砂轮片正常与非正常工作条件下的有限元分析

利用有限元分析软件ANSYS对砂轮片进行了有限元建模,并对砂轮片进行了正常与非正常工作2种条件下的有限元应力分析,结果表明:侧面力的影响远远大于切削力的影响,是引起砂轮片失效的重要因素之一.分析结果为砂轮片失效机理的进一步研究以及砂轮片结构的优化设计提供了参考.     

玉米干燥过程中颗粒内部应力分析与预测

通过对玉米干燥过程中应力裂纹产生机理的研究,分析了玉米在干燥过程中的热应力和湿应力,系统地分析了玉米颗粒内部应力的产生及分布状态,应用广义Maxwell模型建立了干燥过程中玉米颗粒内部应力模型;依据干燥应力模型,模拟了玉米颗粒内部各位置的径向应力和切向应力.结果表明温度梯度和湿度梯度对内部应力影响显著,最大径向应力主要集中在角质胚乳中,最大切向应力主要集中在角质胚乳表面.     

玉米干燥过程中颗粒内部应力分析与预测

通过对玉米干燥过程中应力裂纹产生机理的研究,分析了玉米在干燥过程中的热应力和湿应力,系统地分析了玉米颗粒内部应力的产生及分布状态,应用广义Maxwell模型建立了干燥过程中玉米颗粒内部应力模型;依据干燥应力模型,模拟了玉米颗粒内部各位置的径向应力和切向应力。结果表明:温度梯度和湿度梯度对内部应力影响显著,最大径向应力主要集中在角质胚乳中,最大切向应力主要集中在角质胚乳表面。     

恒速磨削时砂轮磨损对加工表面层质量的影响

残余应力分布状态及表面租糙度是评定加工表面层质量的两个重要参数。本文在适应控力磨削系统中恒速磨削条件下,砂轮磨损对磨削残余应力分布和表面粗糙度的影响规律进行了试验研究。结果表明,砂轮磨损过程对磨削加工表面层质量,尤其是对磨削残余应力的性质、大小、分布状态影响很大。并提出了由σx/σ_t之比值判定砂轮磨钝的新方法。     

重载列车轮对过盈配合面应力分布特性研究

重载列车运行过程中,轮对过盈配合面应力分布不均匀且呈周期性变化,直接影响轮对过盈配合面的微动磨损以及微动疲劳寿命。首先利用有限元软件ABAQUS建立了轮对模型,模拟不同工况下轮对在轨道上运动一周的过程。利用Matlab软件提取模拟结果中相应数据,分析了在不同过盈量、轴重以及角加速度情况下轮对以及各应力分量轴向和周向分布的影响规律,得到以下结论:重载列车运行过程中,轮对过盈配合面外端应力比内端应力大100 MPA左右。过盈配合面径向应力、切向应力比轴向应力大5倍左右,轴向应力仅为径向应力、轴向应力的1/3左右;过盈量与轴重对轮对过盈配合面切向应力影响比较显著,外侧与内侧切向应力差值最大可达到150 MPa。     

冠型气压砂轮的接触应力分析

为解决半球型气压砂轮光整加工过程中接触应力分布不均匀问题,设计一种新型的冠型气压砂轮,对气压砂轮动态接触过程中柔性变形进行分析,建立砂轮旋转变化下的应力应变关系式;对冠型与半球型气压砂轮的接触应力进行仿真对比分析,研究压缩量对不同尺寸结构冠型气压砂轮应力分布的影响,仿真结果表明:冠型气压砂轮与工件接触区域应力分布近似呈圆形,且数值均匀呈高斯型分布,有效克服了半球型气压砂轮接触中心区域应力缺陷的现象.激光强化Cr12模具的光整加工试验结果表明:D=40、80和120 mm的冠型气压砂轮,最佳压缩量分别为3、4和5 mm,平均表面粗糙度分别能达到150~160、60~65和30~33 nm.冠型气压砂轮有效地提高了光整效率与面形精度,可以针对不同加工对象,优选最佳光整工具.     

碳纤维绑扎表贴式高速永磁电机转子强度分析

针对表贴式高速永磁电机中分块永磁体转子的强度分析问题,基于弹性力学理论,推导了分块永磁体转子强度的解析表达式.采用解析算法计算碳纤维护套、永磁体以及转轴中的径向应力、切向应力和等效应力,并将解析法的计算结果与有限元法的计算结果进行比较.结果表明：转子在静止和高速转动状况下,解析解都能够准确地计算出表贴式分块永磁体转子的应力分布,且解析解与有限元的误差很小,完全在可接受范围之内.     

关于地下厂房纵轴线方位的优化设计

从地下洞室周边切向应力的英格里(Inglis)公式出发，提出针对不同环境的地应力场进行地下厂房纵轴线方位优选的简便方法，并编程计算了四川二滩等多个地下厂房不同纵轴线方向所对应的洞室周边切向应力，分析不同纵轴线方向条件下洞室周边切向应力的极值，并与实际工程所选取的纵轴线方向所对应的切向应力值比较，讨论了工程所选纵轴线的合理性以及洞室周边应力的集中程度。结果表明，通过地下厂房纵轴线方位的合理选取可以改善围岩的应力状态和稳定性，减小洞壁切向应力的集中程度。     

砂轮磨损对磨削表面层质量的影响及有关问题的进一步研究

本文在适应控力磨削系统中恒力磨削的条件下,就砂轮磨损过程对磨削表而层质量的影响进行了进一步研究和验证。证明了砂轮磨损对磨削表面层质量的影响具有普遍意义。可以通过控制砂轮磨削量来控制工件表面层残余应力分布状态及表面粗糙度;以σz/σt之比值为依据制定砂轮耐用度能更好地反映加工表面层质量的要求,具有很大优越性。     

地下洞室开挖对断层滑动影响的理论分析

为研究地下洞室的开挖对既有断层滑动的影响,基于均匀介质弹性理论,利用无限大介质中集中力作用下的解析解,探讨了断层倾角、水平构造应力对断层的应力分布以及滑动的影响。研究结果表明:断层倾角对断层法向应力影响较大,法向应力的最大值出现在距开挖点最近处,断层倾角增大,法向应力变小,切向应力的绝对值也变小,剪应力最大值则出现在α=±π/6附近。水平构造应力系数对断层的法向应力、切向应力的分布影响不大,随着水平构造应力系数的增加,峰值法向应力略有增加,而切向应力则略有下降。对于断层滑动,断层倾角影响较为显著:随着断层倾角的增大,断层出现了大范围滑动;水平构造应力系数的增加,使得断层带的滑动范围变小,较高的水平构造应力更有利于保持断层带的稳定。     

ELID镜面磨削热源和热量分配模型

针对ELID超精密磨削的特点，对ELID磨削热产生的机理进行了分析，建立了ELID磨削热源模型和热量在工件、砂轮、电解液及磨屑间分配的模型，并进行了数值计算，计算结果表明：ELID磨削热量主要由磨粒与工件的耕犁和摩擦作用产生，磨削热量在各部分的分配是随磨削区内位置改变的分布函数，电解液和砂轮带走绝大部分的磨削热量。     

鼓形驱动轮与松散沙土相互作用力学分析

为给月球车结构设计、运动控制和模拟仿真等提供必要的轮-地相互作用理论模型,基于车轮与松散沙土间的承压、剪切特性理论,建立了鼓形驱动轮与松散沙土相互作用力学模型.通过分析轮-地接触法向应力与切向应力分布,考虑最大法向应力向车轮前方偏移的现象,引入最大法向应力角随滑转率变化的理论公式,分析鼓形轮运动特性指标与松散沙土力学参数及车轮参数间的定量关系.依据松散沙土力学参数测量,指出剪切变形模量与接地比压的定量表达式,通过分析鼓形轮的接地面积,确定对应于载荷的剪切变形模量值.利用月球车车轮运动性能综合测试系统进行了鼓形轮在松散沙土上的滚动力学实验,结果验证了利用该理论模型预测鼓形轮运动性能的可行性.     

圆筒形压力容器切向接管的三维有限元分析

本文采用三维有限元应力分析方法,计算带切向接管的圆筒形压力容器,并用电测实验对计算结果进行了验证,二者吻合良好、计算结果表明,此切向接管的最大应力集中系数低于相同尺寸径向接管的最大应力集中系数。     

蒸汽扩容器切向接管应力分析研究

采用三维有限元方法对蒸汽扩容器与切向接管联接的关键部位进行了应力分析,获得了该部位的应力分布.计算结果表明,蒸汽扩容器筒体上开孔设置切向接管,使连接区的应力分布复杂化,并产生明显的应力集中,接管与筒体连接处应力值较大,最大应力发生在接管与筒体连接处且位于接管上部位内侧,是筒体失效的危险区域;各类应力最大值均发生在蒸汽扩容器与切向接管的内侧连接处,并随着离该处距离的增加而减小.并按照JB4732-1995采用应力分析设计方法对该蒸汽扩容器切向接管结构进行强度评定,蒸汽扩容器切向接管强度足够,满足安全要求.     

复杂载荷下火车轮轴的有限元分析

目的　通过对火车轮轴在复杂载荷作用下的有限元分析 ,实现火车轮轴结构与体积的优化 .方法使用 Solidworks建立参数化三维模型 ,采用通用的有限元分析系统 ANSYS进行分析 ,对火车运行中复杂情况 (主要受到机械力和由于刹车而引起的热应力 )进行简化 ,对接触部分采用合理的接触单元模型 .结果分别求出了轮轴在不同边界条件下的应力分布情况 .结论　实现火车轮轴的优化设计 ,优化后轮轴的最大应力均小于屈服应力 ,满足我国铁路的标准要求     

园筒形压力容器切向接管的应力测试

本文介绍了薄壁圆筒形压力容器切向接管应力电测的结果。证明薄壁圆筒切向接管的强度不低于相同尺寸的径向接管的强度。并对已有的理论计算公式进行了分析讨论,指出Mershon公式计算薄壁圆筒切向接管的应力集中系数与实际比较符合。     

大吨位混凝土锚固区中非线性接触受力分析

采用非线性接触单元模拟混凝土锚固区承压面与锚垫板间的关系,分析了不同摩擦系数对接触面的黏结滑移状态、法向压应力、切向剪应力及锚下混凝土拉、压应力分布的影响,并将计算结果与采用束缚连接进行比较。结果表明：采用非线性接触单元时,摩擦系数越大,接触面的滑移区域越小,切向剪应力越大,法向压应力分布越不均匀;锚固区的应力分布规律与采用束缚连接的基本一致,但应力集中更为明显。     

ZrTiAlN涂层的残余应力分析

采用有限元法分析Q235 A基ZrTiAlN涂层的残余应力,研究涂层厚度、过渡层对残余应力的影响。结果表明:层-基界面边缘处存在明显应力集中现象;涂层内的切向应力和轴向应力主要表现为拉应力,径向应力则表现为压应力。涂层厚度的变化对层-基界面应力的性质与分布影响很小;但随着涂层厚度的增加,界面处的切向应力增大,径向应力和轴向应力减小。加入过渡层后,涂层内残余应力明显减小,其中含有TiAl/Zr过渡层的涂层的切向应力、轴向应力和径向应力的最大值分别降低33%,25%和14%。