材料填充对滤波减速器啮合力与润滑特性的影响

为提高滤波减速器寿命,设计在齿上开槽,并在槽内填充紫铜、硬铝合金、尼龙1010、丁晴橡胶的新型结构。建立了滤波减速器在不同位置啮合的有限元模型,计算了不同填充材料齿轮在不同啮合位置的啮合力。在此基础上建立了考虑齿面粗糙度的滤波减速器混合润滑模型,分析了转速对不同填充材料滤波减速器润滑特性的影响。有限元模型计算结果表明：材料填充可以增加滤波减速器轮齿啮合对数,有效减小啮合力,齿面最大接触力随着填充材料弹性模量的减小而减小。润滑计算结果表明,材料填充可以增大齿面间平均油膜厚度,有效提高滤波减速器润滑性能。在转速小于1 500 r/min时,通过材料填充可以降低接触面积比,转速大于1 500 r/min时,材料填充对接触面积比的影响不明显;在啮入啮出点时,转速大于1 500 r/min时,材料填充可以降低滤波减速器齿面最大接触应力,转速小于1 500 r/min时,最大接触应力随填充材料弹性模量的变化规律不明显;节点啮合时,丁晴橡胶和尼龙1010可以显著降低齿面最大接触应力。     

空气源热泵热水机组压缩机密封结构设计

利用大变形、接触的非线性有限元理论建立了空气源热泵热水机组压缩机密封结构的二维轴对称模型,据此对影响密封性能的各结构参数进行了分析,讨论了上下法兰张开间隙、密封槽槽口倒角半径、密封槽深、密封槽宽等典型参数的影响。结果表明,上下法兰张开间隙对最大接触压应力和剪应力的影响较大,而密封槽槽口处倒角半径对剪切应力影响不大,密封槽深、密封沟槽宽度对密封面最大接触压力的影响较显著。     

内置式永磁电机齿槽转矩削弱方法研究

为抑制永磁同步电机齿槽转矩，减少电机振动与噪声，提出一种定子齿顶开辅助槽与转子外圆偏心的结构来抑制齿槽转矩，提升电机的输出性能.首先建立了定子齿顶开槽前后与主气隙分布函数解析式，分析定子开槽与电机主磁场分布及齿槽转矩的关系，同时分析了转子外圆偏心后对齿槽转矩的影响.以内置3相8极48槽V型永磁同步电机为例，利用有限元法对定子齿顶辅助槽个数、槽宽、槽深、槽位置以及转子外圆偏心距等参数进行优化对比分析，获得最优的参数匹配.结果表明：定子齿顶双矩形对称开槽以及转子外圆偏心的方式能有效改善主气隙磁场分布，抑制电机齿槽转矩，优化后的电机气隙磁密5、11、15、17谐波幅值下降明显，电机齿槽转矩峰值降低了59.6％，反电势波形正弦性增强，平均转矩提升，电机输出性能明显改善.     

滤波减速器轮齿表面瞬态微观弹流润滑模型

针对滤波减速器接触齿对多、齿间润滑状况复杂这一问题,建立了滤波减速器轮齿弹流润滑模型.该模型综合考虑了啮合齿对载荷分配、齿面几何间隙以及齿面加工粗糙度等因素,并采用牛顿(有限元)法实现了该润滑模型的完全数值解,得到了齿间油膜厚度、油膜压力沿啮合线的分布规律以及粗糙度对轮齿润滑特性的影响.结果表明:齿间油膜厚度和压力沿着啮合线变化,且存在着振荡和突变现象;加工粗糙度会导致齿面油膜厚度减小,润滑情况变差;正弦波状粗糙度表面的压力、膜厚值接近于真实粗糙度表面,一定程度上可以采用正弦波状粗糙度模拟齿面真实加工粗糙度.     

表面开槽碳纤维布-混凝土界面抗剪性能试验

为探究表面开槽法对碳纤维布(carbon fibre reinforced plastics, CFRP)-混凝土界面抗剪性能的影响，开展了表面开槽法CFRP-混凝土单剪试验，研究槽宽深比(0.5、1.0和1.5)和沟槽形状(矩形、正梯形和倒梯形)对CFRP-混凝土界面抗剪性能的影响，重点探究失效模式、断裂能、平均剪应力等指标，并提出表面开槽黏结界面抗剪设计方法。结果表明：较未开槽粘贴法，表面开槽法失效模式由Ⅱ类剥离破坏转变为Ⅵ类断裂破坏，界面断裂能最大提高136.4%,充分发挥CFRP布的抗拉强度和利用率；槽宽深比与平均剪应力成正相关，且存在最优值；正梯形沟槽的平均剪应力分别较倒梯形和矩形沟槽提高10.1%和11.8%。表面开槽法具有较好的抗剪性能，提出的设计方法可用于指导其黏结界面抗剪设计。     

平板封头与筒体连接应力释放槽结构分析与优化

对平板封头与筒体连接应力释放槽结构进行了有限元分析,根据压力容器分析设计观点对结构的安定性进行了评价,发现有些情况下需开设一定尺寸的应力释放槽才能使结构满足安定性要求,而有些情况下仅需做结构对接开槽即可满足安定性要求,据此可确定是否开设应力释放槽的分界线.此外,分析表明,有些情况下即使开设应力释放槽也不能使结构满足安定性要求,此时需首先加强筒体,据此可确定是否需要加强筒体的分界线.通过参数化计算,得到了需开设应力释放槽及需加强筒体的结构参数区域.对需要开设应力释放槽的结构,探讨了应力释放槽圆弧半径以及开槽深度对薄膜加弯曲应力强度以及最大应力强度值的影响,提出应力释放槽横截面积最小、薄膜加弯曲应力强度水平系数最小以及应力强度幅水平系数最小3种优化方案.利用ANSYS的APDL及OPT模块,采用参数扫描及函数逼近法,以应力释放槽横截面积最小为优化目标,以薄膜加弯曲应力强度水平系数及应力强度幅水平系数小于1为约束条件,对应力释放槽的圆弧半径及深度进行了优化计算,给出了最优开槽尺寸,可供此类结构的设计参考.     

芯子开槽工艺对蜂窝纸板缓冲性能的影响

为解决蜂窝纸板初始缓冲性能差、干燥速度慢、易发霉等问题,对蜂窝纸芯采用开槽工艺处理,在不显著降低蜂窝纸板平压强度的前提下,尽可能地改善其缓冲性能。采用正交试验方法对30 mm厚蜂窝纸板进行静态压缩试验,以考察芯子槽形的宽度、深度和槽间距3个工艺参数对蜂窝纸板性能的影响。实验结果表明:当采用槽宽2.5 mm、槽深3 mm、槽间距32 mm的开槽方式时,蜂窝纸板具有较优的抗压与缓冲综合性能。     

圆弧齿线圆柱齿轮全齿面数学模型及切齿条件分析

以旋转刀盘法双刃铣削圆弧齿线圆柱齿轮为研究对象,推导了含过渡齿面的圆弧齿线圆柱齿轮全齿面方程。在此基础上,提出了一种全齿面参数范围的计算方法,进行了齿面参数范围计算并仿真得到齿轮模型。以能获得完整齿形的最大齿宽为齿宽条件,研究了刀盘半径、压力角、模数等参数对齿宽条件的影响规律。通过分析轮齿各截面齿廓的根切条件,得到了圆弧齿线圆柱齿轮避免出现根切的最小齿数。进行了该齿轮的加工检测试验,测量结果验证了本文方法的正确性。     

开槽法测试混凝土工作应力的试验研究

为了解决混凝土结构工作应力测试中存在的困难,通过有限元数值模拟,分析了开槽法释放混凝土工作应力随开槽深度的变化规律,与环孔法进行了比较,得到了工作应力能全部释放的开槽深度.在分析了通过应力释放进行工作应力检测的各种影响因素后,着重就开槽引起的扰动应变展开试验研究,得到了混凝土骨料直径、开槽间距、工作应变大小等与扰动应变间的关系,据此可以估计检测时的扰动应变,进而对检测结果进行修正,试验验证表明:修正后检测结果的误差较小,完全满足工程中的要求.     

轮齿计算的有限元模型研究

在机械设计中,轮齿的有限元计算模型通常简化为如图1所示的单个或三个轮齿处理。例如,对于直齿圆柱齿轮按平面应力或平面应变问题处理,对斜齿圆柱齿轮、人字齿轮和圆锥齿轮则按三维问题处理。可见用有限元计算齿轮的变形与齿根应力的方法是比较成熟的,计算结果也是有效的。但按图1的计算模型计算时,其边界范围的选择与确定存在较大差异。所取边界范围的大小是否合理以及不同边界约束的处理方法,对计算结果将产生较大影响,因而具有较大的“人为性”因素。为避免这种处理所带来的计算误差,本文提出一种新的轮齿计算模型。     

净酒罐爆破事故分析

本文阐述了对净酒罐爆破事故的调查与计算。指出选材不当,焊接的局部缺陷造成局部应力过大,多次应力循环而致脆性断裂。     

磨削残余应力产生机理的研究

本文对现行磨削残余应力产生机理的假说进行了归纳分析,在此基础上,对磨削过程和法向磨削力对磨削残余应力的影响进行了试验研究,详细探讨了磨削残余应力的产生机理,提出了磨削过程中的约束越多加工残余应力越大及砂轮材料扩散到工件表面层可以提高加工残余压应力的新观点,并对残余应力的平衡机理给出了新的解释.     

爆破载荷作用下混凝土边坡动力响应数值分析

根据爆炸力学原理,利用有限元分析软件ANSYS对爆破载荷作用下混凝土边坡应力状态进行数值模拟,将所得混凝土边坡应力场分布结果与实验室试验结果进行对比分析,得到爆炸应力波在混凝土边坡中的传播规律。     

应力水平对动物骨折愈合影响的实验研究

为了观察应力水平对骨折愈合的影响,十五只山羊被分成三组,对其中两组动物在其胫骨或股骨中段作手术骨折,并分别用接骨板内固定及新设计的具有自动加压功能的内固定器同定,另—组为未作骨折的对照组。手术后经120天及180天将动物处死,取骨折部位骨试件进行生物化学、物理及力学性质测试。结果表明,新设计内固定器在一定程度上减小了对轴向压力的应力遮挡效应,加速骨折愈合。     

Measurements of in situ stress and mining-induced stress in Beiminghe Iron Mine of China

In order to obtain the distribution rules of in situ stress and mining-induced stress of Beiminghe Iron Mine, the stress relief method by overcoring was used to measure the in situ stress, and the MC type bore-hole stress gauge was adopted to measure the mining-induced stress. In the in situ stress measuring, the technique of improved hollow inclusion cells was adopted, which can realize complete temperature compensation. Based on the measuring results, the distribution model of in situ stress was established and analyzed. The in situ stress measuring result shows that the maximum horizontal stress is 1.75–2.45 times of vertical stress and almost 1.83 times of the minimum horizontal stress in this mineral field. And the mining-induced stress measuring result shows that, according to the magnitude of front abutment pressure the stress region can be separated into stress-relaxed area, stress-concentrated area and initial stress area. At the −50 m mining level of this mine, the range of stress-relaxed area is 0–3 m before mining face; the range of stress-concentrated area is 3–55 m before mining face, and the maximum mining-induced stress is 16.5–17.5 MPa, which is 15–20 m from the mining face. The coefficient of stress concentration is 1.85. Foundation item: Projects(10702072, 10632100) supported by the National Nature Science Foundation of China     

对《材料成形技术基础》教材中所谓应力平衡问题的一点看法

根据有关力学理论,《材料成形技术基础》教材中在焊接结构内部拉应力和压应力总是保持平衡的"说法是不科学的,应该为:在平板焊接结构任一垂直于焊缝方向的截面上,拉应力和压应力对各自的作用面积积分后所得到的内力相互平衡."并举例进行分析.     

地应力测量方法综述

通过回顾地应力测量的起源及发展历程,对地应力测量方法进行了归类分析,明确了各种方法的基本原理、优缺点及应用范围;同时,对地应力测量的最新发展趋势以及目前我国在地应力测量方面面临的问题与挑战进行了剖析．研究成果对于采用较好的地应力测量方法以提高地应力测量精度无疑具有重要的指导意义．     

残余应力的产生和对腐蚀开裂的影响研究

分析了机械零件残余应力的产生原因和应力腐蚀开裂的基本条件,通过实验论述了残余应力对腐蚀开裂的影响,为控制已加工表面的残余应力提供了理论依据．     

柔性注压锚杆应力及许用拉拔荷载的确定

柔性注压锚杆是一种新型锚杆,通过对其建立力学模型,导出了锚杆体纵向、环向和切向应力分量的公式。应用强度理论,建立了锚杆体中钢丝、高弹性橡胶及胶合面的强度条件,得出锚杆的最大许用拉拔荷载。这些结果可为该新型锚杆的结构设计、尺寸参数选择与试验提供参考依据。     

金属材料应力腐蚀失效分析

本文研究了金属材料应力腐蚀断裂的发生条件、断裂的特征、测试的方法、断裂的原因和解决的方法,对金属材料应力腐蚀断裂的判断和分析并解决应力腐蚀断裂的问题提供了重要依据。