分析了当前国内企业在钛合金热成形成产线中使用的螺栓压板连接机构的优缺点。根据钛合金热成形成产时的模具安装要求,设计了一种耐高温圆偏心夹紧机构。通过计算,获得了偏心轮的尺寸参数和能提供夹紧力的范围。通过Ansys workbench模块对夹具臂进行热-结构耦合分析,根据结果对夹具臂结构薄弱的部位进行了改进。对改进后的夹具臂再次进行热结构耦合分析的结果表明夹具臂在高温工作状态下最大应力小于400MPa,最大变形为1.0945mm,可以满足高温下的工作要求。

为了研究工况参数和结构参数对单锥环同步器摩擦副温度场和应力场的影响规律,结合同步器实际结构和工作条件,运用Abaqus软件建立摩擦副热-结构的有限元分析模型,采用直接耦合法及控制变量法对单锥环同步器换挡过程中的温度场和应力场进行分析。研究结果表明,单锥环同步器摩擦副的转速差、滑摩时间及接合正压力的增加都使其温度升高和应力增大,其中,增大正压力对其影响尤为显著;初始温度降低不改变同步换挡过程的温升量,但同步环应力显著下降。摩擦锥面锥角减小使温度和应力减小,而同步环内径减小使相同条件下的温度和应力增大。摩擦副温度沿轴向和径向呈递减趋势,沿周向呈均匀分布。

采用ANSYS软件对平板焊接过程进行了数值模拟分析,通过APDL语言编写程序,建立平板对接有限元模型,利用体生热率热源模型和“生死单元”法动态模拟了焊缝金属的熔覆过程,最后对焊接过程的温度-应力耦合场进行了模拟。后处理时,通过选择不同方向上的路径进而得到对应的热结构耦合场中的温度变化曲线和残余应力分布曲线,结果显示与实际焊接过程规律相符,为工程实际中焊接模拟的可靠性分析提供了有益参考。

以接触式机械密封密封环为研究对象,建立摩擦副密封环整体传热模型,通过热-结构耦合模拟与数值计算,得到摩擦副的温度分布以及不同工况条件下摩擦副的变形情况。研究结果表明:密封环最高温度与最大热流密度都集中在密封环靠近摩擦副的内径处;密封介质压力和弹簧比压增大,摩擦副闭合力增大,微凸体接触增加,使得摩擦副变形量增加;随着转速的增加,摩擦副端面逐渐打开,微凸体对开启力的作用减小,使得摩擦副的变形减小。

零传动滚齿机运转时由于主轴热源发热,会使工件主轴与滚刀主轴受热产生变形,继而影响工件尺寸加工精度。为了研究滚齿机热变形,采用ANSYS软件对热变形进行仿真分析。运用CREO建模软件建立机床三维模型并导入ANSYS,通过理论计算得到模型的边界条件,之后选用稳态分析来确定主轴热平衡状态下的温度场分布,在此基础上进行热—结构的耦合场分析,得到主轴三维热变形量。仿真结果证明了在高精度滚齿加工机床中热变形对精度的影响十分显著,为热变形的补偿提供有力的依据。

汽车离合器压盘在恶劣工况下易出现烧蚀、变形等情况，进而导致离合器传递扭矩能力下降。针对某公司生产的φ430离合器，建立了压盘的有限元模型。计算出压盘表面的热流密度并作为边界条件施加到有限元模型上。利用ANSYS对压盘进行热-结构耦合分析。得出压盘在连续接合和持续滑磨两种恶劣工况下压盘的温度场及变形场分布。并针对该分布提出一种新的结构改进设计方案。结果表明，改进后的压盘变形量有所降低，重量减轻达11％，压盘工作性能提升明显。

针对研磨机下磨盘组合件因摩擦生热导致铜盘表面热变形.基于有限元法对下磨盘组合件热-结构耦合分析,研究温度场对下磨盘组合件热变形的影响,优化下磨盘组合件的结构.简化下磨盘组合件结构建立热-结构物理模型,根据工作参数设定边界条件并求解.数值仿真结果表明：热载荷、压力载荷共同作用下,下磨盘组合件的最大位移发生在铜盘外沿表面,最大值为0.0505 mm.基于仿真结果优化下磨盘组合件结构,保证下磨盘组合件工况下平面度要求;同时,优化后下磨盘组合件重量由851.3 kg减轻至802.9 kg,节约材料6 % ,为研磨机下磨盘组合件改进提供了参考依据.

介绍了东部华侨城小火车动轮转向架轮对的结构特点,对转向架轮对车轮与车轴之间的过盈配合进行理论计算及有限元分析,为后期的合理设计与优化提供了数据依据。

结合高温高压管道在生产中的重要性,利用大型有限元分析软件ANSYS对输气管道的温度场和应力应变场的变化进行分析研究。采用具备符合高温高压管道受力特点的ANSYS单元,对管道进行热结构耦合的应力分析,掌握了管道在内压恒定、不同温度载荷下的应力分布规律。计算结果表明,当管道温差过大时,外壁所受应力较大,应进行必要的保温措施,从而防止管道泄漏或破裂等恶性事故的发生。

液压助力转向器在汽车上有着广泛的应用。由于液压油长时间的流动会使转向器温度升高，将有可能影响到汽车的操稳性能。以某循环球式液压动力转向器为研究对象，采用有限元方法，建立转向器热-结构耦合分析模型并进行了求解，对比分析了有无温度载荷时转向器各零部件阿崾的变化。结果表明：温度对转向器各零部件的变形有一定影响，但不会影响到转向器的性能。