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关键词： 滚动轴承   载荷   应力   变形  

摘要： 滚动轴承是机械传动系统中的重要零部件,对不同载荷作用下滚动轴承的应力与变形进行了分析。以6207滚动轴承为研究对象,应用Unigraphics NX软件对其进行三维建模,并进行有限元仿真,进而得到不同载荷作用下滚动体、轴承内外圈的应力和变形情况。通过分析确认,在相同载荷作用下,轴承内圈上的应力、变形大于滚动体和轴承外圈上的应力、变形。在相同载荷增量的作用下,轴承各部件的应力和变形呈现线性增大。滚动体应力、变形的大小与滚动体自身所处的位置有关。分析结论为滚动轴承失效、刚度变形、旋转精度等问题的研究提供了参考。

关键词： 大型游乐设施   温度载荷   热-结构耦合   超静定   摩天轮  

摘要： 对大型游乐设备的设计,温度对整体结构的影响是不可忽视的因素。详细介绍了温度载荷的类型及产生的机理,并以大型游乐设施摩天轮为研究对象,利用ANSYS Workbench软件与有限元分析方法,在年温差影响下对摩天轮立柱和大盘进行热-结构耦合分析,确定温度载荷对摩天轮结构应力的实际影响。分析结果表明:对游乐设施进行温度载荷计算时,仅需对大跨度的超静定结构,按照安装和运营时的温差引起的温度载荷进行计算。分析结果为其他大型游乐设施温度载荷的计算提供了理论依据。

关键词： 牙种植体   下颌骨   三维有限元分析  

摘要： 目的在动态载荷下,应用三维有限元法分析下颌无牙颌中不同倾斜角度的后牙种植体对周围骨应力的影响,以期为临床提供参考。方法选取一例下颌无牙颌患者的颌骨CBCT扫描数据,利用Mimics17.0、Geomagic和UG NX8.5软件建立含4颗种植体的下颌骨三维实体模型:2枚远中种植体分别倾斜15°、30°、45°植于双侧第二前磨牙区,3组模型的2枚近中种植体均垂直植入双侧侧切牙区,产生的3种模型分别记为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ。利用软件Abaqus6.12对模型进行动态有限元分析,设定工作侧后牙载荷为150N,动态加载模拟咀嚼周期为0.875s。观察3组模型不同阶段的种植体及周围骨组织应力分布情况。结果下颌3组模型在咀嚼周期中的第2到第4阶段,远中种植体及其远中皮质骨和松质骨的应力峰值均表现为逐渐增大,模型Ⅲ(45°)的第4阶段的应力值最大,达到162.827 MPa,而模型Ⅱ(30°)远中皮质骨在第4阶段仅为58.687MPa,远比其他两组模型小,且只有模型Ⅱ(30°)的皮质骨(58.687MPa)和松质骨(16.283MPa)所受应力小于远中种植体(101.162MPa),最有利于应力分布,模型Ⅱ为本例患者的最佳植入位置分布。结论在研究的局限范围内,下颌远中种植体倾斜30°时最有利于应力分布。

关键词： 油气管道   腐蚀   应力研究  

摘要： 使用有限元软件ANSYS对管道腐蚀缺陷处进行了基于弹性失效压力的仿真分析,使用MATLAB软件对仿真数据进行拟合分析,并将仿真结果进行了对比分析,表明管道腐蚀主要体现在腐蚀长度和腐蚀深度,宽度影响不大,验证了论文所提出的评价方法的有效性.

关键词： 铝锂合金   激光焊接   有限元分析   残余应力演变   服役载荷  

摘要： 研究了服役载荷作用下铝锂合金蒙皮–桁条T型接头的焊接残余应力演变规律。首先建立了T型接头双激光束双侧同步焊接过程的3D热–结构有限元模型,并通过试验验证了该模型的合理性,以获取准确的焊接残余应力。随后,将焊接残余应力、应变分布和总等效塑性应变作为初始条件,采用弹塑性结构模型,进行有限元数值分析,以研究T形接头在服役载荷下的残余应力再分布情况。结果表明,施加载荷结束后,结构表面的纵向应力松弛明显(尤其是在焊缝处),桁条中间的纵向应力对服役载荷不敏感。

关键词： 冲击载荷   胶接接头   有限元分析   应力分布  

摘要： 采用LY12铝合金材料在Ansys12.0软件平台上建立环氧树脂胶粘剂双搭接胶接接头有限元模型进行分析,着重考察了在冲击载荷作用下胶层厚度的改变对胶接接头应力分布的影响。研究结果表明:在一定范围内,随着胶层厚度的增加,胶接接头中最大应力值逐渐下降,而最小应力值开始先下降,在胶层厚度为0.4 mm时最小,之后应力值又继续增大,且最大应力值总是出现在胶层界面的边缘处;在冲击速率为3.4 m/s时,胶接接头在0.4、0.6 mm的胶层中节点的轴向应力Sx、剥离应力Sy、剪切应力Sxy、第一主应力S1、等效应力Seqv随着胶层厚度的增加,波动范围变窄,应力峰值也变小,而胶层厚度为0.2 mm时应力值波动异常剧烈,峰值很大。

关键词： 泥浆泵   曲轴   静力学分析   有限元分析   可靠性试验  

摘要： 为更好地满足千米钻机孔底动力定向钻进的需求,研制了BWY-200/9型泥浆泵。对泥浆泵的关键部件曲轴进行动力学分析,得到一个工作循环中曲轴的受力危险区域,并采用有限元分析软件对这些危险区域进行静力学及疲劳强度分析,得到曲轴的应力应变分布云图,为BWY-200/9泥浆泵优化设计提供了理论依据。最后用试验结果证明泥浆泵的工作能力及主要部件曲轴的结构设计是合理、安全可靠的。

关键词： 残余应力   预压缩   外加载荷   重新分布   裂纹起裂  

摘要： 用机械预压缩法在裂纹前端引入残余应力,模拟了残余应力与外加载荷共同作用下CT试样裂尖前端的应力场,对比分析了外加载荷、刚体压缩位置和缺口半径对裂尖前端残余应力重新分布的影响。结果表明,随着外加载荷的增大,残余应力拉压应力峰值均有远离缺口前端的趋势,外加载荷和刚体压缩位置的改变对裂纹尖端周向张开应力几乎没有影响。小的缺口半径会产生更大的张开应力,更容易导致裂纹的起裂和扩展。

关键词： 瓦斯爆炸   巷道损伤   预应力   地应力   位移  

摘要： 近年来我国煤矿安全得到一定改善,但是瓦斯爆炸事故没有从根本上消除,依然是煤矿事故的重中之重。煤矿深部巷道发生的瓦斯爆炸造成的事故损伤巨大,爆炸冲击不仅造成人员伤亡,同时也造成巷道坍塌,这主要是因为高预应力和爆炸载荷的耦合作用。为了研究高预应力损伤与瓦斯爆炸载荷耦合作用下巷道围岩损伤规律以及多种载荷叠加的作用机制,基于ANSYS/LS-DYNA数值模拟软件,采用隐-显式耦合分析方法,模拟了0,5,10和15 MPa初始地应力和爆炸载荷耦合作用下巷道围岩的动态响应特征,通过研究巷道预应力损伤和位移的变化以及预应力与爆炸载荷耦合下损伤、位移和应力的变化,得出以下研究结果:在无地应力下,巷道几乎没有预应力损伤和初始位移,随着地应力的增加,巷道的预应力损伤程度和区域以及初始位移逐渐变大。爆炸载荷单独作用下巷道几乎没有位移,且损伤较小。在爆炸载荷和预应力造成的损伤耦合作用下,巷道位移和损伤随地应力增大而增大。地应力与爆炸载荷耦合作用下,爆炸产生的应力在巷道中的传播被抑制,且随着地应力增加,抑制效果也更加明显。地应力存在两种作用:在爆炸载荷作用前,地应力的存在造成了巷道围岩的预应力损伤,降低了围岩强度,导致围岩在爆炸载荷作用下发生变形破坏;在瓦斯爆炸载荷作用于巷道围岩后,地应力对应力在围岩内的传播起到抑制作用。

关键词： 行走机构   动力学分析   突变载荷   应力分布  

摘要： 为研究采煤机行走机构的动态特性,提高行走机构的使用性能,研究了行走机构在不同工况下的应力分布规律,采用动力学仿真软件LS-DYNA建立行走机构动力学仿真模型,对比理想工况,分析了行走轮受突变载荷作用时单齿啮合状态下不同啮合阶段的应力变化规律,结果表明:行走轮单齿啮合周期内,稳定啮合阶段应力最小;对比理想工况,在突变载荷作用下行走轮各个啮合阶段的应力均明显增加。