港口起重机轮轨接触应力有限元分析
齿轮的精确建模及其接触应力有限元分析

齿轮的精确建模及其接触应力有限元分析齿轮是重要的机械设备,它们有着多种形式,如环形齿轮、锥齿轮和梯形齿轮,被广泛应用在汽车、机械设备、工具等行业。
它们所传递的动力有助于推动物体或机器向前挪动。
齿轮非常易受外界的影响,因此,对于齿轮的精度和失效率要求很高,而精确的齿轮建模是实现这个目标的第一步。
一般来说,通常有三种方法可以实现齿轮的精确建模:三维图形模型建模、概念模型建模和有限元分析法建模。
三维图形模型建模是以三维图形模型来建立齿轮模型。
首先,用技术软件进行三维视图建模,对整体结构进行建模,然后根据软件自带的各种三维图形模型,如锥形、柱形、拱形等,把齿轮模型建模出来。
此外,还要根据设计要求,调整软件中的相应参数,从而获取更精确的模型。
概念模型建模是以概念模型来建立齿轮模型。
首先,根据实际齿轮类型,用图纸进行绘制,把整体结构模型化,然后参照齿轮实物图纸,把模型拼凑出来,根据设计要求,把细节处理好,完成概念模型建模。
有限元分析法建模是以有限元分析法来建模的。
有限元分析是一种物理对象的数值模拟,可在精确模拟物体的具体状态时,预测物体的未来状态,而且还可以将物体的变形、破坏等状态表示出来。
有限元分析能够准确模拟出齿轮的接触应力,最大限度地提高了齿轮的使用寿命,减少了设备和齿轮发生故障的可能性。
此外,有限元分析还可以用来预测齿轮受力的状态,以便进一步验证齿轮的设计和性能。
在齿轮设计中,也可以使用有限元分析法测试润滑油孔尺寸、斜角、圆滑系数等参数,从而更好地优化齿轮设计。
综上所述,齿轮的精确建模及其接触应力有限元分析是齿轮设计过程中的一个重要环节,它为齿轮的使用和维护提供了依据,有助于提高齿轮性能和可靠性。
地铁车辆曲线区段轮轨接触的有限元分析

三维轮轨接触 问题 . 对不同轴重和横 向力作用下 的轮轨接触模 型分别 进行计算 , 出了大量 的轮 轨接触 得 应力 的分布及变化规 律. 这些计算结果将有助 于找 到缓解 钢轨侧 磨的方法. 关键词 : 轮轨接触 ; 限元 ; 有 二次规划法 ; 钢轨侧磨
中 图分 类 号 :2 0 1 ; 2 15 U 6 .1 U 1 . 文献标识码 : A
Aug 2 8 .Байду номын сангаас00
文章 编 号 :6 39 9 ( 08 0 —0 20 17 —50 2 0 )4 02 —5
地 铁 车辆 曲线 区段 轮 轨接 触 的 有 限元分 析
孙传喜 张军 王春艳 陆仲 绩 , , ,
(. 1 大连交通大学 交通运 输工程学院, 宁 大连 16 2 ;2 上海科 学院, 辽 10 8 . 上海 2 10 ) 0 2 3 摘 要 : 建立 了地铁车辆车轮与 曲线 区段钢轨接触 的有 限元模 型 , 应用有 限元参数二 次规划法分 析这一
a a n br so
曲线轨 道是 地铁 线 路 的薄弱 环节 , 与直 线轨 道相 比 , 曲线轨 道 的构造 特 点 、 力 情况 和 维 修 养护 均 受 非 常 复杂 . 地铁 车辆 通过 曲线 时 , 车轮踏 面 与钢 轨之 问存 在 不 同程 度 的磨 耗 问题 , 尤其 是 随着 地铁 车 辆 运 行 速度及 运输 重量 的不断提 高 , 轮轨 磨耗 问题 越来 越严 重 . 就 轮轨磨 耗 而言 , 单 情况 严重 的区段 , 车辆 走 行数 万公 里轮 缘就 磨耗 到 限 , 轨每 二 、 钢 三年就 需更 新 , 很 大程 度 上影 响 了我 国地 铁 运 输 事业 的发 在 展 ….针对 不 可避 免 的轮轨磨 耗 , 国都采 取 了不 同 的减少 磨 耗 的方 法 J曲线处 轮 轨磨 耗 ( 各 . 尤其 是 外 轨 侧磨 ) 现象 非 常严 重 , 成 曲线外 轨 侧 磨 的原 因是 多 方 面 的 , 重 和 横 向力 是 两 条很 重 要 的 因素 , 造 轴 要 减 缓 曲线 处 轮轨磨 耗 问题 , 要从本 质 上研究 曲线处 轮轨 接触应 力 与轴 重及 横 向力 的关 系. 需 到 目前 为止 , 不少 文献 分析 了轮轨磨 耗 问题 , 轮 轨 接触 表 面作 用力 和几 何 边界 条 件 只 能按 H r 但 et z 条件 处理 , 局 限于二 维空 间 J在用 于计 算 轮轨 接 触 力 的几 种 模 型 中,.. a e 的三 维 弹 性 体 滚 动 并 . JJK l r k
船用甲板起重机主体结构强度的有限元分析

船用甲板起重机主体结构强度的有限元分析发表时间:2017-10-30T13:34:41.327Z 来源:《建筑学研究前沿》2017年第15期作者:周立尉[导读] 表明采用有限元方法进行结构强度分析能提高设计效率。
惠州深能港务有限公司广东惠州 516081摘要:针对某型船用甲板起重机的主体结构,利用有限元软件建立主体结构的有限元模型,并进行载荷计算和工况分析,计算得到结构各个工况应力值,同时参照规范的要求,对结构设计的合理性进行判定。
表明采用有限元方法进行结构强度分析能提高设计效率。
关键词:甲板起重机;有限元;结构强度Finite element analysis for main structure of deck crane on ship【Abstract】For the main structure of one type of deck crane on ship, built the structure finite element model by finite element soft. With the calculate load and analysis load case, to get the stress result of main structure, and refer to the required of rules, estimated rationality of structure design. To known that it could advance design efficiency through structure intensity analysis by finite element method. 【keywords】Deck crane Finite element Intensity analysis引言船用甲板起重机主体结构包含与船体相接的圆筒、甲板起重机回转转台和布置变幅与起升滑轮的人字架结构;主要应用于船上物料、配备有抓斗和吊钩,可用于船舱和甲板上小量的货物装卸。
基于有限元理论的轮轨接触力学特性仿真研究

基于有限元理论的轮轨接触力学特性仿真研究郭伟杰;王旭东;刘邱祖【摘要】轮轨接触的力学特性研究对保障列车的安全运行至关重要.选择动车组车轮LMa踏面与标准CHN60钢轨,借助有限元理论,分别计算两种轮径在不同轴重以及不同横移量下的轮轨接触应力变化情况.计算结果表明:随着轴重的增加,轮轨接触应力会增大;当车轮有横移时,发现靠近轮缘侧的轮轨接触应力大于远离轮缘侧的;同种工况下,增大轮径可以适当改善轮轨受力状态.【期刊名称】《制造业自动化》【年(卷),期】2015(037)021【总页数】4页(P58-61)【关键词】轮轨接触;力学特性;轴重;横移;有限元理论【作者】郭伟杰;王旭东;刘邱祖【作者单位】太原理工大学机械工程学院,太原 030024;太原理工大学机械工程学院,太原 030024;太原理工大学机械工程学院,太原 030024【正文语种】中文【中图分类】U2110 引言近年来,中国铁路运输业朝着高速重载的方向发展,对其传动部件的力学性能提出了更高的要求。
传统的Hertz[1]接触理论在计算轮轨接触压力时便于操作,简单易懂,但是该理论是在接触表面光滑,弹性变形等前提下推导的,而实际的轮轨接触过程中会有塑性变形,接触表面有摩擦,Hertz接触理论与实际工况相差较大Cater[2]。
在Hertz接触理论的基础上,推导出轮轨接触的切向应力,但是轮轨接触问题是一种高度非线性行为,传统理论所得结果总会存在偏差。
如今许多学者借助有限元理论来分析轮轨接触问题,张军[3]用有限元参数二次规划法,对多种工况进行弹塑性分析;陶功权[4]利用数值程序CONTACT和有限元模型进行了对比,说明有限元理论适用性更广泛;孙明昌[5]用有限元分析软件ANSYS对弹性轮对进行了应力、变形和模态计算分析。
本文借助有限元理论,分析两种轮径分别在不同轴重和不同横移量下的轮轨接触应力变化。
1 建立有限元模型高速动车组车轮踏面选取LMa型,车轮宽度是135mm,轮径分别取Φ860mm,Φ920mm;钢轨选用CHN60。
滚轮接触应力的有限元法分析

滚轮接触应力的有限元法分析
杨阳
【期刊名称】《煤矿机电》
【年(卷),期】2017(000)003
【摘要】滚轮应用领域广泛,它承载力大,转动速度慢,滚轮与轨道接触变形大,接触状态复杂.通过有限元计算完成滚轮的应力应变计算,取得应力应变分布数据.对于接触而导致的有限元计算结果不收敛问题,采用赫兹公式计算验证,力学性能满足要求.【总页数】3页(P76-78)
【作者】杨阳
【作者单位】煤炭科学技术研究院有限公司,北京100013;煤炭资源高效开采与洁净利用国家重点实验室,北京100013
【正文语种】中文
【中图分类】TB301.1
【相关文献】
1.基于ANSYS的襟缝翼滚轮接触应力场分析 [J], 林海彬;蔡景;徐一鸣
2.有限元法在液压缸Y形密封圈接触应力分析中的应用 [J], 杨振球;易孟林
3.粘弹性体接触时接触应力的有限元法分析 [J], 许政;王庆;付志一
4.基于光弹实验与有限元法的涂层/基体接触应力分析 [J], 方燕飞;何军;黄平
5.民机襟、缝翼滚轮滑轨机构接触应力分析 [J], 胡毅;左洪福;刘天一;朱娟
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车轮滑行轮轨热接触耦合有限元分析

斑 趋近 于 圆形 , 后者接 触 斑为 细长 椭 圆形 ; 料 参数 随 温度 的 变化 对轮 轨 温度 场 和 应 力场 影 响很 材
大, 不可 忽略 ; 温度 场对应 力场 的影响很 大 , 温度 升 高的趋 势与应 力升 高的趋 势相 同 : 磨耗型踏 面对
轮轨 的 热损伤 比锥 型踏 面小很 多.
车轮 滑 行 轮轨 热 接触耦 合 有 限元 分析
齐 万明 , 孙 传喜 , 张 军 , 孙 丽 萍
( 大连交通大学 交通运输工程学院 , 辽宁 大连 162 ) 10 8
摘
要 :为研 究轮 轨接 触 温升和 热应力规 律 , 用有 限元 法分 别 建 立锥 型踏 面车轮 和 磨耗 型踏 面车
tm p r t r e d a d sr s e d i n y e e e au ef l n te s f l s a a z d whe h o k d wh e sa e si i g a e ti p e . T e i i l n t e lc e e l r ld n ta c ran s e d h
Q n n ,S N C u n i Z NG Jn, U iig IWamig U h ax , HA u S N Lpn
( col f r f Sho o Ta c& Taso ao n . D lnJat gU i , a a i nn 10 8 C i ) f i rnp ̄ fnE g , a a i o n . D lnLa ig16 2 , hn i i on v i o a
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四种工况下挖泥船吊机的有限元分析
四种工况下挖泥船吊机的有限元分析挖泥船吊机作为一种装备船舶的机械设备,在工作中承担着吊装、运输、卸料等多种功能。
然而,在不同的工况下,挖泥船吊机所受力的方向、大小都会不同。
因此,有限元方法成为一种有效的分析技术,可以用于挖泥船吊机的结构、强度等方面的研究。
本文将讨论四种工况下挖泥船吊机的有限元分析。
第一种工况:吊装沉船在挖泥船吊机吊装沉船时,它所受力的方向主要为垂直方向和侧向。
垂直方向的力来自挖泥船吊机自身的重力和所吊载物的重力,侧向的力来自于风压、水流等自然环境的作用。
因此,本工况下需要对挖泥船吊机的纵向和横向强度进行分析。
利用有限元软件进行模拟,在考虑材料弹性模量、泊松比等因素时,通过画出挖泥船吊机的应力云图和变形云图,可以得到挖泥船吊机在吊装沉船时的受力情况。
该情况下,挖泥船吊机承受较大的载荷,需要材料高强度,尤其是在重力的作用下,吊机悬臂部分应能承受较大的弯矩。
第二种工况:卸料泥浆卸料泥浆时,挖泥船吊机所受力主要为纵向和竖向。
挖泥船吊机需要将泥浆通过输送管道,将挖掘的泥浆卸下,因此挖泥船吊机需要承受输送泵的压力,而泵的压力又会对挖泥船吊机产生竖向的冲击力。
此外,在输送过程中还会受到泥浆的阻力和重力的作用,因此需要考虑挖泥船吊机的屈曲强度。
通过有限元方法分析,可以得到,在卸料泥浆的工况下,所受力主要集中在挖泥船吊机的前部,因此在此处需要采用更加坚固的结构,以应对反复冲击的泵力。
第三种工况:沿海工作挖泥船吊机在沿海工作时,会受到强风、大浪等自然环境的影响,因此挖泥船吊机需要承受不同方向上的风载荷和水载荷,同时,需要对挖泥船吊机的抗倾覆能力进行分析。
在此工况下,通过有限元分析可以得知,挖泥船吊机存在抗倾覆能力较为薄弱的情况,特别是在大风和大浪的情况下更容易发生倾覆。
因此,需要在设计中增加船身的宽度、抬高设备的重心等措施,以增强挖泥船吊机的稳定性。
第四种工况:冬季作业在冬季作业中,挖泥船吊机会面临低温、浮冰等异常天气情况,而且船体可能会因长期使用而老化,因此需要考虑挖泥船吊机在抵御机械疲劳、材料脆性等问题上的应对能力。
车轮踏面疲劳接触应力计算:
车轮踏面疲劳接触应力计算:
车轮踏面疲劳接触应力是指车轮轮胎与路面之间的接触应力,它对车辆运行安全和轮胎寿命有着重要影响。
因此,准确计算车轮踏面疲劳接触应力是非常重要的。
在计算车轮踏面疲劳接触应力时,需要考虑多个因素。
首先是车轮载荷和路面条件,这两个因素直接影响了接触应力大小。
其次是车轮和轮胎的材料特性,包括弹性模量、泊松比、硬度等,也会影响接触应力。
在考虑以上因素的基础上,可以采用有限元分析方法来计算车轮踏面疲劳接触应力。
具体方法是先建立车轮轮胎和路面的三维模型,然后通过有限元分析软件对模型进行求解,得出接触应力分布图。
最后可以通过对分布图进行处理,计算得出车轮踏面疲劳接触应力的大小和分布情况。
总之,车轮踏面疲劳接触应力计算需要考虑多个因素,采用有限元分析方法可以得到较为准确的结果。
这对于车辆设计和轮胎寿命估计都具有重要意义。
- 1 -。
民机襟、缝翼滚轮滑轨机构接触应力分析
Ke y wo r d s: l f a p a n d s l ot ; AN S YS; wh e e l - r a i l ; c o n t a c t s t r e s s
载荷作用下模 型的变形及应力场分 布情况 。经过与H e t r z 理论计算结果进行 比较 ,验证 了有 限元分 析的可行性 , 为后续研究的进行创造 了条件 。 关键词 :襟 、缝翼 ;A N S Y S ;滚轮滑轨 ;接触应力
中 图 分类 号 :0 3 4 3 . 3 文 献 标 识 码 :A
t e s t e r p l a t f o r n 1 . I t a n a l y z e d t h e d e f o r ma t i o n a n d s t r e s s i f e l d d i s t r i b u t i o n o f mo d a l u n d e r v e r t i c a l l o a d
a f f e c t i ng. Co mp a r e d t o t h e r e s u l t s o f He r t z t he o r y c a l c u l a t i o n, v e r i ie f d he t f e a s i bi l i t y o f ini f t e e l e me n t
系统 故 障有 关事 件 1 3 8 起, 襟 翼 和缝 翼 系 统故 障 导 致 的重 要 事 件 8 8 起 ,占整 个 飞行 操 纵 系 统 总 数 的
齿轮的精确建模及其接触应力有限元分析
齿轮的精确建模及其接触应力有限元分析齿轮是机械系统中重要的运动元件,其质量和可靠性对产品质量及使用寿命有重要影响,因此齿轮的精确建模及其接触应力的分析显得尤为重要。
齿轮精密建模是实现齿轮精确分析的基础,因此建立精确的齿轮模型是本文的重要内容。
首先,我们利用工程设计软件进行齿轮模型的建模,并使用外圆角,内圆角,基圆角和压力角规划齿轮的几何形状。
然后,利用有限元分析软件对齿轮的接触应力进行模拟分析,判断齿轮的设计是否合理,以保证机械元件的工作可靠性。
在有限元分析之前,我们还需要将齿轮模型网格化,可以计算模型的节点以及每个节点的参数。
有限元分析的原理是,利用有限元法对形状空间内的物体进行离散,将齿轮模型划分成多个元素,每个元素可以用一组有限的方程描述。
对每个元素进行处理,采用雅可比矩阵,将模型的每个单元的变量及参数表示出来,然后根据受力状况求解不同的齿轮模型的接触应力分布和应变能量。
最后,我们利用有限元分析解出齿轮模型的接触应力和应变能量,进而求出质量,强度,寿命等物理量,以检验齿轮的设计性能。
本文通过精确的齿轮建模及其接触应力有限元分析,从而实现对齿轮性能的有效评估。
通过应用有限元方法建立精确的齿轮模型,从而实现对齿轮接触应力的准确分析和衡量,以检验齿轮的设计性能,进而提升设计和制造的质量与可靠性。
此外,利用有限元分析法还可以模拟齿轮的多轴载荷特性,从而更好的理解齿轮的工作过程,从而为优化设计带来有效的参考。
总之,齿轮的精确建模及其接触应力有限元分析在机械零件设计和制造中具有重要作用,而有限元方法是实现齿轮模型精确分析的理想方法。
有限元分析法可以较为精确地模拟齿轮的接触应力,为优化机械零件设计及确保机械元件可靠性提供有力的参考。
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兹 线 弹性接 触理 论 。 J
但 赫兹 线 弹性接 触理 论局 限于 无摩 擦表 面 和 理 想 弹性体 。实 际工 程 中 的起 重 机 , 由于 其 巨 大
的 自重 及起 重量 , 得 车轮 与 轨 道 接 触 部 分 局部 使 材 料超 过 了屈 服 极 限成 为 塑性 。另 外 , 兹 线 弹 赫 性接 触理 论 中并 未 考 虑摩 擦 力 即切 向应 力 、 轨 轮
t e h we n t e whe la d r i. Th te sa o tc ita d wh e o d c m e r sto sbig rwh l he sr s fln e al n e sr s tc na tpon n e lr un o rta iin i g e ie t te so ie n c n a ti m o te h n t a ft e p i tc na t o tc ss oh rt a h to h o n o tc .
载荷及 自重 一 般 由若 干 组 车 轮来 承 担 , 组 之 间 每
通 过 均衡梁 来 分 配 载 荷 。为 了承受 更 多 的重量 , 增 加 车轮数 量 或增 大车轮 直径 必然 使得整 机重 量
增大 , 工作 时 的 动 载荷 变 大 , 使得 整 机晃 动加 剧 ,
进而 减弱起 重 机 的稳定性 、 风 、 震等性 能 。这 抗 抗
对起 重机 车 轮 的设 计 , 统 的方 法 是采 用 赫 传
兹公 式计 算接 触 疲 劳 强度 , 车轮 的许 用 轮 压进 对 行 校核 _ 照现行 起 重 机设 计 规 范 , 轮 与 滚轮 1 车
ห้องสมุดไป่ตู้
Ke r s f i l me t a ay i ; o t c te s lso l s ct h oy;c n a t s e s b t e e l& r i; y wo d : n t ee n n l ss c n a tsrs ;ea t pa t i t e r i e i y o t c t s ewe n wh e r al
滚动 接触 应力 、 轨 间 的 弹性 或非 弹性 撞 击 等 的 轮
影 响 , 在车 轮与 轨道 的接触 实 际 中 , 而 这些 影 响是 不可 忽 略 的。在 运 行 过程 中 , 轮 踏面 与 轨 道 面 车
对起 重机 轨道 和 车 轮 的强 度 、 载 能 力 和使 用 寿 承
命 提 出更 高 的要求 。
c n a t Fi ie ee e ay i a e n c nd t d r p ci ey f rt e ea tct nd ea tplsiiy o h alwh e o tc . n t lm nta l ssh s b e o uce es e tv l o h lsiiy a l o a t t fte r i n s c el
圆角过渡处应力较大 , 线接触较 点接触的应力 分布更平缓。
关 键 词 : 限 元法 ; 触 应 力 ; 塑性 理 论 ; 轨 接 触 力 ; 重 机 有 接 弹 轮 起 中 图分 类 号 : 2 1 8 O 4 .2 文献标识码 : A
Fi ie El me tAn l ss o h n a tS r s t e n t e n a y i f t e Co t c te s Bewe n
杨 鹏 吴姜 玮
( 海 海 事 大 学 物 流 工 程 学 院 , 海 20 3 ) 上 上 0 15
摘要 : 利用 A S S O 0软件进 行轮轨弹塑性 接触有限元分析 。文章分别对点 接触和线接触 状态轮 轨的弹 N Y I.
性 和 弹 塑 性 两 种 情 况 进 行 有 限 元 分 析 , 出 了轮 轨 间 弹 性 接 触 和 弹 塑 性 接 触 应 力 的 分 布 情 况 。接 触 点 及 车 轮 得
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随着远 洋运 输 船 舶 吨 位 的不 断 增 加 , 得 港 使
口机械 也必 须朝 着 大 型 化 、 效 化 和重 型 化 的 方 高 向发 展 。由于 受 到码 头 轮 压 的 限制 , 口机 械 的 港
触 宽度 的处 理方 法 来 计 算 , 设 计 公 式 也 源 自赫 其
维普资讯
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《 中国重型装备》
HEA VY MAC NER S I CE AND T CHNOL GY HI Y C EN E O
港 口起 重 机 轮 轨 接 触 应 力 有 限 元 分 析