带有凹槽结构活塞裙部的正交试验

针对发动机活塞失效形式, 结合活塞工作过程中所受应力的非均匀分布, 以XL-2V型发动机为试验对象, 将均匀排布的减阻耐磨型凹槽、凹坑结构优化变形为非均匀排布形式应用于活塞裙部.为了保证凹槽和通孔卸载活塞环槽集中应力作用的实现, 同时使凹槽和通孔不影响活塞裙刚度以加大活塞裙底部变形, 在发动机活塞裙部表面以环形形式逐行加工出变深度、变宽度、变间距的宏观凹槽及通孔形态, 且槽深、槽宽、槽间距距离活塞顶部越近尺寸越大.运用正交试验方法制定了9种试验方案, 选取3因素分别为孔槽分布类型、凹槽深度和凹槽宽度.搭建发动机冷试验台架, 对9种凹槽形活塞和标准活塞进行对比试验, 以磨损量和功率损耗率为试验结果指标.试验结果表明:凹槽形活塞磨损量平均减少35%、功率最大提高1%;凹槽形分布较其他2种分布类型减阻、耐磨效果更佳;较小的凹槽深宽设计更有助于保证活塞刚度、延长活塞寿命.     

砂轮片旋转状态下应力分布研究

通过理论分析求得砂轮片在空转状态下的应力分布公式,利用有限元仿真软件分析了砂轮片在空转状态下的应力分布,经过两者分析比较,证明结果是一致的,即砂轮片切向应力总是大于径向应力,等效应力基本上等于切向应力,应力最大处在内孔位置,并且随着转速的提高,砂轮片的破坏趋势愈发明显.分析结果为砂轮片失效机理的研究提供了依据.     

轮盘结构应力与变形有限元计算

通过建立轮盘的有限元模型,用有限元计算轮盘的应力与变形,得出轮盘详细的应力分布规律,并与工程中变厚度轮盘应力分析常采用的二次计算法所得结果进行比较,说明了本方法的可靠性,指出了二次计算方法存在的缺陷。通过对轮盘强度计算结果的分析,得到了一些有工程应用价值的结论。     

基于神经网络的应力盘数据驱动建模研究

针对光学抛光加工的计算机控制问题,进行大口径高陡度非球面镜光学表面抛光加工过程中的应力盘面形动态变化研究。提出一套应力盘抛光加工计算机控制系统,建立反映应力盘面形的RBF神经网络模型,从微位移传感器阵列获取的测量数据用于训练神经网络模型。仿真实验表明,相对于传统的泽尼克多项式面形表示法,该模型能精确有效地反映应力盘表面形状的变化过程。     

某塔式起重机整体结构应力分析

以某塔式起重机为研究对象,以其整机结构的应力分析为研究目标,在对塔式起重机的结构及工作状况进行分析的基础上,借助有限元软件Abaqus分析平台对其进行建模,并选取其中5种典型工况对其有限元模型进行整体结构应力分析,最后提出了整机机构的优化设计方案.     

应力盘面形变化量与驱动器策动力间的多元统计模型

为了保证应力盘与非球面光学元件在不同位置上实时吻合研磨,将回归分析法应用于应力盘盘面面形变化量与驱动器策动力间变化规律的分析,建立磨盘面形变化量关于驱动器策动力的多元回归分析模型。该模型将分别以面形变化、策动力为因变量和自变量建立多元回归分析模型,并根据最小二乘原理求得回归方程系数,从而对于任意的驱动器策动力可以快速地求得与其对应的磨盘面形变化量。此外,还建立了驱动器策动力关于磨盘面形变化量的多元回归分析模型,对任意目标曲面可以快速求得与其对应的各驱动器策动力大小。这两个模型互逆,建模过程类似,能实时地为能动磨盘控制系统提供合理的输入。针对有效变形口径为420 mm,包含12个驱动器和60个微位移阵列传感器的能动磨盘,建立的应力盘面形变化量与驱动器策动力间的多元回归分析模型计算结果与试验值极为接近,验证了模型的精确性和可行性。     

凹槽内剪切流动特性对滑动减阻的影响

为了揭示凹槽内部剪切流动特性对滑动减阻效果的影响,利用静、动滑动摩擦因数测试系统和计算流体力学方法,理论、实验和数值模拟研究了凹槽高宽比(e=0.5、1.0、2.0、3.0)、凹槽几何尺寸、壁面运动速度等因素,对凹槽内的剪切流动特性及壁面滑动减阻效果的影响.研究发现,凹槽结构增加了润滑油滑动减阻效果,凹槽几何结构对减阻效果有明显影响,当凹槽宽度L、深度H均为2 mm时,凹槽的减阻效果相对较好,且壁面运动速度对其剪切力减小率fτ的影响较小.此外,凹槽尺寸、壁面滑动速度对凹槽内流场特性有重要影响,不同工况下凹槽内部存在上下2个涡或者1个大涡和2个边角涡.结果表明:凹槽内的剪切流动特性对滑动减阻效果有重要影响,并可为滑块表面凹槽结构设计提供重要的指导.     

曲柄臂厚度对曲轴强度的影响分析

利用有限元法分析曲柄臂厚度对曲轴过渡圆角处应力的减缓作用，分别模拟计算出三种不同结构的曲轴在相同工况下的应力情况．通过对计算结果的分析，得出在结构上改善曲轴过渡圆角处应力集中时，增加曲柄臂厚度与增加轴颈直径足较有效的方法，为某增压发动机曲轴的结构设计提供了理论依据．     

斜接缝弯管的有限元应力分析

对两端固定斜接弯头管四种受载工况进行了力学分析并用有限无法进行了全面的应力计算，通过数据处理找到各单元主应力及最大主应力点，同时绘出该点在纵向线及横向线的应力分布，可供工程配管设计参考．     

异径挤压三通应力的有限元分析

应用ANSYS 分析软件对内压作用下大异径挤压三通进行了应力计算和分析,得到了该三通模型的 应力分布规律的数值结果,用理论计算结果验证了有限元分析结果的可靠性,给出了挤压三通肩部转角半径大小对三通强度的影响。结果表明,三通在主支管相贯处应力集中程度很高;当外转角给定时,最大应力与内转角近似成二次曲线关系。根据计算结果及相关文献,提出了计算挤压三通最大应力的经验关联式。     

焊后加载拉应力对细长板件焊接残余应力场的影响

运用ansys 软件,采用高斯热源模型,对细长板件的焊接进行了模拟,并在焊接完成后,对细长板件加载x方向和y方向的拉力。结果显示,细长板件焊接残余应力以压应力为主,在两方向加载拉力均能有效减小细长板件的残余应力。该研究表明可以通过加载适当拉力减小细长板件的残余应力。     

不同生物瓣型面应力的有限元分析

采用四节点板壳元,对球面、圆柱面、旋转抛物面3种不同型面生物瓣瓣叶的应力分布进行了超弹性有限元数值模拟.分析了3种不同型面应力分布的差别,结果表明:3种型面中,旋转抛物面型瓣叶的应力分布较为合理.进一步分析了具有散布钙化点的瓣膜应力分布,发现当瓣叶出现钙化时,不同型面都会在钙化点及其周围产生应力集中,促进钙化的进一步加剧并最终导致瓣叶失效.     

天然气平板闸阀的有限元应力分析及结构改进

为了研究某闸阀发生开裂事故的原因,利用有限元方法对闸阀结构进行了应力分析.根据闸阀结构二维图纸的相关参数,运用三维建模软件建立闸阀的几何模型;将几何模型导入有限元分析软件ANSYS的仿真平台Workbench,建立闸阀的有限元分析模型;以闸阀的实际工作情况为依据,对闸阀的有限元分析模型施加边界条件,计算出闸阀的应力分布.闸阀的应力分布结果显示,闸阀在其凸台结构处具有应力集中现象且闸阀的最大应力也出现在凸台结构处,易引起闸阀凸台处的开裂.为了缓解闸阀凸台结构处的应力集中现象,对闸阀结构进行改进,去掉闸阀上引起应力集中的凸台结构.改进后的闸阀有限元应力分析表明：其最大应力值比改进前降低了37％左右,能更好地保证闸阀的安全使用.     

MATLAB的真空平板玻璃支撑柱应力数值分析

采用节点法及单、重三角级数法对真空平板玻璃支撑柱应力场进行了分析,并对其进行了数值求解,通过优化支撑柱的分布,得到了真空平板玻璃在大气压强下的最大和最小应力点。通过用Matlab编程计算出真空玻璃板支撑柱的最大应力分布,为精确分析真空玻璃板支撑柱应力及其挠度提供了数值依据。试验结果表明,最大应力发生在每个支撑的支撑端面,且以4角第2个支撑处应力最大,第2排的支撑柱次之,其理论计算与软件分析基本一致。     

层合板的孔边应力分析

应用ANSYS软件的层合板单元SHELL91，分别对四层复合材料板在不同铺层情况下，用螺钉与其他构件联接时所产生的孔边应力分布进行有限元法计算和分析，最后指出应力分布情况将随着不同铺层结构而发生变化。     

垫板对平齐式端板连接梁柱节点性能的影响

分别采用ANSYS有限元分析软件和Eurocode 3中的组件法对加入垫板的平齐式端板连接梁柱节点进行了模拟,并将模拟结果与试验结果进行了对比。结果表明：有限元分析所得的弯矩-相对转角曲线以及滞回曲线与试验结果基本吻合,节点的变形也与试验中观察到的变形一致,有限元分析可以很好地模拟此类节点的转动能力和刚度变化;采用组件法计算平齐式端板连接梁柱节点的刚度具有令人满意的精度;垫板的加入对节点整体性能没有太大的影响。     

箱梁混凝土应力及有限元分析

针对箱梁混凝土开裂问题,分析了我国混凝土箱梁设计方法的不足,探讨了箱梁混凝土控制应力的取值方法.结合工程实例,应用有限元方法对施工阶段的箱梁模型进行了理论分析研究,并将监测断面上各测点的计算结果与实测结果进行了对比分析,从而保证了箱梁使用质量,有效地控制箱梁裂缝的产生.     

Modified Layer-Removal Method for Measurement of Residual Stress in Pre-stretched Aluminium Alloy Plate

Residual stress is one of the factors affecting the machining deformation of monolithic structure parts in the aviation industry. Thus,the studies on machining deformation rules induced by residual stresses largely depend on correctly and efficiently measuring the residual stresses of workpieces. A modified layer-removal method is proposed to measure residual stress by analysing the characteristics of a traditional layer-removal method. The coefficients of strain release are then deduced according to the simulation results using the finite element method( FEM). Moreover,the residual stress in a 7075T651 aluminium alloy plate is measured using the proposed method,and the results are then analyzed and compared with the data obtained by the traditional methods. The analysis indicates that the modified layer-removal method is effective and practical for measuring the residual stress distribution in pre-stretched aluminium alloy plates.