爆炸容器法兰结构的有限元计算分析

利用ANSYS有限元分析软件,对法兰结构进行三维有限元计算,并采用对比试验验证了数值模拟的可靠性。数值计算给出了容器筒体发生塑性变形时法兰连接结构的详细的应力情况,得到以下结论：法兰张角是法兰系统整体强度和刚度的直观反映,可作为表示法兰失效的量化参数;法兰连接结构的最大应力出现在螺栓内侧及螺栓孔外侧靠筒体处;法兰环厚度是引起法兰结构受力变化最敏感的法兰尺寸,锥颈的宽度和法兰外径相对于法兰环厚度的变化对法兰强度的影响要小得多;螺栓孔中螺栓的位置和螺栓预紧力对孔周围的受力情况影响很大。这些结论为后续爆炸容器法兰结构设计及开展相关试验提供了可靠依据。     

少齿差行星减速器孔销式输出机构的强度和刚度初探

少齿差行星减速器的孔销式输出机构是制约减速器承载能力主要的环节之一,主要是销轴、销孔间接触强度、刚度及销轴的弯曲强度、刚度所致。而它的力学计算属于超静定问题。这里分别采用材料力学的方法和弹性力学有限元方法及分析软件COSMOSDesignSTAR分析销轴及与其相关零件的强度和刚度的结果,目的是找出提高减速器承载能力的途径。     

无心移转式钻模

多品种批量生产是现代化机械制造的重要特点,为适应其发展,机床夹具必须具有通用可调、规格化、便于拼装等优点。我厂加工的工件高压泵法兰,需要钻5个孔(图1)和15个孔(图2),而且这类高压泵零件上都有一组同方向的孔。由于批量所限,不宜采用多轴钻床加工,只适于在     

新型立式可调多轴钻床

针对法兰、端盖、机座等零件上均匀分布的用于安装紧固件的孔,介绍了一种新型可调多轴钻床的结构和工作原理。     

直射温度对齿轮热处理变形的影响

齿轮的热处理变形主要反映在大盘形齿轮类零件,直径越大,孔径越大,轮辐越薄,变形就越严重。盘形齿轮的变形主要表现为椭圆状、端面翘曲和锥度;轴类零件主要表现为弯曲变形。     

一种细长波导管的加工工艺改进

1.细长波导管的特点这种细长波导管(见附图),材料为HPb59-1Y态黄铜,管壁很薄,仅为0.5mm,内、外径均较小,且管较长。一般工件的长度与直径比大于20(L/D>20)的轴类零件称为细长轴,所以该件属于细长轴类零件。细长轴刚性差、易变形、振动大,而且此管的加工精度要求很高,孔内径直线度要求0.018mm,孔外径同轴度要求φ0.006mm,与法兰端还有同轴度和垂直度要求,以及     

碳纤维复合材料钻孔出口椭圆形分层缺陷的研究

碳纤维复合材料钻削孔出口附近孔壁周围材料的分层是整个孔分层缺陷的最严重部位,它主要是由于钻削轴向力引起的Ⅰ型(张开型)裂纹破坏造成的。将钻头前端未切削的工件材料部分定义为叠合层,指出叠合层的刚度分布情况是决定各个层间分层形状的关键因素。通过对叠合层刚度取向及其与分层尺寸间关系理论分析发现,以钻头轴线为中心的分层尺寸与周向角度之间存在着椭圆或近似椭圆函数关系,从而阐明了多向碳纤维复合材料孔出口椭圆形分层产生的基本原因。叠合层上刚度最大的方向也是产生最大分层缺陷的方向,叠合层主刚度方向弯曲刚度与椭圆分层长轴角间的函数关系式可以通过一系列分析和相应的力学公式推导求得,在对该函数关系式微分后即可求得椭圆形分层长轴角的数值。     

基于UG的化工设备三维设计技术

结合一个椭圆形封头实例,介绍在UG环境下建立三维化工设备零件库的方法.根据化工设备设计条件单,从所建的零件库中选用筒体、接管、封头、法兰、人手孔等零件,调用所选零件进行整体装配,根据设备的三维设计调整、修改设计方案,定稿后生成二维化工设备装配图作为技术文件备用.从而缩短化工设备的设计周期,提高产品的设计效率和弹性.     

水压马达配流副椭圆形织构表面流场分析*

为了探究椭圆形织构化表面对水压马达配流副流体动压润滑性能的影响,构建椭圆形织构配流副表面的全水动压润滑模型,采用CFD的方法分析在不同尺寸、不同面积率条件下,两旋转表面摩擦润滑性能的变化规律。结果表明：不同尺寸的椭圆形织构表面均能产生良好的流体动压润滑性能;不同尺寸椭圆形织构的水膜承载力随面积率的变化呈现出不同的变化规律,但相同尺寸的织构表面随面积率的变化呈现出相同的变化规律,且转速越大,规律性越明显;在相同面积率下,转速越高,织构的水膜承载力越强;不同尺寸椭圆形织构在各自最优面积率下的水膜承载力不同,其中长轴、短轴分别为1.6、0.8 mm的椭圆形织构表现出最优的水膜承载性能。     

圆度对组合式扁挤压筒内孔变形及强度分析

挤压大型整体壁板的扁挤压筒所受工况恶劣 ,承受着高温高压高摩擦作用 ,通常采用组合式结构来提高其强度。但由于扁挤压筒内孔的特殊形状 ,预紧后内腔发生不均匀变形 ,达不到产品要求的尺寸精度 ,实际生产中需要对内孔进行修整。为了减小不均匀变形 ,本文以 80MN挤压机用两层预紧扁挤压筒 ( 670mm× 2 70mm)为例 ,利用有限元法(FEM)分析得到内孔变形规律 ,结果指出产生内孔非均匀变形分布的根本原因在于 ,内套的几何特殊性以及厚度差异造成沿长短轴方向的刚度差异。在变形规律的基础上 ,提出圆度概念 ,即采用椭圆形内层的外套和椭圆形外层的内套 ,以达到改善内孔变形不均匀分布、保证预紧力和提高模具强度的目标。文中对选择过盈量以及检验标准也作了说明 ,并且通过不同圆度下的数值模拟结果比较 ,表明椭圆形内层加强套的可行性 ,这种结构能够改善内孔变形不均匀状况 ,节省模具材料 ,同时减少甚至不需要修模工作量。另外 ,结果指出 ,当圆度 0 .475≤K≤ 0 .74时可以降低不均匀度 ,圆度K为内套缝隙度 1.15倍时Km 不均匀度最小。从而为扁挤压筒修模、装配和结构优化提供依据     

椭圆柔性铰链柔顺机构的动力学建模与分析

以椭圆的离心角为积分变量,得到椭圆柔性铰链的转角计算的积分公式,推导出椭圆柔性铰链的刚度表达式.在此基础上针对一种应用广泛的含椭圆柔性铰链的柔顺机构,建立其动力学模型,得到该机构系统的固有频率计算公式.通过算例分析了该机构的各种参量对系统固有频率以及柔性铰链刚度的影响.     

蒸汽发生器人孔在设计工况下应力计算

简述并研究了对蒸汽发生器人孔应力的计算方法,提出了选择轴对称谐单元模型对蒸汽发生器人孔进行应力计算,轴对称谐单元模型的应力计算分析方法适合人孔的应力计算,它的计算方法简单、可操作性好且易实现材料和结构的疲劳分析和计算,其应力评定便捷且符合RC C-M规范。人孔、盖板、螺栓孔区域,法兰结构、螺栓孔区域采用等效弹性模量和等效泊松比方法进行模型简化,简化模型简化了应力计算,简化模型应力计算结果保守且满足RC C -M规范要求。轴对称谐单元模型进行人孔设计工况下的应力计算方法可推广应用于蒸汽发生器人孔在其他工况下的应力计算及其密封设计计算。     

椭圆弧柔性铰链刚度简化计算及优化设计

本文主要研究了椭圆弧柔性铰链刚度的优化设计方法。首无,针对椭圆弧柔性铰链刚度计算公式过于复杂的问题,采用幂函数非线性曲线拟合的方法,推导了椭圆弧柔性铰链刚度的近似理论计算公式。然后,基于近似理论计算公式,分析了柔性铰链的精度特性及工作时的最大应力;采用GlobalSearch全域优化指令和Fmincon局域优化指令对椭圆弧柔性铰链工作方向的最大刚度进行了优化设计。最后,采用有限元仿真和实验验证的方法证实近似理论计算公式的适用性和优化结果的可靠性。验证显示:实验结果与近似理论计算结果的相对误差小于5%,表明提出的方法不仅省去了繁杂的有限元模型建立以及计算和修改的过程,大大提高了设计效率;而且通过优化计算可以得到椭圆弧柔性铰链的最大刚度。     

微极流体对错位轴承的润滑性能研究

错位轴承比普通径向轴承表现出了更好的性能,因此对错位轴承的静态性能和动态性能的研究具有重要意义。推导了微极性润滑时错位圆和错位椭圆轴承的动静特性方程,采用有限差分法计算微极错位圆和错位椭圆的静特性,同时采用偏导数法计算其动特性,研究耦合数和特征长度对轴承性能的影响。结果表明：随耦合数增大,错位圆和错位椭圆轴承承载力和摩擦力增大、摩擦因数减小、刚度系数和阻尼系数绝对值增大,轴承稳定性提高;随特征长度增大,错位圆和错位椭圆轴承承载能力和摩擦力减小、摩擦因数先减小再增大、刚度系数和阻尼系数绝对值减小,轴承稳定性降低;相比于牛顿流体,微极流体的承载力更大,摩擦因数更小;微极流体会加大轴承的阻尼系数和刚度系数的绝对值,并且会提高轴承的稳定性;与错位圆轴承相比,错位椭圆轴承承载力大、摩擦力大但是摩擦因数小、稳定性更好。     

E101汽提塔人孔法兰密封面的现场修复

1　前言Ｅ1 0 1汽提塔 (以下简称Ｅ1 0 1 )是氨汽提工艺中最重要的设备之一。Ｅ1 0 1上部大盖人孔用 1 6个Ｍ64× 4螺栓与端部法兰相连 ,密封为透镜垫 680 / 60 0线密封 ,整台设备为意大利ＢＡＧＮＬＯ公司制造。在运行中发生泄漏 ,为保证完成生产任务 ,采取了带压堵漏、上紧主螺栓等措施 ,勉强维持了 3天。由于泄漏面积扩大 ,不得不停车检修。Ｅ1 0 1 60 0大盖人孔与我国 1 40 0尿素合成塔大盖 60 0人孔尺寸一样 ,根据我厂以往的检修经验 ,采取了现场堆焊、光刀、研磨的工艺 ,后来修复中内衬法兰出现了严重的焊接变形使修复失败。经过充…     

对钢制球形储罐国家标准征求意见稿的修改建议

提出了对 GB 12337《钢制球形储罐》征求建议稿的若干修改意见,其中包括了上支柱结构、拉杆安装技术、人孔结构、基础垫板、整体补强凸缘和水压试验压力计算公式等方面的修改建议。     

深切口椭圆柔性铰链优化设计

考虑深切口椭圆形柔性铰链比其他常用的柔性铰链更适用于具有大行程要求的柔性机构,本文对其进行了优化设计。建立了深切口椭圆形柔性铰链的刚度模型,探讨了结构参数对其转动刚度的影响。分析了深切口椭圆柔性铰链的柔度矩阵,利用Newton-cotes求积公式简化了柔度系数的计算,在此基础上构建了多目标加权优化模型,利用模糊优化设计方法对各结构参数进行了优化设计。优化结果表明:绕Z轴旋转的角位移提高了16.72%;绕Y轴旋转角位移下降了16.01%;沿X轴、Y轴和Z轴产生的线位移分别下降了10%、29.33%和51.84%。数据显示:经过优化的柔性铰链在所期望的Z轴方向上的转动能力得到了提高,同时抑制了其他方向上的运动能力,从而提高了柔性铰链的整体运动精度和结构柔度,可用于高精密、大行程光波导封装定位平台。     

钛合金高速旋转超声椭圆振动侧铣削切屑特征和刀具磨损研究

难加工材料钛合金在采用传统铣削方式时,随着切削速度的增加,切削力和切削温度都迅速增加,使得切削条件恶化并加速刀具磨损,从而导致刀具过早失效。将超声椭圆振动加工技术引入到高速铣削中,进行了钛合金高速旋转超声椭圆振动侧铣削试验。从切屑特征以及刀具后刀面磨损两个方面研究了高速超声椭圆振动铣削参数匹配对钛合金加工的影响。首先基于高速超声椭圆振动铣削过程中刀具-工件的运动学特点推导出高速超声椭圆振动铣削加工参数与振动参数间的匹配关系,然后利用本实验室自行研制的超声椭圆振动铣削装置进行了不同参数匹配关系下的验证性切削试验。试验结果表明：合理的参数匹配使得超声椭圆振动铣削在高速条件下依然能够实现分离型断续切削加工。相比普通铣削加工,分离型的高速超声椭圆振动铣削能够获得更加微细的切屑,切削热能够被及时地带走;良好的切削条件使得刀具的后刀面磨损均匀而缓慢,从而延长刀具的使用寿命;高速超声椭圆振动铣削能够有效地提高生产效率。     

超轻系列轴承热处理工艺探讨

采用正交试验法研究了加热温度、保温时间、工件冷却时间、搅拌速度等四种因素对61810轴承外圈椭圆变形、硬度和组织的影响。结果表明,套圈硬度和组织均能满足技术要求,工件冷却时间对椭圆变形影响较大,搅拌速度次之。通过试验,确定了61810轴承外圈的最优热处理工艺参数。     

一种椭圆轮式轮椅爬楼梯辅助装置的设计

设计了一款椭圆轮式轮椅爬楼梯辅助装置,通过锁止轮毂与普通轮椅底架固定连接并套在其轮轴上。采用胎面装附有牙型花纹的防滑橡胶皮的椭圆轮爬楼和越障,装置使用马达作动力。同时对椭圆轮的特性和椭圆轮在台阶上的运动轨迹做了相应的说明。经过性能分析,设计的轮椅爬楼梯辅助装置满足功能要求,并具有爬楼梯安全稳定、操作简单、方便控制等特点。