空气弹簧联轴器参数对刚度特性影响仿真分析

通过非线性有限元分析软件MSC.MARC建立空气弹簧有限元模型,分别利用REBAR单元和Herrmann单元模拟帘线以及气胎胶囊,通过空腔结构模拟气囊充气过程中内部压力的变化.比较分析了影响空气弹簧径向刚度及轴向刚度的多种因素,包括结构型式(如气囊对数、气囊容积、气囊高度、气囊有效直径)、气囊帘线材质、帘线层数、帘线的角度、橡胶的材料特性以及气囊初始充气压力等,从而对空气弹簧联轴器参数进行了优化.     

利用MSC. Marc分析气囊结构参数对空气弹簧垂向特性的影响

利用非线性有限元软件Marc的加强筋模型和空腔结构模型,研究了带有增强帘线层的空气弹簧橡胶气囊的垂向刚度特性,通过对空气弹簧气囊的加载过程的模拟分析,得出气囊各结构参数对其垂向拉伸压缩特性的相关影响,为空气弹簧联轴器的设计研究提供了有效可行的手段.     

一种基于囊壁骨架层的气囊隔振器爆破压力预测方法

针对气囊隔振器爆破压力参数所需试验工作量较大且成本较高的问题,以某型JYQN气囊隔振器为例,建立气囊隔振器有限元模型,并分别得出气囊承载特性曲线和帘线拉伸强力特性曲线。对比承载特性试验曲线结果表明,仿真模型精度较好。通过Weibull分布对芳纶帘线断裂强力试验数据进行分散性拟合,将帘线断裂强力期望值代入帘线拉伸特性曲线,得到气囊隔振器预测爆破压力。通过气囊隔振器爆破压力试验验证预测结果的精度,结果表明,结合帘线拉伸特性曲线和帘线断裂强力建立的气囊隔振器爆破压力预测方法精度较高,该方法可用于JYQN系列气囊隔振器爆破压力的预测。     

基于三维实体仿真模型的气囊隔振器刚度特性研究

为解决二维轴对称模型或三维壳单元模型准确度不高和后处理空间不足的问题,本文使用Abaqus软件,利用三维实体单元模拟气囊囊壁,使用rebar单元模拟帘线层建立气囊隔振器模型,可有效提高仿真模型准确度,并建立气囊囊体模型对其等效平衡缠绕角进行仿真分析。开展不同载荷下气囊刚度特性试验,对比气囊气压-载荷特性、垂向静刚度等参数仿真计算结果和试验结果,表明仿真精度较好。本文的研究成果对下一步气囊隔振器疲劳寿命与可靠性研究具有一定指导意义。     

基于四端参数法的膜片联轴器等效建模及参数影响分析

为了研究膜片联轴器主要结构参数对其振动特性的影响,开展膜片联轴器集中参数简化模型建模研究和轴向振动传递特性分析。基于四端参数法,采用动刚度矩阵方法计算膜片动刚度参数,构建膜片联轴器等效弹簧质量阻尼系统的振动特性模型,通过与有限元仿真结果对比验证了理论简化模型及计算方法的可行性。在此基础上研究结构参数对膜片联轴器轴向振动传递特性的影响,结果表明：膜片厚度、内径及外径影响振级落差曲线共振频率位置、“穹顶”的个数和“穹顶”峰值、频带带宽大小;膜片弹性模量影响共振频率位置;膜片个数和连接轴段长度影响“穹顶”峰值大小。     

长方体形囊式空气弹簧刚度特性

空气弹簧是一种具有可调非线性静、动态刚度及阻尼特性的隔振元件，它利用空气压缩的非线性恢复力和阻尼力来隔离振动和冲击。空气弹簧的刚度是随其变形量而变化的，因而由它组成的系统其固有频率与振幅有关。空气弹簧还具有自动避开共振，从而抑制共振振幅的特性。本文对长方体橡胶－帘布囊式空气弹簧进行了研究，从理论和试验两方面，对其垂向及横向刚度特性进行了探讨。假设空气弹簧的垂向刚度仅取决于内部气压，从工程热力学的气体多变方程出发推导了空气弹簧的垂向刚度。利用线性薄膜理论推导了长方体形囊式空气弹簧的有效承压面积。采用弹性力学的方法，解决了其由帘线交织而成的橡胶囊膜断面的横向切变形问题，推导了横向刚度。并对空气弹簧进行了试验研究。     

新型艉轴密封装置的有限元分析与设计

利用ANSYS软件对新型艉轴密封结构进行了有限元分析。首先利用非线性壳单元、层合壳单元以及实体单元建立了艉轴密封结构的有限元模型,在此基础上确定了弹簧金属片的最大应力区域、得到了弹簧组结构的刚度曲线、补偿量-比压曲线,最后对艉轴密封结构在轴向、径向周期激励共同作用下的振动特性进行了分析,并讨论了弹簧金属片形状及厚度对结构密封性的影响。数值结果表明了该新型艉轴密封结构的实用性。     

基于接触算法的气囊隔振特性分析及简化

为了对舰用气囊隔振器隔振特性进行评估,使用ABAQUS软件计算了不同安装方式的隔振器系统的前20阶固有频率,并在此基础上进行了频率响应分析,得出不同安装方式对隔振性能的影响。在总结精确有限元模型计算结果的基础上提出了囊式空气弹簧隔振器的简化有限元模型建立方法。分析计算的结果表明:通过有限元数值仿真计算能够全面地分析囊式空气弹簧隔振器的隔振特性。文中研究对于舰用囊式空气弹簧隔振器的隔振模型及设计有一定的参考价值。     

膜式气囊隔振器帘线缠绕角度研究

在对某型膜式气囊帘线缠绕结构简化的基础上,运用几何分析和应力计算求得该型膜式气囊帘线的理论平衡缠绕角,并提出等效平衡缠绕角的概念。利用有限元仿真验证理论分析结果的正确性和等效平衡缠绕角的存在性。研究结果为膜式气囊设计与制造中的参数选取和工艺简化提供理论依据。     

基于层合理论的海洋漂浮管帘线利用率分析研究

海洋漂浮柔性管道是连接生产平台和浮式储油轮之间的油气传输装备,它由钢丝、帘线编织层和橡胶等通过硫化工艺粘结而成,是典型的多层缠绕层合结构。论文针对帘线层加工工艺中存在的缺陷引入帘线利用率这一参数,基于层合理论推导截面各层的各向异性刚度矩阵,得到漂浮管道整体拉伸荷载与位移关系式。开展了漂浮管道拉伸试验,通过拉伸刚度试验和理论结果对比得到确定管道的帘线利用率为84.68%。进行了内压试验,并基于已得到的帘线利用率预测管道爆破压力。理论计算与试验结果两者之间的误差为3.57%。这表明引入帘线利用率参数能够很好地刻画管道加工工艺,为漂浮管的结构设计提供了有益的参考。