基于Solidworks软件设计了一种可以实现树苗储运、移苗、挖坑、覆土、浇水等功能的全流程一体化植树工程车。其中,该工程车的储苗装置一次可储备99棵树苗,可实现大批量植树;通过限制移苗装置的左右旋转极限位置进行定位实现了移苗与栽苗工作,从而使树苗定位更为准确。采用螺旋锥状钻头,进行螺旋式挖掘,利用Simulation模块对螺旋刀片强度进行仿真分析,满足实际使用要求。该植树工程车的研制将有助于提高植树工作效率,节省了人力物力,提升树苗成熟率。

研究了复合材料刚度退化准则对破坏载荷分析结果的影响。分析采用渐进损伤方法,以Hashin准则为材料失效判据,分别采用基于断裂能的指数退化方法、基于失效因子的反比例退化准则以及瞬间退化准则等刚度退化准则,通过用户材料子程序在ABAQUS中实现。利用文献中碳纤维复合材料开孔拉伸试验数据,对3种退化准则的预测效果进行了对比,结果表明基于失效因子的反比例退化准则能很好地预测试验件损伤演化过程以及最终破坏载荷;基于断裂能的指数退化方法也能得到较好的结果;瞬间退化准则低估了材料损伤后的承载能力,得到的分析结果过于保守。

针对某四缸发动机平衡轴壳体在发动机台架试验时出现断裂的问题,基于建立的平衡轴总成三维模型,对平衡轴总成进行了模态分析,得到了壳体1~6阶模态频率;以多体动力学分析得到的壳体受力作为边界条件,对平衡轴壳体进行了强度及疲劳分析,得到了壳体4种加载工况下的应力分布规律,应力值最大加载工况下壳体的疲劳寿命和安全系数;确定了壳体断裂原因为疲劳失效。基于非支配分类遗传算法的多目标优化方法,以疲劳寿命、安全系数和壳体质量为目标对壳体进行了多目标优化,改进了壳体结构,有效地提高了壳体的疲劳寿命和安全系数,解决了平衡轴壳体的断裂问题。

直升机上的整流罩常由面板和骨架组成,主要是对内部的各个设备起包络、气动维型的作用,不参与全机受力,属于次承力结构。在对结构进行分析时,主要考虑气动载荷的影响,对于本文的结构,由于整流罩随旋翼转动而进行周期性的旋转,因此,在计算过程中还需考虑惯性力的影响。在使用nastran对整流罩组件进行有限元分析时,首先需要根据计算目的,将连续的结构简化为理想的数学模型,用离散的网格进行替代。多结构组合式有限元模型建立和多工况气动载荷施加是本文整流罩强度分析过程的两大难点。

通过对调速型液力偶合器叶轮的三维有限元分析,进行了叶轮强度的校核,并与传统的函数计算方法相比较,进一步论证了叶轮强度的可靠性;同时指出了有限元建模方法的通用性,为该型液力偶合器的系列设计提供了依据。

针对X70、X80高强度长输油气管道的维、抢修切管问题,研制了钻铣切管机的钻铣头部件。介绍了钻铣头的总体方案和结构组成,确定合适的工作参数和液压马达型号,对轴承的安装形式、径向进给机构进行设计,同时对箱体零件进行了有限元强度分析。现场切管试验验证了钻铣头的工作稳定性和可靠性,可满足高钢级、大壁厚、大中型管径的切管作业。

针对某铜厂摆动液压马达结构的安全性问题,采用ANSYS Workbench有限元分析软件中的静态结构分析模块对马达关键部件叶片强度进行协同计算分析通过Pro/E软件建立了摆动液压马达叶片的三维模型,导入有限元分析软件ANSYS Workbench进行应力与应变的有限元分析,确定叶片的应力分布和变形情况,旨在为叶片的进一步优化设计提供了可靠、高效的理论依据计算结果表明。

采用计算流体动力学方法,分析了高压油对液压管道的应力和固有频率的影响。以液压系统的一段长液压管道为研究对象,通过流固耦合对液压管道进行了静应力强度分析,并且在有流固耦合作用的管道和无流固耦合作用的管道两种情况下进行了模态分析。研究结果表明,在不同的位置固定管道有不同的最大等效应力值,其出现的位置也有所不同,为履带式沙滩清洁车的管道设计及固定方法提供了可靠的依据;其模态分析结果也为管道振动的控制提供了重要的动力学依据。

为提高掘进机的使用寿命,以EBZ40回转平台支撑油缸为例分析液压油缸应力分布情况。首先,基于EBZ40型掘进机工程图纸建立液压油缸的有限元计算模型,初步拟定液压油缸两种极端的载荷工况。分析得到液压油缸在两种工况载荷作用下,最大应力值为166.1 MPa,最大应力远小于材料的屈服强度,但液压油缸局部存在应力集中的区域。为提高液压油缸的可靠性,提出了两条工艺性改进意见,该研究对提高掘进机使用性能具有参考意义。

飞机液压导管系统具有“散、乱、长、杂”特点,是飞机最常见的故障点之一。随着飞机液压系统的高压化,液压导管的强度分析显得更为重要。在机体变形与压力冲击两种载荷耦合作用下,对某型飞机机翼一段回油导管,通过理论计算应力、仿真应力和实验应力三者的对比与分析,得出了导管强度分析仿真方法的正确性以及机体变形载荷对导管强度影响较小的结论,最后对这三种导管强度分析方法进行了综合评价。研究对飞机液压导管的强度分析具有一定的工程实践和理论指导意义。