目的 提出一种单自由度自动液压翻转平台,综合分析其力学特性,验证是否适用于固体火箭发动机振动试验换向过程。方法 根据液压设计理论,推导液压缸伸缩位移与翻转角度的数学关系,通过对翻转架进行静力学分析,确定翻转平台的极限受力位置,并解析受力与翻转角度之间的具体关系。针对极限受力位置的翻转架连同机架联合体,进行静应力分析,验证其稳定性。结果 翻转架处于初始水平位置时,液压缸承受最大压力,翻转角度为90°时,液压缸受拉轴向力出现最大值。翻转架的应力分布不均匀,应力最大值出现在其中部,最大应力值远小于许用应力,其强度满足应用要求。结论 翻转平台的力学性能满足设计和使用要求。另外,极限位置静力学受力分析和运动过程分析的结合评价方法,能够合理判定轴支撑翻转类机械装备的力学性能。

机床主轴是机床的核心部件之一，使用SolidWorks建立数控机床主轴的三维实体模型，利用SolidWorks与AN-SYS之间的数据交换，将其导入ANSYS中，弥补了ANSYS在进行复杂结构建模时的局限性。建立了有限元分析模型，对机床主轴进行静力分析，研究机床在切削力载荷工况作用下的最大应力及变形；对机床主轴进行模态分析，分析主轴振型对加工精度的影响。研究结果为进一步提高主轴精度以及转速等提供了依据。

有限元分析技术在机械零、部件设计过程中发挥着越来越重要的作用,它不仅缩短了设计周期,而且也大大提高了设计精度。连杆是机械臂中重要零件,也是易发生故障的零件,目前对它的设计、分析已广泛地采用有限元法。本文针对液压机械臂连杆的结构特点,应用有限元法对液压机械臂连杆进行静力分析和模态分析,研究连杆在不同情况下的应力、应变状态、振型及其危险截面部位,为连杆的设计和改进提供可靠的依据。

液压缸在能源机械等工业领域有着重要用途,然而当前针对液压缸系统可供参考的有限元分析方法还较少.提出了基于ANSYS的有限元系统分析方法.首先建立液压缸系统的有限元模型,进而通过设定边界条件及载荷分布对液压缸系统进行了力位移计算、全局应力分布及局部应力应变分布计算.计算结果能够为产品研发与分析提供重要参考,对于改进液压缸系统的性能与寿命具有重要意义.

以髋关节试验机中3SPS＋1PS并联机构为研究对象,通过UG建立了并联机构的实体模型,并利用ANSYS进行了静力和模态分析。通过对3SPS＋1PS并联机构在某一工作位置时两种不同受力情况的分析,得到机构整体的应力应变分布情况,验证了机构的静刚度满足设计要求。通过模态分析,得到3SPS＋1PS并联机构的固有频率和振型,分析了固有频率和振型对机构动态特性的影响。

为提高研球机床身的静动刚度并减少床身质量,建立床身结构的有限元模型,通过有限元分析获得机床床身的静动态特性以及低阶固有频率。在此基础上利用尺寸优化和拓扑优化设计方法,对其进行了以减轻质量和提高结构刚度为目标的结构优化设计,最终完成对床身的综合优化。将优化后的床身与原床身进行比较,结果显示:综合优化后的床身最大变形量减少了19.45%,最大应力减小了12.24%,床身的质量下降了3.52%,并且前5阶固有频率均有明显提高。通过综合优化,提高了床身的工作性能,减轻了床身质量,该研究结果对提升机床床身刚度提供参考。

通过对稀土萃取槽关键部件过渡轴的有限元优化设计研究,验证了稀土萃取槽传动机构优化设计的可行性。根据实际工况利用ANSYS Workbench软件对过渡轴三维参数化有限元模型进行有限元静力学分析,结果表明过渡轴最大等效应力远小于过渡轴的疲劳极限应力。在此基础上,以满足疲劳强度极限为约束条件,对过渡轴进行以质量为目标函数的目标驱动优化设计,结合过渡轴配合及设计要求,得到优化模型,优化后的模型比原模型质量大幅度降低。现场生产试验表明优化后的过渡轴性能良好,能够满足生产要求。

采用AnsysWorkbench软件建立了穿管支架有限元模型并进行了静力和模态分析,得到了其结构变形图以及前6阶固有频率和模态振型。对计算结果的分析表明,穿管支架具有良好的静力特性和动态特性,能够满足设计要求。指出了穿管支架结构设计的薄弱环节,并为其结构优化设计提供了一些参考数据。

基于Pro／E建立大型起竖设备四级液压缸三维实体模型，通过IGES中间格式导入ANSYS的Workbench平台中，建立四级缸有限元模型，对其结构静力学进行分析。运用一种新的分析方法，根据液压缸在不同起竖角度有不同的受力和伸出长度这一工作特点，分析四级缸在整个工作过程中液压缸轴向力、内部压力随伸出长度的变化情况，据此分析其稳定性并找出最容易失效的状态，运用有限元法分析整体和局部应力应变分布，校核该缸的强度是否满足要求，为解决同类问题提供借鉴。

以TZI760液压支架后连杆为研究对象，利用Pro／E软件建立三维模型，将其导入ANSYS Workbench有限元软件，对后连杆进行结构静力学分析，并对结构进行参数化，以变形与应力最小为目标，对后连杆进行优化，为后连杆的结构优化提供了一定的理论依据。