汽车前防撞系统的结构设计与优化

为解决汽车低速正面碰撞时,防撞梁变形过大超过极限空间,吸能盒吸能不足等问题。重建汽车前防撞系统原始结构,利用混合元胞自动机对其实施碰撞拓扑优化,获得了最佳的材料分布,将防撞梁设计成截面为"目"字形的铝型材,并带有侧翼加强的吸能盒新结构。对新结构方案进行三维模型重建,并将其参数化,搭建了基于ISIGHT优化平台,对设计变量自动寻优求解。研究结果表明:新结构设计方法可以得到合理的前防撞系统形状和尺寸,提高汽车低速碰撞的耐撞性指标。     

基于KISSsoft的采煤机齿轮箱参数优化设计

以某采煤机齿轮箱第四级行星齿轮传动系统为研究对象,通过KISSsoft软件建立齿轮组参数化模型,分析了在传动过程中主要参数对齿轮系统的影响。以最小齿根弯曲疲劳强度安全系数和最小齿面接触疲劳强度安全系数为目标函数,以螺旋角、模数、传动比、齿数、齿宽比和内孔径及轮缘厚度为约束条件,构建数学模型对齿轮设计参数进行优化,改善了采煤机齿轮箱传动中存在的问题。通过对比分析优化前后的齿轮传动性能,优化后的传动模型表现出了更高的可靠性和使用寿命。研究了优化后的齿轮箱传动模型各参数指标,确保最佳优化方案。所进行的研究工作对其他齿轮传动装备的优化与设计具有重要的参考价值。     

基于步冷试验的2.25Cr-1Mo-0.25V钢母材及焊缝回火脆化研究

对原始态、步冷态、脱脆态和脱脆步冷态2.25Cr-1Mo-0.25V钢母材及焊缝冲击试验结果进行分析,得到了母材和焊缝在不同状态下的韧脆转变温度vTr54.2和FATT以及脆化度ΔvTr54.2和ΔFATT。试验结果表明,步冷试验之后,母材发生较低程度脆化或脱脆现象,但是脆化度或脱脆度较低,表明母材具有良好的抗回火脆化性能;经脱脆试验后,母材和焊缝都发生较高程度的脱脆,表明材料的脆化主要是由于回火脆化引起的,脱脆试验使得材料的韧脆转变温度降低;脱脆步冷试验后,焊缝发生较高程度的脆化,焊缝对脱脆步冷试验的敏感性较高,脱脆步冷试验有效促进了焊缝的脆化。在相同脆化条件下,母材的脆化敏感性低于焊缝,焊缝更易发生脆化。     

面向过程装备工程师培养的O2O课程体系构建

过程装备与控制工程专业的人才培养方案及课程体系可以划分为线上和线下两块。线上课程侧重于新知识传授,有助于学生开阔眼界,活跃思维,启迪智慧;线下课程侧重于基本知识传授,有助于学生夯实专业基础,培养专业素养,锻炼工程技能。研究线上和线下课程的主辅关系及交互模式,形成具有鲜明流程工业装备特征的“线上+线下”一体化课程群,建立培养效果(达成度)的评价方法与持续改进机制,有利于培养掌握综合知识、善于设计计算、了解制造检验的优秀过程装备工程师。     

模糊综合评判在热管换热器可靠性评估中的应用

运用模糊数学理论对在役热管换热器的可靠性评估技术进行了探讨研究,同时结合具体实例进行验证,该模糊集理论模型的物理意义明确且简单实用。     

结构形式对椭圆扁管管内传热与流阻性能影响

利用数值模拟方法结合场协同理论,对直椭圆扁管、单向螺旋椭圆扁管和变向螺旋椭圆扁管管内传热与流动情况进行了数值模拟计算和理论分析,比较研究了不同的Re、Pr下,3种椭圆扁管的管内传热与流阻特性。结果表明,单向螺旋椭圆扁管和变向螺旋椭圆扁管与直椭圆扁管相比有很好的强化传热性能,而变向螺旋椭圆扁管要比单向螺旋椭圆扁管的强化传热性能更好。在管内流体具有高Pr及低Re的条件下,2种螺旋椭圆扁管的强化传热效果显著,可作为很好的强化传热元件应用于工程实际中。     

裂解炉炉管基于风险的检验

管式裂解炉炉管受炉内高温及管内介质压力的共同作用,易发生蠕变等现象,因此,对裂解炉炉管进行风险评价尤为重要。应用API 581基于风险的检验规范对炉管的失效可能性及失效后果分别进行定量计算,并由此得到裂解炉炉管的定量风险结果和基于风险的检验周期,为裂解炉的风险控制与管理提供依据。     

基于可靠性评价的含缺陷核压力管道疲劳寿命预测方法

含缺陷压力管道经缺陷评定合乎使用后,其疲劳寿命的估计具有重要的工程意义。将整个含缺陷压力管道作为一个整体,分析了含缺陷压力管道的疲劳裂纹扩展特点,提出了相应的含缺陷压力管道疲劳寿命的计算过程,并在基于可靠性评价的基础上,给出了核压力管道的可接受失效概率,最终得到了含缺陷核压力管道疲劳寿命预测方法。     

热管传热性能对小型热管换热器散热效能影响

在零重力辅助下,小热管热阻是小型热管换热器散热效能的重要影响因素之一。基于集总参数法对于换热器系统数值计算的高效性思想,建立了热管、热管换热器的集总参数模型。对同一热管换热器选用不同传热性能的热管,在不同传热温差和流体质量流速下,就其散热效能进行了数值计算。计算结果表明,在零重力辅助下,热管换热器管内热阻存在一临界值Rcri。当热阻RHP≤Rcri时,管外热阻起主导作用,热管换热器的散热效能εh几乎不随热管管内热阻的值而变化。     

介质流速对在线焊接管道极限压力的影响

运用有限元法对不同介质流速下在线焊接时的温度场进行了数值模拟,内部介质流动对焊接温度场的影响通过确定介质与管壁的换热系数来考虑;根据温度计算结果,获得管道的剩余强度因子,进而判定管壁是否烧穿。研究表明,随着流速的增大,焊缝位置处外壁上的峰值温度无明显变化,而内壁上的峰值温度随之下降;在线焊接管道的剩余强度因子及所能承受的极限压力呈上升趋势,且在一定范围内增大明显,故应充分利用该流速变化范围的特点以确定最佳施工条件。