拟分析。结果表明:该型车架在满载工况下,应力主要集中在纵梁与板簧的接触点附近,最大应力值为322 MPa,低于车架材料的屈服极限值(350 MPa),但安全系数较低。车架在低速碰撞过程中应力主要集中于保险杠、下侧梁和中横梁等处,应力最高值为368 MPa。车架保险杠与刚性墙接触面积最大,其碰撞变形量也最大,为3.98 mm。研究结果可为车架结构的进一步改进设计提供参考依据。 相似文献
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为了解决采用传统方法对电驱动卷盘式喷灌机行星齿轮减速箱壳体壁厚设计不合理以及实体试验成本高的问题,对壳体几何建模及静力分析,发现传统设计壳体最大形变量为0.045 738 mm,对壳体影响较小;而最大应力为2.581 4 MPa,位于第三级行星齿轮的箱壁处,且壳体应力分布明显不均匀。采用SolidWorks对减速箱壳体进行参数化建模,选取壳体结构的4个关键尺寸参数作为设计变量,基于响应曲面方法,对数据拟合度、设计变量和目标参数灵敏度、目标参数间的关系以及设计变量对目标参数的响应线和响应面进行了分析,得到壳体中部壁厚对壳体质量影响最大,机体后端壁厚对最大形变量及最大应力影响最大,经过优化,壳体的质量从138.4 kg下降到127.6 kg,减轻了7.8%,最大变形量减少11.5%,箱体所受最大应力减少19.9%。为减速箱后续研制提供了有力的参考依据,降低了开发成本。 相似文献
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【目的】解决目前人工捡拾核桃效率低等问题,实现核桃的自动化捡拾作业,提高核桃的采收效率。【方法】课题组针对新疆核桃的种植模式与生长特点,研制了一种能够实现落地核桃聚拢、收集、杂质分离以及脱皮清洗一体化的核桃捡拾机,以聚拢、分选、清洗步骤为研究主要对象,利用SolikWorks软件进行核桃捡拾机的三维建模,并对刀片进行静力学及模态分析。【结果】1)从等效应力图中可以看出,刀片的最大等效应力为6.454 9×10-4 MPa,在实验中远小于合金钢的最大许用应力;2)从模态云图中可以得到刀片的前6阶固有频率,均远远大于刀片的最大激振频率0.5 Hz,因此刀片在工作运行情况下不会产生振动和噪声,也不会出现共振现象,刀片设计较为合理。【结论】研究结果可为自动化核桃捡拾机的机械设计与改进提供理论参考,从而代替人工捡拾作业,减轻农民的劳动强度,有助于提高我国核桃收获作业的效率和质量。 相似文献
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正弦指数曲线型开沟刀片结构参数优化 总被引：3，自引：0，他引：3
为获取正弦指数曲线型开沟刀片的最佳结构参数,依据正弦指数曲线方程和二次正交旋转中心组合设计方案,设计了15种型式的开沟刀片,并进行土槽试验。以弯折角、弯曲半径、切土角为影响因子,以功率消耗和沟深稳定性系数为响应值,利用Design-Expert 8.0.6软件进行回归分析和响应面分析,探求单因子及交互因子对响应值的影响效应,并结合非线性优化计算方法,对正弦指数曲线型开沟刀片的结构参数进行优化计算。结果表明:在土壤坚实度为0.29 MPa、土壤含水率16.2%的条件下,各因子对功率消耗的影响贡献由大到小为:弯折角、切土角、弯曲半径;对沟深稳定性系数的影响贡献由大到小为:切土角、弯折角、弯曲半径。优化所得正弦指数曲线型开沟刀片最佳结构参数:弯折角为86.75°,弯曲半径为12 mm,切土角为13.8°,此时功率消耗理论最小值为32.32 k W,沟深稳定性系数为95.6%,验证试验表明功率消耗最小值为34.27 k W,沟深稳定性系数为92.82%,理论值与试验值误差小于10%,验证了回归模型的正确性。将优化前、后和现有开沟刀片在2种不同土壤条件下进行对比试验,结果表明优化后刀片的功率消耗比优化前分别下降4.28 k W和4.23 k W,沟深稳定性系数分别提高7.12个百分点和7.02个百分点,比现有开沟刀片下降7.68 k W和6.91 k W,沟深稳定性系数提高14.34个百分点和8.34个百分点。研究成果为正弦指数曲线型开沟刀片的优化设计提供了理论参考。 相似文献
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为了提高某重型自卸车副车架的可靠性,采用UG软件对自卸车卸货过程进行运动仿真,获得自卸车举升装置的加载曲线和副车架受最大载荷时推力油缸的位置;利用Hyper Mesh软件建立副车架的有限元分析模型,计算初始举升、货物下滑临界工况下副车架的应力分布和变形量。基于有限元仿真结果,以初始举升工况为设计工况对副车架进行尺寸优化,支撑梁的最大应力从477.2 MPa降至313.6 MPa。研究结果显示：通过对副车架进行尺寸优化,实现了满足强度前提下副车架轻量化的设计要求,为产品的后续设计提供了依据。 相似文献
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旋耕钉齿式耕层残膜回收机起膜部件动力学分析 总被引：4，自引：0，他引：4
为了解决旋耕钉齿式耕层残膜回收机钉齿起膜部件在工作过程中的受振动影响,研究了钉齿的最小固定频率;避免共振现象的发生;探究了钉齿在土壤工作中的变形和应力分布,为钉齿的优化提供依据。采用Pro/E和ANSYS等软件利用有限元仿真分析方法 ,对钉齿进行模态分析和瞬态动力学分析,得到了钉齿的最小固定频率为278.59Hz、钉齿的总变形为0.913 31mm、最大等效应力为183.53MPa、最大弹性应变为9.21×10-4、最大安全系数为15。通过数据得出钉齿工作时不会发生共振现象,并且钉齿能够满足使用要求。 相似文献
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运用UG软件对1110型农用柴油机的气缸盖进行三维实体建模,并将其导入ANSYS软件进行有限元网格划分;然后,运用ANSYS WORKBENCH对原气缸盖在最大爆发工况下的强度进行了有限元计算,并对其结果进行分析;最后,对原气缸盖进行结构优化,并对优化后的气缸盖进行有限元分析,将得到的结果与原气缸盖计算结果进行比较。结果表明,优化后气缸盖上的最大机械应力比原气缸盖上的最大机械应力减小了8MPa,在一定程度上提高了气缸盖的强度,延长了气缸盖的使用寿命,可以为单缸柴油机的结构优化和新机型的开发提供一定的理论依据。 相似文献
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以典型的农业污水脱离机——带式压滤机的机架作为研究对象,应用SolidWorks软件对机架进行三维建模,并通过ANSYS Workbench有限元软件对机架进行结构力学分析。通过对比2种工况下(空载和负载)机架结构强度,对机架进行轻量化设计。优化后在负载工况下机架最大形变量由1.29 mm变为1.96 mm,最大应力由118.89 MPa提高到184.67 MPa,小于材料屈服极限,满足安全要求。更重要的是,机架的质量减低了13.05%,节约了制造成本,降低了动力输出,更好地满足节能、低碳、环保要求。通过模态分析法分析了轻量化机架在外部激励源电机作用下不会产生共振现象。 相似文献
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为分析小型前悬挂双圆盘牧草收割机切割器的工作性能,通过SolidWorks软件建立切割器三维模型,利用ADAMS软件对切割器刀片完成运动仿真分析,对切割器的输入轴进行有限元力学分析和模态分析。结果显示,刀片上单点运动是以一定的频率波动和振幅前进,切割器的运动满足牧草收割要求;输入轴的最大应力值为28.4 MPa,应力最大处主要集中在轴承颈及键槽附近,输入轴最大应力小于轴的屈服极限,输入轴的最大位移值为0.013 2 mm,应变从轴承位置向齿轮啮合方向逐渐减少,满足强度和刚度要求;振动方式主要为扭曲振动和弯曲振动,当输入轴的工作转速为2 000 r/min时,对应的频率为33.3 Hz,远小于输入轴第一阶频率1 104.5 Hz,机构不会产生共振现象,输入轴能够保证可靠、安全的正常作业。 相似文献
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通过有限元软件ANSYS Workbench对公称直径DN150的弯头夹具模拟工况受压进行了静力学分析,绘出夹具受压下的应力云图、变形位移云图,并且得到最大等效应力、最大变形位移和最小安全系数。进一步对弯头夹具壁厚进行优化设计,对夹具最大半径尺寸参数化,利用ANSYS Workbench对其进行参数优化,在保证变形和强度要求的前提下找到了最优方案,最大程度减少夹具质量。 相似文献
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以某公司25 t汽车起重机车架作为研究对象,运用ANSYS有限元分析软件,通过分析车架在不同作业工况下的应力及变形情况,对车架进行局部优化。比较优化前后车架应力云图可以发现,每个工况下最大应力值都有不同程度的降低、应力分布更加均匀、结构更加合理。优化后的整机投放市场23台套,经使用无一车架失效的质量反馈。经过优化,车架单台重量减少了180 kg左右,降低材料成本约900元,达到了轻量化的目的。 相似文献
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阐述了圆草捆打捆机的基本结构及工作原理,对其关键部件齿轮箱的壳体进行了力学分析,利用SolidWorks Simulation软件对齿轮箱壳体进行有限元分析,获得了壳体的应力和安全系数分析图。分析结果表明:最大受力点在上安装面的加强筋根部,最大受力为2.54×108 N,受力最大点的安全系数为1.22。齿轮箱壳体安全系数不宜过小,应在3~5范围内选取,因此应加强上侧加强筋,或选用抗拉强度更高的材料。确定了可以进行轻简化设计的壳体部分,既优化了齿轮箱结构又使其满足齿轮传递功率要求。 相似文献