制冷用大容量四通阀轻量化设计技术研究

为实现制冷用大容量四通阀轻量化设计,结合四通阀的结构特点及操作工况,建立其极限耐压工况的有限元分析模型,通过耐压爆破强度实验验证了有限元模型及强度分析的正确性。在此基础上采用基于尺寸优化的理论进行四通阀轻量化设计,对优化后的模型再次进行耐压强度仿真分析及实验验证直至满足四通阀耐压强度实验规范。结果表明:轻量化设计后的四通阀结构强度符合规范要求,且应力分布均匀。阀体质量降低了14. 07%,达到减轻质量节约成本、方便空调机组现场安装、改善空调机空间布局等目的。     

码垛机器人小臂结构轻量化设计

以码垛机器人小臂为研究对象,对其进行轻量化结构设计。首先,利用ANSYS Workbench对其进行静力分析和模态分析,得到机器人小臂在最危险工况下的静、动态特性;在此基础上,基于变密度优化方法进行结构拓扑优化,利用Rhino Grasshopper,设计了一种内部填充蜂窝骨架的小臂模型;根据设计后的模型结合经验法,对小臂原模型进行了模型的优化重构,并对优化后的模型进行了强度验证,在满足力学性能的条件下,重量减轻了48.048kg,达到了轻量化的目的。并通过增材制造对机器人小臂模型进行打印,证明了设计方案的可行性,为码垛机器人的设计和加工提供了理论依据。     

基于ANSYS的三轮摩托车车架的轻量化设计

为了减轻三轮摩托车车架重量,优化车架结构,采用有限元理论的方法,在不同工况下对车架进行载荷仿真,分析车架应力和应变;利用ANSYS软件的Design Explorer模块,研究车架参数轻量化设计方法,获得车架轻量化设计方案.该方法对三轮摩托车的车架结构进行优化,为车架的结构改进和轻量化设计提供理论依据.     

某电动汽车前舱轻量化设计

以某款电动汽车的前舱为研究对象,在保证刚度、模态以及安全性能的前提下,对其进行轻量化设计。首先将前舱各部件的厚度作为设计变量,进行关于厚度对前舱模态、刚度及其质量的灵敏度分析。根据灵敏度分析结果,选出对模态、刚度、质量灵敏性不同的部件分别进行优化设计。其中,对刚度与模态灵敏度较小的部件进行减薄,以达到前舱减重目的;对刚度与模态灵敏度较大,且质量灵敏度小的部件进行增厚,以提高电动汽车前舱整体的结构性能。最后,对前舱轻量化后的电动车进行100%碰撞模拟仿真,验证其安全性能并提出最优方案。结果表明,前舱轻量化后的电动汽车在满足模态、刚度以及安全性能的条件下,前舱整体减重5.2%,并为电动汽车的轻量化设计提供了一种可行性方案与工程参考依据。     

棉桶更换机器人前臂有限元分析及拓扑优化

由于复合机器人受AGV承载、锂电电源功耗与自重设计限制,4轴机器人设计轻量化是其关键。前臂是棉桶更换复合机器人关键部件之一,文章以此为研究对象,在考虑满足设计强度、刚度的条件下,以前臂结构轻量化为首要设计考虑因素,建立前臂实体三位模型,利用有限元分析软件ANSYS对前臂做静力学分析,获得危险工况下的应力和位移变化特性;采用Opti Struct软件对前臂进行拓扑优化,依据拓扑优化结果完成前臂结构的改进设计,并对优化后的模型做静力学分析。研究结果表明,优化后的设计方案最大应力、位移均有所减小;在满足强度、刚度设计要求的情况下,前臂重量减少18.4%,较好地实现了前臂轻量化目标,为课题后续产品研制提供了技术支持,也为同类技术产品设计提供了借鉴。     

基于ANSYS的三轮摩托车车架的轻量化设计（英文）

为了减轻三轮摩托车车架重量,优化车架结构,采用有限元理论的方法,在不同工况下对车架进行载荷仿真,分析车架应力和应变;利用ANSYS软件的Design Explorer模块,研究车架参数轻量化设计方法,获得车架轻量化设计方案。该方法对三轮摩托车的车架结构进行优化,为车架的结构改进和轻量化设计提供理论依据。     

基于试验模态的精密加工中心动态性能分析

在对模态测试原理进行分析的基础之上,通过试验模态分析法获取了某型号卧式精密加工中心的固有频率、模态振型和阻尼比。依据测试结果,结合传递函数分析,验证了被测对象具有良好的低频动态特性。同时,在将测试结果与加工中心实际使用工况进行对比后,针对影响整机动态性能的工作台与立柱进行了实际装配条件下的局部模态测试,依据理论分析和所测结果,对发现的薄弱环节提出了相应的优化设计建议以改进其动态性能。上述工作可为同类型机床的结构优化设计与相关试验提供一定的参考。     

多轴联动龙门式加工中心主体结构有限元分析

采用有限元软件SAMCEF Mecano,建立了多轴联动龙门式加工中心主体结构的仿真模型,基于结合面特性参数数据库,采用用户自定义矩阵来处理机床结合部的接触问题,对加工中心进行了静、动态特性分析,得出了加工中心的静刚度、模态振型、动刚度.找出了机床的薄弱环节.通过建立动态的有限元模型,对加工中心进行了动力学分析,得出不同时刻应力变化云图.验证了静、动态特性分析的正确性.这些内容为进一步的研究加工中心的动态特性、结构优化设计以及轻量化设计提供了重要依据.     

400 km/h高速列车轴箱体有限元仿真

高速列车用轴箱体主要采用球墨铸铁制造,结构较重。针对400 km/h高速列车的轻量化需求,基于铝合金材料的成型特性重新设计了轴箱体结构,并采用CERO 3.0建立了铝合金轴箱体的三维模型,依据EN13749-2005标准,采用ANSYS Workbench分析了铝合金轴箱体在超常载荷工况和运营工况下的应力状态和疲劳强度。通过静强度和疲劳强度分析,验证了铝合金轴箱体结构的安全可靠性。     

挤压机前梁结构轻量化设计

本文以横移模座的挤压机前梁作为研究对象,利用有限元数值模拟方法进行结构拓扑优化,获得前梁结构的拓扑形式,以此获得合理的空心腹板式结构。通过有限元模拟分析验证,在能保证结构强度和刚度满足使用工况的前提下,前梁重量相比实心结构大幅下降,优化分析结果显示优化后挤压机前梁结构重量大幅下降30.46%,最大应力值增加1.91%,最大变形量增加10.90%,未超出铝挤压机的许可挠度,满足使用工况。该结构可通过钢板焊接或铸造加工手段获得,可有效节约金属材料,降低生产成本,为挤压机前梁轻量化设计提供了有效依据。     

Hardness and elastic modulus of amorphous and nanocrystalline SiC and Si films

Hydrogen-free amorphous and nanocrystalline films were prepared by magnetron sputtering of the SiC or Si targets. Mechanical properties (hardness, elastic modulus, intrinsic stress) and film structures were investigated in dependence on the substrate bias and temperature. It was found that both hardness and elastic modulus of all amorphous a-SiC films prepared at different substrate temperatures and biases are always lower than those for bulk α-SiC single crystal while the hardness of partially crystalline SiC films is higher and the elastic modulus lower than those for α-SiC one. In contrast, both hardness and elastic modulus of all amorphous Si films are always lower than those for nanocrystalline Si films which show approximately the same value as the Si single crystal.     

金刚石、CBN有序排列及择优取向工具的研发及应用

有序排列／择优取向超硬材料工具的技术创新，将广泛适用于电镀、树脂、陶瓷、金属结合剂制品工具中，使用超硬材料颗粒在结合剂中均匀排列并择优定向，以最大潜能的发挥超硬材料各个方面固有的特性。并针对不同的加工对象，有选择性的使用超硬材料各自不同的特性，从而使超硬材料工具将以经济、高质与高效的优势替代传统的超硬材料工具并将进入新兴的加工领域，为生产企业带来新的发展机遇。本文将对有序排列与择优取向技术的研究现状及其在不同的金刚石工具中的应用做一阐述。     

干式和准干式电火花加工技术及应用

干式和准干式电火花加工分别采用气体和雾作为放电介质,与液中放电加工相比,具有放电能量和加工间隙小、对环境和操作者无污染、无火灾隐患等优点.介绍了干式及准干式电火花加工技术的发展和应用,包括干式成形铣削、干式线切割加工、气中抛光、超声振动辅助干式加工、雾中铣削和钻孔等.     

中小型镍制设备与管道的焊接缺陷及对策研究

结合近年来现场试验与施工实践，分析研究了中小型镍材（工业纯镍）设备与管道的特点、性能、焊接缺陷与产生原因，以及防止与消除其缺陷、优化制造施焊质量的工艺措施，并总结了若干条注意事项。     

纳米羟基磷灰石的精氨酸表面修饰与铕掺杂及其细胞活性

采用水热合成法制备经精氨酸表面修饰和铕掺杂的羟基磷灰石纳米颗粒（HAP-Eu）。利用透射电镜（TEM）、Zeta电位分析仪、傅立叶红外光谱仪和X射线衍射（XRD）对HAP-Eu的成分、形貌、结构、晶粒粒径和Zeta电位进行表征,并通过成像流式细胞仪研究细胞活性。结果表明：制备的HAP-Eu粒径较均匀,约为100nm,特征峰明显;在pH=7.5时,颗粒的表面净电荷均值约为30.10mV;在人上皮细胞和内皮细胞中无毒性。     

关于铑铱的富集和分离

铑铱的富集及彼此分离是多年来引人注目的课题,本文介绍近10年来铑铱分离方法及其机理研究结果,并讨论铑铱分离的理论基础和规律性。     

Plasma alloying and spheroidization process and development

Elemental and blended refractory metal powders were processed using a plasma alloying and spheroidization (PAS) process. The powders were characterized to determine changes in chemistry and morphology after processing. Five refractory metal powders were evaluated during this investigation: (1) crystalline W, (2) spray dried Mo, (3) W-25 wt.% Re composite powder, (4) W-2 wt.% Re composite powder, and (5) Mo-40 wt.% Re composite powder. Benefits of the PAS process, such as a two-order of magnitude reduction in oxygen contamination, production of highly spherical powders for enhanced flow characteristics, and the ability to produce prealloyed powders were demonstrated. This paper was presented at the 2nd International Surface Engineering Congress sponsored by ASM International, on September 15–17, 2003, in Indianapolis, Indiana, and appears on pp. 441–47 of the Proceedings.     

p73基因与精子的发生及成熟

p73作为p53家族的一员,其结构与功能与p53具有极其相似之处,在抑制肿瘤的发生发展方面已广为熟知。近来研究发现,p73基因调控精子的发生及成熟,影响雄性生殖能力,因此其在男性生殖领域的独特作用备受关注。p73基因有两种具有不同功能的亚型（TAp73 和ΔNp73）,不仅影响生殖细胞与Sertoli细胞间的粘附与迁移,而且影响精子的凋亡。本文将对p73基因的结构及在生殖细胞发生、成熟中的生物学功能进行简要阐述,以期对男性生殖系统疾病的诊断与治疗提供新思路。     

ADI和CADI在冶金矿山等行业中的应用及前景

综述了ADI和CADI的耐磨性能及耐磨原理;详细介绍了ADI磨球、衬板和锤头的应用情况,认为ADI件无论在综合力学性能,还是在耐磨性、使用寿命、成本方面都优于高铬铸铁件;同时还介绍了CADI在农业机械领域的应用效果.根据我国钢铁行业的发展趋势,指出ADI和CADI耐磨件市场前景广阔.