在简单介绍现有的投球滑套式压裂工具所受限制的基础上,给出了解决办法——采用可变径球座代替原有的固定球座,并介绍了工作原理。同时,结合设计出来的可变径球座建立了物理模型以及力学模型,再利用ANSYS软件的求解功能对模型进行了求解。通过对模型的应力分析,确定了可变径球座的可靠性与安全性,从而在理论上验证了利用可变径球座代替原有的固定球座的可行性。

多孔材料可以减轻零件重量,同时也具有良好的传热和能量吸收性能。随着增材制造技术的发展,依照需求设计的类桁架点阵结构多孔材料的制造变得十分方便。基于类桁架点阵结构(lattice structure)多孔材料开展的零件设计和传统的零件设计不同,它具有参数众多导致设计空间庞大的特点。就常见类桁架点阵结构的单元结构类型,常见类桁架点阵结构的力学分析方法和利用类桁架点阵结构进行零件设计过程中的优化方法进行了总结并提出了对未来研究方向的思考。

基于临近空间科学实验的需要,主要利用有限元的方法对临近空间载荷服务舱落地的安全性进行仿真分析。首先分析载荷服务舱的结构和力学模型,明确力学分析的边界条件,然后利用ANSYS软件建立有限元模型,最后通过ANSYS显示动力学模块仿真得到载荷服务舱主体结构的变形云图和应力分布云图。最终的仿真结果表明在载荷服务舱以7m/s的速度落地时,通过减震装置的缓冲作用,使得载荷服务舱主体结构落地的安全性得到保障,并且有利于内部设备的正常回收,为临近空间的科学实验奠定了基础。

为了解决老人以及下肢残疾患者爬楼困难的问题,设计了一种星轮式电动爬楼轮椅。首先,采用可升降三星轮翻转机构实现轮椅爬楼功能,机构的升降实现了轮椅平地驱动与爬楼的切换,轮椅通过座椅调平机构可增加爬楼时轮椅的稳定性;然后,对轮椅爬楼过程进行力学分析,验证了轮椅爬楼时不会出现打滑现象;最后,结合能量法对轮椅爬楼时的前后向稳定性进行分析。数值分析表明,轮椅具有充足驱动力用以爬楼,能够在爬楼时不发生倾翻,具有乘坐安全和爬楼稳定的优点。

阐述了装船机的组成及工作原理,应用ANSYS有限元分析软件,采用多种单元建立模型,对装船机各结构在不同工况下进行了强度计算,分析结果为结构设计提供了依据,同时对大型机械结构的力学分析提供了一种分析方法。

为解决单张摩擦分离装置分离效率低及分离不畅等问题,设计出一种分离效率达15~20张/s,对纸张磨损低的高速单张分离装置。对整个装置工作原理及设计过程进行介绍,并通过对2种摩擦分离过程进行力学分析,找出影响分离效率和质量的因素,为下一步完善设计提供必要的参考。

齿轮齿条机构是铅笔外观缺陷装置传动系统的执行机构。为了保证结构强度及检测装置的可靠性、准确性和使用寿命,利用SolidWorks软件建立齿轮齿条系统三维模型,导入ANSYS Workbench中进行力学分析及模态分析,确定了齿轮齿条系统前6阶模态固有振型。由分析得知系统最高负载时,齿轮齿条间最大接触应力远小于齿轮齿条材料屈服强度;极限条件下可能造成齿轮齿廓面的最大变形量在允许变形范围内,外部激励频率也小于齿轮齿条机构固有频率;结构的强度满足相关使用要求;以不同的检测效率运行时,系统均不会引起共振。

阐述了连续卸船机的工作原理,并应用ANSYS对连续卸船机海运进行分析,分析结果为连续卸船机的结构设计及海运加固提供了依据,同时对大型机械结构的力学分析提供了一种分析方法。

一种新型可自动上下楼梯的轮椅既适应平地行走,又能在无人陪同的情况下搭载使用者自动上下楼梯,极大地方便了老年人和腿脚不便人士的日常生活。新型轮椅在投入生产前必须要进行严格的测试分析,首先要满足轮椅上下楼梯的功能,对其平地行走和上下楼过程进行力学计算和动力分析,为其动力系统的选定提供数据支撑;同时也要保障人员在使用过程中的安全性,故要对其结构进行强度和刚度的校核并针对上下楼过程开展运动分析,以验证其安全性能。

利用有限元法对底排弹弹体进行了力学分析，分析结果与实际试验结果非常相符合，证明了理论分析的正确性，最后给出了保证强度安全的建议，并取得了满意效果．