斗杆是电铲工作装置的重要组成部分,降低斗杆的质量对提高电铲的运行性能具有重要意义。为了减轻斗杆的质量,提出Ansys Workbench响应面分析法对电铲斗杆优化设计。为了达到电铲斗杆轻量化,运用UG对电铲斗杆进行建模,以斗杆最小的质量为设计目标,对斗杆进行静力学分析并采用多目标优化方法得到电铲斗杆有限元模型的最优设计方案。在保证斗杆应力和形变的条件下,最终优化后的斗杆质量减轻了4.13%。同时,对尺寸优化前后的斗杆模型静力学结果进行了比较,结果满足电铲斗杆的设计要求。

针对由于缺乏铲斗挖掘阻力等关键数据而导致在大型正铲液压挖掘机工作装置、液压系统设计时只能采用类比法而造成整机性能差的问题,对挖掘机斗杆挖掘阻力进行了离散元研究,提出了一套仿真评估方法运用离散元素法,在EDEM中建立了矿堆模型,通过选择Hertz-Mindlin无滑动接触模型计算了元素间接触力,模拟了大型正铲液压挖掘机斗杆挖掘工况,分析研究了挖掘过程中铲斗所受挖掘阻力。将EDEM中所得挖掘阻力加载到ADAMS挖掘机动力学模型,进行工作装置和液压回路参数校核以及挖掘阻力实验验证。研究结果表明,挖掘阻力的仿真与计算为大型液压挖掘机工作装置和液压系统设计提供了可靠依据。

通过SolidWorks对天然气压缩机气缸进行三维建模并简化,运用Simulink仿真计算得到脉动压力载荷,最后利用ANSYS Workbench进行有限元结构分析,确定气缸在动态循环过程中各种载荷作用下最大应力和变形部位,对其进行强度校核,并对相应部位提出结构改进策略。

基于流线迭代法和逐点积分法，用Fortran语言编程实现了供暖系统混水离心泵叶轮的水力设计，讨论了轴面流道形状、叶轮包角和滑移系数对设计计算结果的影响。基于Navier—Stokes方程，在贴体坐标系中，采用交错网格技术和SIMPLEC算法，对依据小同设计参数设计出的两个叶轮内部流场进行了数值模拟，并将计算得到的流场压力分布和轴面速度分布进行了对比，同时对两个叶轮进行性能预估。研究表明：轴面流道形状和叶轮包角影响叶轮内部压力场和速度场的均匀性，导致两个叶轮的水力效率值存在约2％的差别。