摘要：动臂是机械式挖掘机工作装置的重要组成部分,如何减轻动臂质量是挖掘机结构设计中最为关注的问题。动臂结构复杂,利用传统的高精度仿真模型进行仿真优化需要耗费大量的时间和精力。我们以太原重工WK-55型机械式挖掘机动臂为研究对象,利用三维建模软件SolidWorks和有限元分析软件ANSYS建立动臂参数化模型,对其进行静力学分析。选取动臂上翼板、腹板和下翼板厚度作为轻量化的优化设计变量,利用代理模型技术对结构进行优化。结果表明,在动臂结构满足刚度、强度要求的情况下,质量减小了3.5%。证明代理模型优化方法对动臂轻量化设计具有一定指导意义。

摘要：在现代高速轧制过程中,准确获得轧辊和轧板接触应力至关重要,基于反演算法测量轧制界面接触应力的方法是一种测量接触应力的前沿技术。通过有限元数值仿真模拟二辊冷轧铝板过程,解析了采样半径和采样频率对平面应变条件下的反演算法精度的影响。根据仿真结果,提取轧辊内部不同半径位置一周应力分量作为反演算法输入量反演出轧制界面接触应力,计算出反演接触应力和仿真接触应力相对误差,讨论了反演算法输入量的采样半径和采样频率对反演算法精度的影响规律。结果表明,采样半径越靠近轧辊表面、采样频率越大,接触应力的反演精度越高,但是达到一定范围内反演算法的改善效果已经不明显,为下一步基于该反演算法的新型接触应力传感器的设计与安装提供了理论依据。

摘要：建立了一种双弓形两片式非对称的变截面钢板弹簧的模型。考虑钢板弹簧在实际工作过程中,空、满载弧高变形量大,以及各簧片之间的摩擦和接触等因素,利用有限元软件HyperMesh和ABAQUS联合对这种钢板弹簧的静态特性进行了非线性分析。仿真结果与实际的刚度试验的结果相比误差为4.18%,从而验证了该模型的可信度。在此可信度的基础上,分析计算得出了片间不同摩擦力对该钢板弹簧刚度以及迟滞性的影响,结果表明:摩擦力的增大可以增大钢板弹簧总成的平均刚度,减小钢板弹簧的迟滞性。

摘要：金刚石圆锯片由于其低成本、高效率的特点而广泛应用于材料加工领域中。在锯切石材过程中,圆锯片会受到周期性的冲击而产生振动,甚至是发生共振,严重影响加工效率。论文运用试验模态分析和理论计算模态分析方法,对金刚石圆锯片模态频率与振型进行了研究,找出了圆锯片的模态频率随其结构的变化规律,针对不同圆锯片形状尺寸和锯切工艺等参数,提出了避免圆锯片在锯切时发生共振的参数约束模型。研究成果将对金刚石圆锯片的优化设计和锯切工艺的优化提供理论指导,切实提高锯切效率和高档石材加工品质,降低生产成本。

摘要：为了解决双卧轴搅拌机的搅拌低效区问题,可旋转搅拌臂与叶片重合,利用搅拌臂来搅拌低效区物料,增强其物料流动性。通过对建立的单搅拌叶片模型进行非线性规划计算,得出其叶片最优参数。为证明该优化结构的准确性,同时建立普通叶片、双排叶片与该优化叶片进行对比,将三种叶片分别装配在同一搅拌筒内导入EDEM模拟搅拌过程。颗粒接触模型采用为Hertz-MindlinwithJKRCohesion,相关参数通过塌落度数值模拟进行校核。结果发现新型叶片可增大低效区物料速度,改善低效区物料流动性;两轴速度差较小,筒端物料堆积较少从而使物料运转更流畅;可从宏观上增加物料剪切对流运动,微观上增大颗粒动能,使颗粒碰撞更剧烈,物料能够快速达到均匀状态,提高整盘物料搅拌效率。