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变截面门槛梁刚度分析及优化设计
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作者 刘建明 孙营 +1 位作者 李刚 宿佳敏 《农业装备与车辆工程》 2025年第1期116-119,共4页
针对传统刚度分析方法在滑板底盘设计开发初期难以快速分析出变截面门槛梁弯曲刚度,以及刚度分析结果未达到设计目标值时优化方向不确定的问题,提出一种数值法与解析法相结合的半解析法并指明了优化方向。通过半解析法求得变截面门槛梁... 针对传统刚度分析方法在滑板底盘设计开发初期难以快速分析出变截面门槛梁弯曲刚度,以及刚度分析结果未达到设计目标值时优化方向不确定的问题,提出一种数值法与解析法相结合的半解析法并指明了优化方向。通过半解析法求得变截面门槛梁的弯曲刚度值,经分析可知其能够达到设计开发目标;利用有限元软件建模验证半解析法的准确性,结果表明误差在可接受范围内,证实了半解析法的有效性和可行性;提出了在设计允许范围内减小长度或增加截面惯性矩的优化建议,用以指导设计人员提升门槛梁的弯曲刚度,进一步优化车辆性能。 展开更多
关键词 滑板底盘 门槛梁 弯曲刚度 半解析法 截面惯性矩 有限元
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基于激光雷达点云的三维精准盘库应用
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作者 邓立波 熊毅 康伟 《中国工程机械学报》 北大核心 2025年第3期532-536,共5页
迅速、准确、便捷地测量料场骨料的体积和质量一直是混凝土企业的技术难题,提高骨料测量精度和效率能有效提高企业的竞争力。针对骨料测量难题,本文结合三维激光扫描技术提出了一种搅拌站料场盘库方法,利用激光雷达扫描技术获取三维点... 迅速、准确、便捷地测量料场骨料的体积和质量一直是混凝土企业的技术难题,提高骨料测量精度和效率能有效提高企业的竞争力。针对骨料测量难题,本文结合三维激光扫描技术提出了一种搅拌站料场盘库方法,利用激光雷达扫描技术获取三维点云数据,经过数据采集、离群点过滤、OPENCV的INPAINT函数进行点云修复处理后,结合三维成像模型,实现对搅拌站骨料料场库存的高精度测量(毫米级)和智能化监控。实验结果显示:该方法实际盘库平均体积误差为3.43%,平均重量误差为0.86%,有效提高了搅拌站原材料盘库的测量精度和数字化管理深度。 展开更多
关键词 盘库测量 激光雷达 三维成像 点云修复
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大型回转窑筒体结构的力学行为分析 被引量:23
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作者 王和慧 谢可迪 +4 位作者 陈一凡 王东良 周金水 王守波 朱斌 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2010年第4期606-616,共11页
运用理论分析和有限元技术,研究复杂重载、多支承、变刚度和超静定的大型回转窑筒体结构力学行为。基于超静定连续梁模型和赫兹理论,计算筒体支撑与摩擦载荷以及轮带与托轮的接触压力和面积,为筒体有限元建模提供边界条件。综合考虑多... 运用理论分析和有限元技术,研究复杂重载、多支承、变刚度和超静定的大型回转窑筒体结构力学行为。基于超静定连续梁模型和赫兹理论,计算筒体支撑与摩擦载荷以及轮带与托轮的接触压力和面积,为筒体有限元建模提供边界条件。综合考虑多个附件对筒体载荷与刚度的复杂影响。通过定义当量密度等效处理重力载荷。由于耐火砖层的松散堆砌特点,在含耐火砖筒体模型中,若将耐火砖作为整体赋以砖块刚度与实际不符,故将弹性模量赋以小值,以减弱其刚度影响。首次解析推导出耐火砖对筒体的压力分布公式,建立效率更高、不含耐火砖的函数加载筒体模型。两种模型相互验证地分析筒体的变形和应力状态,并与文献中同类回转窑的应力结果接近。结果表明,回转转矩和摩擦阻力对筒体变形及应力的影响很小;筒体应力最高和横截面圆度最差的薄弱部位均在中间档支承处,解释了掉碎砖现象和潜在安全问题的发生机理,且与该窑体的维护记录相符。文中分析方法和结果对回转窑筒体的安全评估、补强设计和窑线调整均有参考价值。 展开更多
关键词 回转窑 筒体 应力分析 圆度 有限元法
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微电子机械系统中的残余应力问题 被引量:33
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作者 钱劲 刘澂 +1 位作者 张大成 赵亚溥 《机械强度》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第4期393-401,共9页
残余应力一直是微系统技术 (MST)发展中一个令人关注的问题 ,它影响着MEMS器件设计、加工和封装的全过程。文中考虑薄膜中残余应力的起源 ,介绍测量残余应力的主要方法 ,并就计算薄膜中残余应力的Stoney公式及其推广形式作了详细的讨论 ... 残余应力一直是微系统技术 (MST)发展中一个令人关注的问题 ,它影响着MEMS器件设计、加工和封装的全过程。文中考虑薄膜中残余应力的起源 ,介绍测量残余应力的主要方法 ,并就计算薄膜中残余应力的Stoney公式及其推广形式作了详细的讨论 ,针对微尺度下残余应力对MEMS结构力学行为的影响 。 展开更多
关键词 微电子机械笼 残余应力 薄膜 屈曲 粘附 响应频率
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利用ANSYS模拟螺栓预紧力的研究 被引量:122
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作者 李会勋 胡迎春 张建中 《山东科技大学学报(自然科学版)》 CAS 2006年第1期57-59,共3页
在螺栓联接的有限元分析中准确模拟螺栓的预紧力是一项复杂而困难的工作。论述了利用有限元技术在ANSYS中模拟螺栓预紧力的预紧力单元法、降温法和渗透接触法等方法。通过对比发现预紧力单元法能较好的模拟实际预紧力,从而为有限元分析... 在螺栓联接的有限元分析中准确模拟螺栓的预紧力是一项复杂而困难的工作。论述了利用有限元技术在ANSYS中模拟螺栓预紧力的预紧力单元法、降温法和渗透接触法等方法。通过对比发现预紧力单元法能较好的模拟实际预紧力,从而为有限元分析中施加预紧力载荷提供了可靠的理论和应用依据。 展开更多
关键词 ANSYS 预紧力单元法 降温法 渗透接触法
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基于ADAMS/View明弧焊接机器人运动仿真分析 被引量:14
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作者 韩兴 李昌 +1 位作者 于晓光 赵广兵 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期69-72,116,共4页
明弧焊接机器人是冶金行业广泛应用的一种焊接设备,其中各部分的传动精度会对焊接枪头的行走精度产生累积误差,影响焊接质量,因此如何有效控制其传动精度和制造安装误差成为提高设计质量的关键.基于ADAMS/View虚拟平台,搭建了明弧焊接... 明弧焊接机器人是冶金行业广泛应用的一种焊接设备,其中各部分的传动精度会对焊接枪头的行走精度产生累积误差,影响焊接质量,因此如何有效控制其传动精度和制造安装误差成为提高设计质量的关键.基于ADAMS/View虚拟平台,搭建了明弧焊接机器人虚拟试验样机,对其进行运动仿真分析,获取机器人焊接过程中运动特性.结果表明,该方法为提高机器人运动精度和设计质量提供了有效途径,且不必建立复杂的机器人运动学数学模型,避免了对模型求解的繁琐过程,有效提高了设计效率和精度. 展开更多
关键词 明弧焊接机器人 ADAMS VIEW 虚拟试验样机 运动学仿真
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多层包扎尿素合成塔应力状况分析 被引量:9
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作者 宋明大 王威强 +2 位作者 赵亚凡 崔玉良 陈宪禧 《机械强度》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期93-100,共8页
对层板之间存在间隙的尿素合成塔应力状况进行计算,模拟实际运行条件,并进行有限元分析。结果表明,深环焊缝内侧层板间隙部位存在很大应力集中,局部已发生屈服,是尿素合成塔最危险的部位,并且计算结果与尿素合成塔实际开裂形式相吻合,... 对层板之间存在间隙的尿素合成塔应力状况进行计算,模拟实际运行条件,并进行有限元分析。结果表明,深环焊缝内侧层板间隙部位存在很大应力集中,局部已发生屈服,是尿素合成塔最危险的部位,并且计算结果与尿素合成塔实际开裂形式相吻合,文中指出Lame公式已经不再适合存在间隙的多层包扎尿素合成塔设计。进行尿素合成塔设计时,必须考虑深环焊缝部位的应力集中对整体强度的影响。 展开更多
关键词 尿素合成塔 应力分析 间隙 有限元分析 深环焊缝
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翼身结合框结构仿生设计 被引量:14
8
作者 岑海堂 陈五一 +1 位作者 喻懋林 刘雪林 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期13-16,共4页
相似是仿生的基础 ,全面系统地理解工程原型的功能需求和生物体各个层次的优异结构 ,准确把握生物体与工程原型的相似性 ,是结构仿生设计的关键 .为减轻翼身结合框重量 ,分析了竹干与翼身结合框相似的承力性能 ,借鉴竹干的细观结构形状... 相似是仿生的基础 ,全面系统地理解工程原型的功能需求和生物体各个层次的优异结构 ,准确把握生物体与工程原型的相似性 ,是结构仿生设计的关键 .为减轻翼身结合框重量 ,分析了竹干与翼身结合框相似的承力性能 ,借鉴竹干的细观结构形状和排列方式 ,应用结构仿生原理设计了仿生翼身结合框 .有限元分析结果表明 ,在保证结合框强度、刚度的前提下 ,仿生结构与原型相比重量可减轻 2 .1 % . 展开更多
关键词 减重 仿生设计 翼身结合框 竹干
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轴颈倾斜时滚柱轴承动态接触特性的有限元分析 被引量:10
9
作者 童宝宏 刘颖 +1 位作者 程新明 孙孝谦 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第13期42-47,F0002,共7页
针对滚柱轴承工作时存在轴颈倾斜的情况,利用ANSYS/LS-DYNA有限元分析软件开展不同轴颈倾斜角下滚动轴承动态接触特性的数值模拟研究,通过对比分析接触部位应力值和变形的差别,考察倾斜角大小对轴承动态接触特性影响情况。结果表明,考... 针对滚柱轴承工作时存在轴颈倾斜的情况,利用ANSYS/LS-DYNA有限元分析软件开展不同轴颈倾斜角下滚动轴承动态接触特性的数值模拟研究,通过对比分析接触部位应力值和变形的差别,考察倾斜角大小对轴承动态接触特性影响情况。结果表明,考虑轴颈倾斜时滚子组最大等效应力、最大剪切应力仿真结果明显大于非倾斜状态下得到的结果,在倾斜角为0°、0.1°和0.5°等3种情况下,滚子组等效应力分别为700MPa、2.73GPa和4.0GPa;同时,滚子端面单元应力值和接触部位应力分布等仿真结果均随倾角增大而差异更加明显;但轴心在径向载荷方向的位移受倾斜角的影响不明显,均分布在-0.2~0.3mm范围内。研究结论可以为实际工作过程中考虑轴颈倾斜时滚柱轴承动态特性的研究和轴承结构优化设计提供参考。 展开更多
关键词 轴承 有限元 接触分析 倾斜角 动态接触
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计算机技术用于压力容器应力测试 被引量:12
10
作者 冯立成 周密 +1 位作者 郭勇 张燕 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2003年第1期113-115,共3页
针对压力容器传统应力测试方法所存在的弊端 ,采用软硬件相结合的滤波方法 ,开发以计算机为核心的应力自动测试系统。该系统可有效地消除系统噪声等污染源的影响 ,成功实现对微弱信号的自动采集。
关键词 压力容器 计算机 应力测试 数据采集
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基于热-力耦合磨削表层残余应力的仿真分析 被引量:9
11
作者 张修铭 刘莉娟 +1 位作者 修世超 白斌 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第12期1758-1762,共5页
为研究磨削后工件表面残余应力的分布特征需要先进行磨削区温度场的分析.通过建立磨削区温度场的数学模型和传热模型,应用ANSYS分析不同磨削参数对磨削区温度场的影响,仿真结果表明磨削深度对最高温度的影响最大.结合磨削过程中产生的... 为研究磨削后工件表面残余应力的分布特征需要先进行磨削区温度场的分析.通过建立磨削区温度场的数学模型和传热模型,应用ANSYS分析不同磨削参数对磨削区温度场的影响,仿真结果表明磨削深度对最高温度的影响最大.结合磨削过程中产生的磨削力,用APDL程序对磨削区的热-力耦合场进行ANSYS分析,获得工件在恢复室温时磨削残余应力大小及分布状态,揭示热-力耦合情况下对磨削表面残余应力形成的影响机制.通过残余应力试验对比试验结果和仿真结果,验证了仿真方法的有效性. 展开更多
关键词 磨削温度 残余应力 数值模拟 热力耦合 预测
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柔性抛光工具与工件接触区应力的测量方法与分布规律研究 被引量:6
12
作者 计时鸣 郑高安 +3 位作者 金明生 张利 张伟东 侯海鹏 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第9期1107-1111,共5页
提出一种用于测量柔性抛光工具与被加工工件之间接触区应力分布的方法。该方法通过柔性橡胶球头与工件试样之间的振动接触提升接触区温度,借助红外测温技术获得接触区温度分布,从而得到接触区的应力分布。基于热弹性效应和Hertz接触理论... 提出一种用于测量柔性抛光工具与被加工工件之间接触区应力分布的方法。该方法通过柔性橡胶球头与工件试样之间的振动接触提升接触区温度,借助红外测温技术获得接触区温度分布,从而得到接触区的应力分布。基于热弹性效应和Hertz接触理论,推导出试样材料特性、接触区应力分布和接触区温度变化三者间的关系,并以旋转体橡胶球头和刚性平面试样接触为例进行了试验验证。研究结果表明:在接触区内,温度与应力变化均呈"M"形分布,其中温度变化与主应力正相关,同时还与热扩散系数、热膨胀系数以及热导率等材料特性相关。 展开更多
关键词 橡胶球头 HERTZ接触理论 热弹性效应 应力分布 温度分布
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微电子机械系统中典型构件的力电耦合分析及其应用研究 被引量:8
13
作者 王丛舜 张为斌 +3 位作者 方竞 崔云俊 沈健 昌盛 《机械强度》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第4期503-506,共4页
力电耦合是大多数微电子机械系统 (尤其是以静电驱动的微机械 )的重要特征。文中采用有限元 (FEM )结合边界元 (BEM)的方法来混合求解MEMS中的力电耦合问题 ,利用自行研制的程序给出了几种典型构件 (平行板、悬臂梁和固支梁 )的分析结... 力电耦合是大多数微电子机械系统 (尤其是以静电驱动的微机械 )的重要特征。文中采用有限元 (FEM )结合边界元 (BEM)的方法来混合求解MEMS中的力电耦合问题 ,利用自行研制的程序给出了几种典型构件 (平行板、悬臂梁和固支梁 )的分析结果 ,并同其他商业软件 (ANSYS和Intellisuite)的计算结果进行比较。同时 。 展开更多
关键词 微电子机械系统 力电耦合 残余应力 阈值电压
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螺栓联结预应力施加方法改进研究 被引量:13
14
作者 金晶 吴新跃 郑建华 《海军工程大学学报》 CAS 北大核心 2010年第2期20-24,共5页
要在各种瞬态行为(碰撞、冲击等)中真实计算出含预紧螺栓结构系统的动态响应,就必须真实模拟出螺栓联结的真实内部应力分布。在以往研究的基础上,改进了只适合简化模型和轴向受力螺栓模型的轴向预紧力施加方法,并提出了使用局部降温法... 要在各种瞬态行为(碰撞、冲击等)中真实计算出含预紧螺栓结构系统的动态响应,就必须真实模拟出螺栓联结的真实内部应力分布。在以往研究的基础上,改进了只适合简化模型和轴向受力螺栓模型的轴向预紧力施加方法,并提出了使用局部降温法和等效摩擦法联合加载螺栓联结结构预应力的方法。将M24预紧螺栓结构的仿真结果与理论分析进行了比较,结果表明:该方法能够正确地模拟出应力在预紧螺栓结构中的分布,应力计算值误差也在工程允许误差范围之内。 展开更多
关键词 预紧螺栓联结 局部降温法 等效摩擦 瞬态分析 数值计算
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整体相连齿啮式快开结构强度分析及优化设计 被引量:9
15
作者 王兴文 董金善 +1 位作者 王学明 郝阳 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2016年第3期640-644,共5页
基于有限元分析方法,采用Ansys分析软件平台对整体相连齿啮式快开结构进行弹性应力分析、疲劳分析,获得了齿啮式快开结构应力分布规律,通过接触单元法来模拟卡箍齿与啮的接触过程,在满足强度和抗疲劳性能的要求下,以齿啮式快开结构的质... 基于有限元分析方法,采用Ansys分析软件平台对整体相连齿啮式快开结构进行弹性应力分析、疲劳分析,获得了齿啮式快开结构应力分布规律,通过接触单元法来模拟卡箍齿与啮的接触过程,在满足强度和抗疲劳性能的要求下,以齿啮式快开结构的质量最轻为目标函数,通过有限元优化设计分析方法对整体相连齿啮式快开结构进行优化,优化分析后质量降低了26.97%。 展开更多
关键词 齿啮式快开结构 弹性应力分析 疲劳分析 优化设计 有限元方法
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不同旋合扣数下钢拉杆螺纹联接强度试验及有限元应力分析 被引量:10
16
作者 段巍 温新林 +2 位作者 唐贵基 祁海珅 王永正 《机械强度》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期823-828,共6页
钢拉杆是大跨度建筑物中重要的受力构件,通过螺纹联接成为一体,共同抵抗外力。其承载力的大小决定于拉杆本身的强度及螺纹联接的强度,因此对钢拉杆螺纹联接进行强度分析及确定合理的旋合扣数是设计的关键。文中通过理论分析和试验验证,... 钢拉杆是大跨度建筑物中重要的受力构件,通过螺纹联接成为一体,共同抵抗外力。其承载力的大小决定于拉杆本身的强度及螺纹联接的强度,因此对钢拉杆螺纹联接进行强度分析及确定合理的旋合扣数是设计的关键。文中通过理论分析和试验验证,确定不同旋合扣数下钢拉杆的破断载荷及在保证联接接头不破坏情况下所需的最少旋合扣数;通过对螺纹联接进行有限元建模和计算,分析并比较不同载荷及不同旋合扣数下螺纹牙的应力状态、应力分布、轴向弹塑性变形及各螺纹牙接触面间的压力和滑移变形规律。 展开更多
关键词 钢拉杆 螺纹联接 旋合扣数 有限元分析 应力分布 接触压力
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风力发电机主轴轴承载荷分布及接触应力分析 被引量:10
17
作者 杜静 江术新 +2 位作者 黄强 王秀文 文薄程 《机械设计》 CSCD 北大核心 2014年第4期64-67,共4页
基于Stribeck计算方法,分析了风力发电机主轴轴承的接触变形和受力特点,求解得到轴承整体的载荷分布。对于滚子与滚道的非Hertz接触问题,运用有限元分析方法,使用Gap单元模拟轴承滚子,得到了轴承整体的接触应力分布。
关键词 风力发电机 主轴轴承 Gap单元 接触应力 有限元分析
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苹果树枝力学特性试验研究 被引量:17
18
作者 李艳聪 宋欣 杨磊 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第4期720-725,745,共6页
为避免采摘机器进行水果采摘时机械臂对树枝的损伤,并为采摘机械臂设计和驱动电机功率选择提供依据,以苹果成熟时枝条为研究对象,在微型电子万能力学试验机上对其拉压、弯曲变形的弹性模量等力学性能进行试验确定。通过试验得出:树枝枝... 为避免采摘机器进行水果采摘时机械臂对树枝的损伤,并为采摘机械臂设计和驱动电机功率选择提供依据,以苹果成熟时枝条为研究对象,在微型电子万能力学试验机上对其拉压、弯曲变形的弹性模量等力学性能进行试验确定。通过试验得出:树枝枝条轴向拉伸状态下弹性模量平均值为54.2228MPa;轴向压缩状态下弹性模量平均值为32.5580MPa;弯曲变形弹性模量平均值为90.4343MPa。此结果表明苹果树枝在承受轴向拉压和弯曲等不同载荷作用下具有不同的力学特性,进一步对其产生的原因进行分析。依据材料力学理论建立了树枝弯曲变形弹性模量与轴向拉压弹性模量的关系,给出中性面偏移量计算表达式。由于中性层偏移,树枝受压侧承受的最大应力大于受拉侧,且树枝本身轴向压缩弹性模量比拉伸弹性模量小,因此在承受弯曲变形时,受压侧早于受拉侧达到强度极限而发生破坏。 展开更多
关键词 苹果树枝 力学特性 弹性模量 惯性矩
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基于显式动力学的深沟球轴承弹性接触动态应力研究 被引量:6
19
作者 涂文兵 罗丫 +2 位作者 王朝兵 张龙 陈齐平 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2016年第6期1243-1247,共5页
滚动轴承是机械工业的重要基础件,其内部的动态应力状态对其寿命有着重大影响。针对滚动轴承内部弹性非线性接触的特点,以深沟球轴承6304为研究对象,建立了深沟球轴承全柔体弹性接触非线性动态有限元分析模型,采用显式动力学有限元法对... 滚动轴承是机械工业的重要基础件,其内部的动态应力状态对其寿命有着重大影响。针对滚动轴承内部弹性非线性接触的特点,以深沟球轴承6304为研究对象,建立了深沟球轴承全柔体弹性接触非线性动态有限元分析模型,采用显式动力学有限元法对深沟球轴承进行了转动过程非线性接触动态仿真,获得了深沟球轴承的运动学特性和轴承内部应力在轴承转动过程中的动态变化的特点和规律。结果表明,显式动力学有限元法可在满足高精度要求情况下求解滚动轴承内部的动态应力,为进一步研究滚动轴承的承载能力和寿命提供了有力的分析方法。 展开更多
关键词 深沟球轴承 有限元模型 动态应力 显式动力学
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ITER线圈终端盒真空隔断的结构设计与分析 被引量:8
20
作者 陈晨 宋云涛 +2 位作者 王传礼 王忠伟 陆坤 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期557-560,共4页
真空隔断是真空盒体与低温分配管路之间的连接接口。本文主要介绍了真空隔断的结构设计,并应用有限元分析软件ANSYS Workbench建立了真空隔断的三维实体模型,对其进行了热和结构的耦合分析,获得真空隔断故障态时的应力和温度分布以及传... 真空隔断是真空盒体与低温分配管路之间的连接接口。本文主要介绍了真空隔断的结构设计,并应用有限元分析软件ANSYS Workbench建立了真空隔断的三维实体模型,对其进行了热和结构的耦合分析,获得真空隔断故障态时的应力和温度分布以及传导热。分析的结果为真空隔断的研制提供了可靠的理论依据。 展开更多
关键词 线圈终端盒 真空隔断 JACKET 耦合分析
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