沙漠环境中易出现的极端风载对设备的安全性能提出极高要求,现有高空升降框架的设计主要依靠工程经验,存在用料多、自重大、安全余量高等不足。针对此,采用CREO软件建立高空升降框架的三维实体模型,根据国标规定将风载等效为静载荷,采用ANSYS软件对极端风载作用下高空升降框架力学特性进行仿真计算。结果表明系统与风载不存在共振风险,极限风载作用下系统最大应力幅值为166 MPa。进一步提出设计精细、造价经济的高空升降框架优化设计方案,在极限风载作用下,优化框架静力学计算结果表明优化后系统的最大应力幅值在降低约35%的同时,可实现整体减重约17%。

为了以较少的驱动器实现对目标物体的精确抓取,将变胞机构与筝形直线机构相结合,设计出一种单驱动多抓取模式变胞机械手。机械手通过1个电动机驱动6个手指关节,具有线性平行抓取和自适应包络抓取两种工作模式。首先,基于最小阻力定律推导出变胞机械手不同构态下的等效机构,利用拓扑图描述和分析机械手各构态的拓扑结构变化,建立机械手不同构态下的运动学模型;其次,基于虚功原理建立机械手各指节接触力与输入力之间的关系,并以此为基础,分析弹性元件参数对包络抓取稳定性和各指节接触力的影响,对弹性元件的弹性系数进行优化设计;最后,通过数值计算与虚拟仿真相结合的方式验证所建静力学模型的正确性,为该型变胞机械手的设计和应用提供参考依据。

对比了齿轮钢材料18CrNiMo7-6与20CrMnTi的齿根弯曲疲劳寿命。基于这两种材料的疲劳特性,采用SolidWorks中的GearTrax插件建立齿轮模型,并通过Workbench对齿轮的轮齿进行静力学分析;将静力学分析结果导入疲劳分析软件FE-SAFE中,结合载荷谱信息对两种材料齿轮进行疲劳寿命计算,得到齿轮的寿命云图并进行了仿真分析比较;通过试验验证了该仿真方法的可行性。结果表明,在相同的载荷条件下,18CrNiMo7-6齿轮的疲劳寿命大于20CrMnTi齿轮的疲劳寿命,与试验结果较为接近。该分析结果对工程实践具有一定的指导作用。

《工程力学》作为大学工科专业的一门专业基础课程,学生往往在学习中感到头疼。为了帮助学生学好这门课程,为以后的专业后续课程学习打好基础,从静力学部分的常见问题入手分析,使课程的学习简单化。

针对耦合型4UPS/UPR少自由度并联机构,分析了其自由度及耦合运动特性,给出了其旋量形式的一、二阶影响系数。借助于虚功原理及旋量形式的一、二阶影响系数,推导了4UPS/UPR并联机构,包括外力、重力及非广义关节驱动力的静力学方程。通过对静力学方程微分,建立了机构完整的柔度模型;并以此为基础推导了其方向刚度模型,给出了方向刚度极值存在的必要条件。分析了机构位姿、铰链点尺度参数及坐标系选择对方向刚度特性的影响;并给出了相应的数值算例进行验证。

冲压机械手的性能对工作效率有着至关重要的影响,为了验证机械手性能是否能够满足使用要求,对机械手机身进行了有限元分析。利用有限元分析软件ANSYS Workbench对机械手的机身进行了静力学和模态分析。通过有限元分析,得到机身在极限工况下的等效应力云图和变形云图以及机身的前6阶固有频率和振型,机身受到的最大应力为39.4MPa,最大变形为0.4mm。结果表明,机身的静强度和刚度满足使用要求,并且在使用过程中不会发生共振。

文中采用有限元方法对舞台升降台结构的静力学进行了分析，在产品的设计时为产品结构的优化提供了理论依据，从而有效降低了产品研制费用。

文中基于仿生摩擦学原理,在微型车刀前刀面上设计出不同方向的微沟槽结构。运用ANSYS有限元分析软件,分析出刀尖区域的Mises应力分布,并分别对比普通车刀刀尖的最大Mises应力值。结果表明,平行于切削刃的微沟槽刀尖最大时Mises应力值达到最小,为5.74 MPa。

文中分析了大型升船机承船厢的整体下水过程,建立了承船厢下水静力学模型,得到承船厢下水过程中力和力矩平衡方程。以构皮滩电站通航工程第一级升船机承船厢下水为例,根据下水参数和力学方程,得到承船厢下水过程中的力和力矩,计算得到首浮状态和终浮状态。通过承船厢下水静力学研究,为大型升船机承船厢整体下水提供了很好的技术依据。

以某型号轴类零件压力校直机机体为研究对象, 用Solid Works软件建立轴类零件压力校直机主机机体的三维结构模型,并将校直机机体的三维模型导入ANSYS Workbench软件.应用该有限元分析软件对机体在极限工况下进行静力学分析, 根据压力校直机机体的静力学分析结果可知,机体的刚度满足要求, 但是强度已经超出了安全应用, 需要对机体结构进行优化设计.重新设计的压力校直机机体刚度和强度已经满足要求, 但是结构中存在质量冗余部分,为了满足使校直机轻量化的要求, 需要对机体的形状进行合理的改进. 优化和改进前后分析结果对比说明： 经过优化设计后机体的质量减少22.3%,机体的强度和刚度明显加强.