行星滚柱丝杠90kN电动缸强度分析及结构优化

本文以行星滚柱丝杠90kN电动缸为研究对象，首先进行传力链分析，得出关键受力部件，然后通过有限元方法，对经典公式校核过的关键部件进行复验，另外对于经典公式无法校核计算的受力部件进行强度校核。在完成关键部件仿真分析的基础上，针对薄弱点提出了结构优化方案，并对该方案进行了仿真验证。     

减振腔冲击特性的试验研究

某舰载核探测设备在爆破冲击作用下,易造成核心探测器件的破坏和失效,由此设计了减振腔结构以实现缓冲和减振.采用电动振动测试系统产生的半正弦冲击波,对减振腔进行了多组冲击载荷试验,获得了减振腔在输入系列冲击振动载荷下系统输入 - 输出特性的数据,通过分析计算得到了系统的减振比.结果表明,减振腔系统具有良好的抗冲隔振性能.     

南京航海仪器二厂有限公司

正(南京东异船用设备有限责任公司)南京航海仪器二厂有限公司坐落在南京滨江经济技术开发区,占地面积为30000m~2,厂房面积为15000m~2。公司是生产船用舵机和甲板机械专业厂家,主要产品有3kN.m-1500kN.m的电动往复式液压舵机、转叶式舵机和摆缸式舵机;起锚机、绞车、绞盘、工程船液压系统、舱口盖液压系和液压起重机、船舶电器等产品。其中     

基于可变容积力加载装置的研制

采用密闭容积内电动缸伸缩挤压液体的方式,研制了一种力加载装置。实验结果表明,本文所研究的力加载装置具有加载稳定、精度高、结构优良等优点,为被加载轴的受力分析提供了优良设备。加载装置可在静态载荷75 T的基础上叠加幅值最大为13 T、频率最高为4 Hz的动态加载力。     

电动舵机用电动缸滚珠丝杠振动特性

针对电动舵机用电动缸滚珠丝杠噪声较大的问题,通过建立滚珠丝杠振动的数学模型,计算得到滚珠丝杠自然状态下的振动频率及振型。采用Solidworks建立滚珠丝杠的三维模型,并导入到有限元分析软件Ansys中划分网格,仿真计算出滚珠丝杠的自然模态。通过与数学模型计算出的结果对比,验证了Ansys仿真分析结果的准确性,从而在设计中避开滚珠丝杠发生共振的频率,以达到减小噪声的目的。     

深水采油树井口连接器结构分析与测试验证

为正确了解采油树井口连接器在复杂载荷条件下的性能表现,以自主研制的18-3/4"10K H4深水采油树井口连接器为研究对象,针对井口连接器的负载特性,对其结构进行弹性和弹塑性有限元分析,并测试验证其负载能力。结果表明：基于三维有限元分析的弹塑性分析结果可为井口连接器负载能力的测试验证和评估提供有效参考,测试中残余应力、拆卸检查和材料特性差异等因素对测试结果的一致性影响较大;井口连接器在69 MPa+1 300 kN+11 000 kN·m负载条件下的毂面分离距离为3.3 mm,未出现密封、功能或结构失效,其结构能满足设计载荷、作业水深和作业工况的需求。     

弹性支承对船舶轴系的影响分析

船舶推进轴系引起的船体振动问题日益突出,为了减小推进轴系传递给船体的振动,从改变振动传递路径的角度提出一种轴系整体弹性支撑方案。建立有限元模型,改变支撑平台结构刚性和隔振器刚度分别计算轴承基座间相对位移和轴承载荷。所选取的平台方案中,在重力下轴承基座间最大相对位移为1.216 mm。推力作用下当推力大于500 kN时,采用1阶弯曲频率在18.2 Hz及以上的平台方案时,轴承基座间最大相对位移小于0.3 mm,隔振器刚度变化则对轴承载荷影响不大。通过调整平台刚度和隔振器刚度,可以将弹性支撑系统对轴系影响控制在标准范围内,保证轴系安全运行。     

弹性支承对船舶轴系的影响分析

船舶推进轴系引起的船体振动问题日益突出,为了减小推进轴系传递给船体的振动,从改变振动传递路径的角度提出一种轴系整体弹性支撑方案。建立有限元模型,改变支撑平台结构刚性和隔振器刚度分别计算轴承基座间相对位移和轴承载荷。所选取的平台方案中,在重力下轴承基座间最大相对位移为1.216 mm。推力作用下当推力大于500 kN时,采用1阶弯曲频率在18.2 Hz及以上的平台方案时,轴承基座间最大相对位移小于0.3 mm,隔振器刚度变化则对轴承载荷影响不大。通过调整平台刚度和隔振器刚度,可以将弹性支撑系统对轴系影响控制在标准范围内,保证轴系安全运行。     

船用齿轮箱系统动态性能与其分析方法研究

随着齿轮箱结构的不断大型化,齿轮箱结构在工作过程中会出现显著的结构振动,传统的静力学设计手段已无法满足齿轮箱结构的精确设计。为此,本文以某船用齿轮箱为研究对象,建立了齿轮啮合动力学模型,以有限元法为基础计算得出了齿轮啮合碰撞载荷与轴承冲击载荷。随后将计算得出的冲击载荷作为边界条件对齿轮啮合动力学模型进行数值计算,获得齿轮啮合动力学特性,可为工程设计提供参考。     

强夯振动对人工岛海堤影响及处理措施

某人工岛工程强夯加固区距海堤很近,强夯振动很可能影响海堤的结构安全,因而非常有必要对强夯振动的影响和隔振措施进行研究。文中论述了2个能级为1 500 kN·m和3 000 kN·m的强夯现场试验,并对强夯振动进行了监测,结果表明:无隔振沟时,1 500 kN·m夯击能对14 m外海堤产生13 cm/s振动,远大于设计要求的5 cm/s的限制;有隔振沟时,3 000 kN·m能级强夯下海堤处振动速度皆小于5 cm/s,满足设计要求,隔振沟对于振动具有很强的削弱作用;除强夯能级外,土层性质对于振动速度也有较大影响。     

静水压力下变厚度圆柱(锥)壳结构强度分析

文章将变厚度圆柱(锥)壳简化为轴对称的二节点单元,根据平衡方法推导了该结构的单元刚度阵与载荷阵,建立了求解静水压力下变厚度圆柱(锥)壳结构强度的解析单元法(AEM)。利用该方法对一个简单的变厚度锥柱接合壳算例进行了计算并与有限元方法的计算结果进行了比较。研究表明,文中提出的AEM法可以对静水压力下变厚度锥壳结构强度进行准确分析。该方法可以推广到各种轴对称压力作用下的变厚度圆柱(锥)壳结构强度分析。     

船用主汽轮机汽缸刚度特性研究

鉴于船用动力设备刚度性能研究较少的现象,采用数值仿真与试验方法,对某型船用主汽轮机汽缸刚度特性开展研究。研究表明,在静力载荷作用下,汽缸的位移变化集中在上下缸体连接处及前后轴承箱连接处,并随着载荷增加呈线性变化规律,越靠近连接部位变化越剧烈;下缸体出口气上沿及前后轴承座垂向位移变化较大,是影响汽缸静刚度的重要位置;对试验数据进行相似变换,可获得实际汽缸的各项参数。     

船舶主汽轮机汽缸刚度分析

船舶设备的振动特性和破坏程度直接影响到船舶的安全,而主汽轮机汽缸的刚度和模态直接影响船舶的振动特性。文章利用相似理论对实际模型进行缩尺比,用AutoCAD软件去设计缩比模型的工装件样式,然后用Hypermesh软件建立缩比模型以及工装件的有限元模型,最后用Abaqus软件对汽缸模型和工装件两部分进行强度校核。将缩尺比模型转换到实际的模型中的模态和静刚度研究,进而确定动刚度,有助于更好地了解舰船主汽轮机的刚度和振动特性,并提高舰船的可靠性和安全性。     

大型船用曲轴磨床整机的动静态性能仿真分析及优化

基于三维仿真分析软件Pro/ENGINEER,建立了大型曲轴磨床的三维几何模型与虚拟样机仿真模型.首先通过Pro/E的多体动力学仿真子模块,对船用曲轴磨床进行曲轴加工时的配重平衡仿真分析,极大减小了曲轴加工时由不平衡引起的激振力.其次采用结构分析模块Pro/Mechanica,对机床床头箱的刚度进行了结构优化分析,不仅提高了曲轴在加工时的支撑刚度,同时也改善了磨床动态刚度.通过以上的仿真分析,优化了曲轴磨床的动静态特性,有效保证了船用曲轴的加工精度.     

弹性边界刚度对充液圆柱壳耦合频率的影响分析

研究了弹性边界刚度对充液圆柱壳的振动特性影响。基于Flügge理论并考虑流体的影响,根据波动法建立弹性边界条件下充液圆柱壳的耦合振动特征方程,采用一种改进傅里叶级数的计算方法得到弹性边界条件下的轴向波数,将求得的轴向波数代入耦合方程并利用牛顿迭代法求解方程得到耦合频率。通过与两种边界条件下充液圆柱壳的计算结果进行对比,验证了文中研究方法的有效性和正确性。通过算例,分析了在边界约束刚度变化过程中,充液圆柱壳的耦合频率在不同轴向波数、壳体尺寸等因素下的变化规律。     

推力轴承轴向刚度对船舶轴系振动响应的影响

采用ANSYS有限元软件对某型舰船轴系进行相似建模,并计入螺旋桨激振力,研究不同推力轴承轴向刚度下的轴系振动特性,分析螺旋桨激振力通过轴系的传递状况。计算结果表明,增大推力轴承轴向刚度能有效衰减振动沿着纵向振动经过船体结构的传递,有一定减振降噪的作用。     

船用膜片联轴器的膜片组件简化建模方法及模态试验

针对船用膜片联轴器的膜片组件螺栓连接的复杂性问题,基于薄层单元法对膜片组件的有限元模型进行简化,提出一种新型简化建模方法——结构分割法。对模型静刚度进行计算,确定结构分割法中结合面单元的弹性模量和泊松比。该方法相较于传统的薄层单元法计算效率更高。将结构分割法模型的模态仿真结果与试验结果进行对比,结果表明,结构分割法模态分析得到的振型与试验测得的前三阶振型吻合较好,固有频率误差均在10%之内,验证简化模型仿真的正确性,可为船用膜片组件结合部动力学快速有效建模提供思路。     

膜盘联轴器轴向刚度性能分析

采用张量分析和能量变分法,在必要假设的基础上,对轴向对称载荷作用下的膜盘联轴器的轴向刚度进行了研究.分析了膜盘厚度、剖面形状、半径比和传递扭矩对轴向刚度的影响.通过与仿真结果的比较,验证了假设和结论的正确性.     

舰用主汽轮机汽缸动刚度分析研究

为准确计算主汽轮机低压缸整体结构的动刚度,选取最能反映模型整体位移的低压缸底部中心处为单位激振力的加载点,考虑模型在单位激振力作用下的动态响应,并与在前后轴承座处加载单位激振力时的动态响应进行对比分析。研究表明,在低压缸底部中心处加载激振力能够较好地反映整体模型的振动特性,能较精确地得到整体模型的动刚度,是可行且有效的。