油膜轴承衬套表面裂纹对应力强度因子的影响

衬套作为油膜轴承的主要承载件之一，由于其制造工艺原因，其表面裂纹缺陷容易发生在焊缝连接处。根据断裂力学原理，零件的失效为裂纹处应力集中裂纹扩展导致。针对衬套零件的外圆焊缝处的表面裂纹进行建模，通过有限元分析方法模拟研究衬套外圆表面裂纹在受载状态下，三种不同类型裂纹的应力强度因子。其中裂纹类型定义为椭圆形裂纹，裂纹长轴(裂纹长度)定义为50 mm,裂纹短轴(裂纹深度)定义为20 mm。Ⅰ型裂纹(张开型裂纹)应力强度因子SIFS(K₁)最大为72.3 MPa·mm^0.5;Ⅱ型裂纹(滑开型裂纹)应力强度因子SIFS(K₂)最大为0.7 MPa·mm^0.5;Ⅲ型裂纹(撕开型裂纹)应力强度因子SIFS(K₃)最大为0.11 MPa·mm^0.5。通过有限元模拟可知，衬套表面裂纹中Ⅰ型裂纹的应力强度因子占据主导地位。通过将衬套表面裂纹参数化，模拟计算可知衬套表面椭圆形裂纹参数变化时对Ⅰ型裂纹应力强度因子的影响规律。该规律为衬套表面裂纹对其性能的影响提供了科学精确的定量判...     

渗碳齿轮齿根部的硬化层深度分析

渗碳齿轮的硬化层深度通常按现有标准检测齿轮节圆部位[1-2],对齿根处的硬化层深度没有提出要求.但在实际使用中,齿根承受的交变应力最大,齿根的硬化层深度对齿轮的弯曲疲劳寿命影响最大,目前对齿轮齿根渗碳层研究的数据不多[3].在一些国外提供的加工图纸中,要求渗碳齿轮节圆、齿根部的硬化层深度都要达到图纸技术要求规定的硬化层深度范围.作者对4820H钢材料的齿轮进行了试验,检测了试样渗碳淬火、回火后齿轮齿顶、节圆和齿根处硬化层深度的差异情况,以确定齿根部和节圆处的硬化层深度是否能达到图纸技术要求规定的范围.     

风机增速齿轮含初始裂纹扩展特性及寿命分析

针对某风机增速齿轮疲劳裂纹断裂问题，基于M积分法探究含初始三维裂纹的增速齿轮在裂纹扩展时的变化规律。根据断裂力学原理结合有限元原理分析计算，得出应力强度因子及疲劳扩展循环次数的变化规律。确定增速齿轮齿根受力最大位置后创建三维裂纹模型；通过改变齿根边缘三维裂纹纵向位置来探究三维裂纹在扩展过程中的应力强度因子及疲劳寿命变化。结果表明：随着裂纹扩展步数的增大，3组裂纹的应力强度因子 KⅠ 均增大，且齿根裂纹1应力强度因子一直保持最大；在直齿轮边缘的裂纹，越靠近齿根其疲劳寿命越小。     

弹性应力下304L不锈钢点蚀行为的有限元模拟研究

目的 通过有限元理想化建模和模拟计算,采用四点弯曲的应力加载方式,获得了不同弹性拉应力条件下,304L不锈钢薄板上点蚀坑内最大等效应力的变化规律和点蚀坑几何形状的变化情况,以及采用轴向拉伸的应力加载方式,获得了不同弹性拉应力条件下,304L不锈钢管道上随着蚀坑形状和尺寸的变化,点蚀坑内最大等效应力的变化规律.方法 采用有限元法分别构建出具有半球体、圆锥体或圆柱体点蚀缺陷的304L不锈钢薄板和管道模型,并采用有限元仿真的方法系统研究了不同弹性拉应力对304L不锈钢薄板和管道模型上点蚀坑内的应力分布规律,以及通过模拟计算得出点蚀坑内最大等效应力的变化情况,用以分析点蚀在力学影响下的生长扩展机理.结果 随着弹性拉应力的增加,304L不锈钢薄板模型上半球体点蚀坑内的最大等效应力从68.508 MPa增至328 MPa,圆锥体点蚀坑内的最大等效应力从115.960 MPa增至554.610 MPa,圆柱体点蚀坑内的最大等效应力从97.244 MPa增至466.200 MPa.半球体、圆锥体和圆柱体点蚀坑的最大等效应力增长斜率分别为2.01、3.40、2.86.随着弹性拉应力的增加,304L不锈钢表面产生的点蚀坑逐渐从应力集中区域延伸扩展,从而发生形状改变.此外,在点蚀坑尺寸相似的情况下,304L不锈钢管道模型上半球体和圆锥体点蚀坑,在无轴向弹性拉应力作用下的最大等效应力分别为26.421、49.029 MPa,在轴向弹性拉应力作用下的最大等效应力分别为135.920、300.850 MPa.但当点蚀坑尺寸增大时,圆锥体点蚀坑的最大等效应力在无轴向弹性拉应力条件下从49.029 MPa下降到36.355 MPa,在轴向弹性拉应力作用下从135.920 MPa下降至212.140 MPa.结论 随着弹性拉应力的增加,304L不锈钢薄板模型上半球体、圆锥体和圆柱体点蚀坑内的最大等效应力逐渐增加,其中圆锥体点蚀坑内的最大等效应力最高.此外,随着弹性拉应力的增加,304L不锈钢表面产生的点蚀坑形状在应力集中的影响下逐渐从圆孔形状转变为长条形状.在不同的弹性拉应力条件下,304L不锈钢管道模型上圆锥体点蚀均比半球体点蚀的应力集中程度更大并且最大等效应力更高.但是,随着圆锥体点蚀坑尺寸的增加,点蚀坑内的最大等效应力逐渐减小.     

18CrNiMo7-6钢渗碳淬火齿轮不同喷丸处理后的齿根表层应力分布

对模数20 mm的18CrNiMo7-6钢渗碳淬火齿轮经不同喷丸处理后的齿根表层应力分布进行测试,并与未喷丸时进行了对比。结果表明,在喷丸前后18CrNiMo7-6钢渗碳淬火齿轮齿根最表层均为压应力状态,从表至里均呈先升高后降低的变化趋势。未喷丸时最表层残余应力约为-75 MPa,最大残余应力出现在次表层110~120 μm处,约为-250 MPa;喷丸处理可使齿根表层残余压应力提高4~5倍,最表层残余应力在-350 MPa左右,最大残余应力出现在次表层90～110 μm处,为-900~-1000 MPa。     

非穿透型齿根裂纹扩展及啮合特性分析

非穿透型齿根裂纹是最接近实际工况的齿轮故障。以有限元法模拟三维非穿透型齿根裂纹扩展过程,计算应力强度因子,确定了裂纹扩展路径。针对齿轮啮合特点模拟健康齿轮的啮合过程,计算健康齿轮的啮合刚度,通过与ISO6336-1∶2006进行对比,验证了计算结果的准确性。以此方法为基础,提出了非穿透型裂纹啮合特性分析方法,分析了齿宽方向不同穿透程度的齿根裂纹和齿廓方向裂纹尾部不同高度的齿根裂纹对啮合刚度的影响。结果表明,随着裂纹穿透程度的增加,应力强度因子逐步增加;随着裂纹在齿宽方向穿透程度的增加和在齿廓方向高度的增加,啮合刚度有着不同的降低幅度;齿根裂纹在齿宽方向穿透程度的增加比在齿廓方向裂纹尾部高度的增加对啮合刚度的影响更加显著;不同裂纹类型对齿轮等效应力及总位移也有明显的影响。     

结构参数对弧齿锥齿轮精锻成形的影响分析

采用三维有限元数值模拟方法,研究了模数、齿数、螺旋角、压力角等主要结构参数对弧齿锥齿轮精锻成形过程的影响.结果表明,在齿轮其他结构参数不变的情况下,成形载荷及齿根等效应力随模数、齿数的增加而增加,而螺旋角和压力角的变化对成形载荷及齿根等效应力的影响较小.模拟结果可为弧齿锥齿轮精密成形工艺和模具设计提供依据.     

中间轴三档齿轮断齿失效分析

对中间轴三档齿轮的材质、热处理质量、断口形貌和热酸蚀低倍组织进行研究。结果表明,该齿轮断裂为高周疲劳断裂,疲劳源位于齿轮非啮合面的齿根处,此处存在大量显微气泡、气孔、显微缩松及显微缩孔,形成了较大的应力集中,导致其过早萌生疲劳裂纹。在交变压应力作用下产生大面积疲劳裂纹,极大降低了齿轮轮齿的抗弯强度,最终导致轮齿疲劳断裂。     

17Cr2Ni2Mo钢制齿轮开裂原因分析

17Cr2Ni2Mo钢制高速重载齿轮在装配过程中出现裂纹扩展,导致齿圈断裂.本文通过对齿轮材料的化学成分分析、宏观形貌和微观组织观察,以及有限元分析等实验步骤,分别从现象验证和模拟两方面对其失效原因进行探讨.分析结果表明,在渗碳后轮齿根部、曲率半径较小处出现了碳化物呈网状分布,一定程度上提高了17Cr2Ni2Mo钢制高速重载齿轮敏感部位在淬火时出现微裂纹的可能性及变形的倾向性.微裂纹在后续热处理中未得到有效地焊合,在热应力、组织应力以及外加载荷的共同作用下,于微裂纹处产生应力集中.在后续生产过程中,应力于微裂纹尖端处得到释放,致使齿轮出现开裂,随着此现象逐步发展,裂纹便贯穿于整个齿轮,最终致使齿轮报废.     

直齿圆柱齿轮结构场有限元分析

为研究齿轮动态啮合过程中的应力、应变和速度、加速度对系统动力学的影响,根据齿轮啮合原理和赫兹接触理论计算齿轮啮合过程中的接触应力;根据接触有限元方法,利用ANSYS Workbench数值分析了齿轮动态啮合过程中,沿啮合线、齿宽和齿轮径向方向上最大等效应力、最大等效应变的发生位置以及最大速度、最大加速度的变化规律。计算结果表明,从动轮的接触带靠近两端面处和齿根圆处最容易发生轮齿失效;双齿啮合时速度稳定性比单齿啮合时提高约25%,振动冲击现象明显减弱。分析齿轮最容易发生失效的位置,模拟振动冲击点,为提高齿轮强度和齿轮优化设计以及为电机转速的控制提供了理论基础。     

胫骨生物陶瓷复合材料的微结构增韧机理

扫描电镜观察显示胫骨是一种由羟基磷灰石和胶原蛋白组成的自然生物陶瓷复合材料.羟基磷灰石具有层状的微结构并且平行于骨的表面排列.观察也显示这些羟基磷灰石层又是由许多羟基磷灰石片所组成,这些羟基磷灰石片具有长而薄的形状,也以平行的方式整齐排列.基于在胫骨中观察到的羟基磷灰石片的微结构特征,通过微结构模型分析及实验,研究了羟基磷灰石片平行排列微结构的最大拔出能.结果表明,羟基磷灰石片长而薄的形状以及平行排列方式增加了其最大拔出能,进而提高了骨的断裂韧性.     

钢材打捆机控制系统智能化技术的研究

钢材打捆机是一种用于轧钢精整工艺的新型自动化设备，其控制系统基于SiemensS7 PLC和TP7触摸屏。系统的智能化技术主要包括：液压高低压自动控制、在线监视、离线故障检测、多台设备协同工作、可视化人机交互技术。本文描述了这些技术的原理与实现方法。     

FeCrAIW电弧喷涂层组织的致密化研究

采用激光辐照对FeCrAlW电弧喷涂层的组织进行致密化处理,借助扫描电镜和X衍射对涂层的组织进行了分析.测试了涂层的显微硬度.结果表明:涂层组织致密度提高,孔隙率明显降低.随着激光扫描速度的增加,涂层的显微硬度降低.在较低的扫描速度下,涂层与基体之间形成互熔区,涂层与基体之间产生良好的冶金结合.     

Development of the technology of ultrasonic welding of components made of Capron tapes

The technology of ultrasonic welding of components made of Capron tapes producing welded joints with high strength parameters has been developed. The numerical values of the main parameters of the conditions of ultrasonic welding of the Capron tapes are determined. It is shown that the increase in the amplitude and welding pressure shortens the welding time. The experimental results show that the Capron tapes are characterized by geometrical homogeneity in both the transverse and longitudinal direction so that the welded joints can be produced both along and across the tape.     

钢管穿孔机主减速机振动分析

宝山钢铁股份有限公司钢管分公司的穿孔机下辊主减速机在大定修前,减速机轴和下辊大电机的振动情况严重,诊断部门对该减速机进行了测振分析,结合对电机振动、减速机振动的频谱分析和对轴承的故障频率成分分析,找出了主减速机振动的原因是轴承损伤。该分析结果与解体检查的结果相一致。     

面向零件形状的计算机图形库的开发

论述了CAD技术中参数化设计的三种建模方法，重点介绍了基于特征的参数化建模原理。在此基础上，分析机械设计中的机构结构，归纳出其零件的几何特征构成。设计了机构CAD图形库，并提出了该图形库生成步骤和人机交互界面。     

Modelling of processes of thermochemical treatment of metals: traditions of Russian scientific school

Abstract

The paper is devoted to 100th anniversary of the outstanding Russian scientist professor Yuriy Mikhailovich Lakhtin – the founder of the world-famous scientific school of surface strengthening of metals and alloys. Lakhtin's scientific school is recognised for its contribution into research of processes of thermochemical treatment of metals and especially of nitriding. Today at the Department of Metal Science and Heat Treatment of MADI his followers continue the traditions of Lakhtin's scientific school. The development of technologies of surface engineering is based on complex modelling of physical processes realised by thermochemical treatment of metals. Thermodynamic models describe the interaction between metals and components of saturating atmosphere and predict phase composition of diffusion layer. Diffusion models of kinetics of saturation of metals allow us to calculate the rate of growth of diffusion layer and regulation of its depth and structure. Structural models determine quantitative dependence between parameters of structure (grain size, dispersed particles, etc.) and mechanical properties. These models allow us to estimate the level of strengthening by control of structural specifics of strengthened layer. On the basis of this complex of models, new efficient technologies of surface strengthening are developed.     

高等教育国际化与中国高等教育施化力培育

本文从化层、化型、化向与化力等方面考察高等教育国际化的应然本质属性 ,描述与分析中国高等教育在国际化潮流中表现出的发展态势 ,针对种种态势提出中国高等教育核心施化力培育战略 ,以使中国高等教育乃至世界高等教育真正地走向国际化     

冲压件小螺纹底孔翻边参数的修正

结合长期的实践体会,分析了冲压件小螺纹底孔翻边参数,对冲压件小螺纹底孔部分翻边参数进行了有效的修正,修正后的参数在长期的运用中效果较佳。     

AGC系统液压缸位移传感器的软修正

针对液压缺模拟位移传感器LVDT存在增益漂移的问题，研究出一套校正方法。其特点是利用轧机上的压力传感器及电动压下位移传感器来校正液压缸位移传感器，得出修正系数k。修正后，AGC系统运行状态明显稳定，控制精度进一步提高。