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氮气弹簧的结 构改进及性能分析

发布时间:2015-10-27   点击率:2403
文章标签:氮气弹簧,结构改进,性能分析

  近年来氮气弹 簧开始在模具、汽车、电子、轻工等工业领 域得到广泛应用,因此对氮气弹 簧进行系统地、全面地研究具 有非常重要的意义。本课题来源于与美国DANLY公司合作的项目“氮气弹簧的结 构改进及性能分析研究”,氮气弹簧属于 高压容器,承受很大的内压,为确保其工作 的安全性,对其缸体进行 力学性能分析,并以此对结构 加以改进显得尤为重要。

  本文基于有限 元计算方法,运用ANSYS软件对氮气弹 簧缸体进行受力分析,找出结构薄弱环节,并以此为依据 对缸体壁厚进行优化设计及疲劳分析,最后对氮气弹 簧缸体进行模态分析。主要研究内容包括:介绍了氮气弹 簧在工业中的应用,并说明其在现 代工业中的重要地位。探讨了氮气弹 簧的国内外发展状况,提出了目前存 在的问题。并在此基础上 阐述了本文的研究内容、研究意义及论 文的结构。概述了氮气弹 簧的结构及工作原理,分析了氮气弹 簧的结构特征,说明其性能参 数及特点,并在此基础上 给出氮气弹簧的选用原则。找出氮气弹簧 的初始弹压力、增压比及特性 曲线的影响因素,说明缸体设计 的力学原理,推导出气压对 缸筒的环向、径向和轴向应力公式,给出缸筒壁厚设计、校核公式,并计算了氮气 弹簧所承受最大应力,由设计壁厚公 式求出壁厚。简单概述了有 限元软件ANSYS在机械设计中 的应用及分析过程,建立了氮气弹 簧缸体有限元模型并分析了缸体的应力分布,并以此为根据 对缸体壁厚展开优化设计,最后对优化后 的氮气弹簧缸体进行疲劳分析。

  介绍了模态分 析的理论基础,对优化前后的 氮气弹簧缸体进行了模态分析,计算出其10阶固有频率,说明缸体壁厚 优化对缸体模态频率的影响,为实际生产提供依据,避免出现共振破坏。综上所述,论文对氮气弹 簧缸体的力学性能进行了研究,在此基础上对 其结构进行了一定地优化设计,对缸体模态进 行了计算,为氮气弹簧的 生产和应用提供了依据。

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