高速高效切削加工是机械加工的必然发展方向。刀具刃口钝化通过改变切削刃的微观轮廓,提高刀具使用寿命、改善切削性能和加工表面质量。基于刀具刃口磁力钝化方法,研究了硬质合金刀具钝化过程中,磁盘间隙对钝化压力和去除量的影响规律,采用有限元软件ANSYS对刀具刃口钝化过程中进行磁场分析,分析了磁盘间距对磁感应强度和磁力线分布的影响规律,并通过与实验相结合,研究钝化时间和工作间隙对钝圆半径的影响规律,研究成果对于实现刀具钝化刃口优化,促进我国装备制造业的发展具有重要的科学和工程意义。

针对副车架在卸载工况下进行有限元分析时所需要的载荷边界条件难以精确测量的实际问题,以某矿用自卸汽车为研究对象,依据多体系统动力学和第四强度理论,联合应用ADAMS和ANSYS两大软件对自卸汽车副车架进行卸载工况下的强度分析.研究结果表明建立合理的虚拟样机,就能够通过ADAMS/PostProcessor获得副车架在卸载工况下进行有限元分析的精确载荷条件;在货物处于下滑临界阶段,不论是正常卸载,还是极端危险卸载,与副梁的屈服极限343MPa相比,副车架的最大应力值分别增大了1.7%和12.5%,其强度不满足作业要求,为副车架结构的改进提供重要的力学支撑.

针对我国热带香蕉种植园的传统翻耕作业,造成土壤耕作层以下不断压实形成犁底层,雨水无法快速渗入土壤形成表面径流而带走大量的土壤和有机质的情况,设计一种香蕉地深松锄草联合作业机。该机采用可调深松铲与可调带翼锄草铲联合松土锄草机构。一次完成香蕉地的深松和锄草两个作业。运用相关理论对深松铲、锄草铲进行受力分析,同时运用ANSYS对其进行应力、位移分析,对锄草率以及深松效果进行田间试验。结果表明深松铲和锄草铲在香蕉地进行深松锄草作业时,铲尖受到土壤最大阻力分别约为3757N、1535N,ANSYS进行分析,得知其最大应力分布在铲尖前端,分别为370297Pa、29158Pa,其最大变形值微小,分别为0.106×10-4mm、0.542×10-7mm;田间试验显示,在相同作业条件下,流线型深松铲深松作业时需要的牵引阻力比传统型深松铲低44%,作业后深松效果好,同时在一定...

对重载汽车传动轴的凸缘叉、花键轴叉及万向节叉等零部件进行了结构优化设计。首先在Creo软件中建立零部件的三维模型，使用ANSYS Workbench软件对其进行结构静力学分析，得到危险截面与实际应用中发生断裂的部位一致，且模型质量与实物称重吻合，完成三维模型的校正。然后采用变密度法对模型进行结构拓扑优化分析，根据分析结果，对其结构形状进行消减和尺寸优化，并对优化后的零部件进行了校核。结果表明，应用拓扑优化设计方法，可以有效降低零部件的质量，实现汽车传动轴轻量化设计目标。

螺栓在预紧过程中因受到拉力和扭矩的共同作用而始终处于复杂的多轴应力状态下,因此,在有限元软件中准确地进行螺栓的预紧仿真,对于分析含螺栓结构的强度及可靠性十分重要。基于ANSYS软件,提出转角法预紧螺栓的方式,即固定螺母并在螺栓头施加一定转角,可真实模拟螺栓的预紧过程。与预紧单元法相比,转角法不但能得到准确的轴向拉应力,还能得到准确的切应力,应力仿真结果与理论计算值的误差均在3%以内。转角法预紧能够准确模拟螺栓在预紧过程受到的拉扭复合应力作用的状态,为准确分析螺栓杆受力、螺纹表面应力应变分布提供了一定借鉴意义。

建立管翅式机油冷却器的三维模型,利用有限体积法对油冷器进行全局数值模拟,并结合风冷油试验研究了翅片密度、工作环境温度以及进风口风速对油冷器换热性能的影响。结果表明,仿真模型所得结果与试验结果相差不大,在工程所允许的偏差范围之内。

为减少在山西中部引黄工程中应用的某翻转式闸门的制造成本,利用ANSYS软件对其进行结构轻量化设计。采用APDL建立该翻转式闸门的参数化有限元模型并对其进行静力分析,通过比较在不同开启角度下闸门所受应力和变形情况,确定出最危险的工况,并在该工况下对闸门模型进行优化分析。优化选择对闸门重量、应力和变形影响较大的参数作为设计变量,以闸门的最大应力和最大位移作为约束条件,闸门的总重量作为目标函数,通过采用几种不同的优化算法对其进行优化分析。优化结果显示优化后闸门的总重量减轻13%,优化效果显著,且符合该闸门的强度和刚度要求,验证了该优化方法的可行性,为研究翻转式闸门的结构轻量化设计提供了有效参考。

通过SolidWorks对纵振复合棒换能器进行三维建模,利用ANSYS Workbench对其进行模态分析,得到纵振复合棒换能器前四阶模态的频率及振型。将其与ANSYS APDL相同模型的仿真结果进行对比,发现二者结果基本一致,证明ANSYS Workbench对换能器进行模态分析的可行性,为换能器结构优化设计提供了理论基础。

针对现有的Jensen尾流模型分析水平轴风力机(HAWTs)的方法,对采用经典Jensen尾流模型时恒定的风速亏损和尾流衰减系数进行改进,提出基于改进型Jensen尾流模型对新型Senegal式垂直轴风力机(VAWTs)尾流分析的新方法。结合流场分析对该新型风力机进行尾流数值模拟,得出了基于改进的Jensen尾流模型的尾流参数二维分布的变化规律。由于尾流分布具有三维性,二维尾流分布不能完全反映尾流特性,因此还得到了尾流参数三维分布。全面地分析了单台VAWT的尾流特性,不仅为进一步的多台VAWTs尾流分析和风电场风力机排布研究打好基础,而且为该类Senegal式VAWT的尾流研究提供了借鉴和参考。

运用ANSYS14.0对方形密封圈进行了网格重分,通过将网格重分前旧网格结果映射到新网格结果进行重新求解,得出了密封圈的完整的变形结果,解决了方形液压密封圈材料因网格畸变引起的密封圈大变形非线性分析求解不收敛的问题,为橡胶密封件的密封计算及密封性能研究提供了一定的理论基础,对其他大变形材料的分析也提供了重要的研究方法。