气压砂轮双层结构弹性力学分析及加工特性

为了提升激光强化后高硬度模具自由曲面的光整效果,提出基于软固结磨粒和双层结构弹性体的气压砂轮加工方法。对气压砂轮双层结构弹性力学特性进行分析。在圆形均布载荷环境下,分别引入磨粒层弹性模量与橡胶层弹性模量的比值m及橡胶层厚度与载荷半径的比值n,建立了双层结构弹性体加工应力计算模型以及接触形变公式。通过有限元分析软件ANSYS建立了气压砂轮双层结构弹性力学模型,给出了气压砂轮的应力分布规律以及形变特征。在试验分析中,通过短纤维增补的方法增强内橡胶层,通过耐水黏结剂控制外磨粒层,微观分析证实了双层结构弹性力学的分析假设。搭建气压砂轮加工试验平台,验证了气压砂轮可在短时间内提升高硬度激光强化模具表面质量的加工效果。试验结果表明,面向凹面工件时,较低n值的气压砂轮有助于提升表面质量;面向凸面工件时,在获得相同表面质量的情况下,较高n值的气压砂轮有助于提升加工效率。     

某火炮高平机手轮力6σ稳健优化设计

火炮高平机工作环境的温度存在一个波动范围,无法人为控制,影响到其平衡性能和高平机手轮力。传统的优化设计较少考虑温度等不确定性因素对手轮力的影响。为了提高高平机的稳健性和可靠性,降低高平机手轮力对温度变化的敏感度,基于6σ稳健优化方法,将工作温度作为影响手轮力的不确定因素,对高平机进行稳健优化设计。优化结果表明,在温度变化相同幅度时,手轮力变化值减小,优化结果降低了高平机手轮力对温度变化的敏感度,提高了高平机的稳健性。     

展成磨齿机磨削不同压力角渐开线圆柱齿轮的方法

展成磨齿机的砂轮磨削角为αs,当被磨削渐开线圆柱齿轮分度圆法向压力角αn不同于砂轮磨削角αs时,通过参数换算得出αjn=αs时的磨削节圆直径dj和磨削节圆螺旋角βj,使操作复杂的展成磨齿机可以磨削不同法向模数mn、不同分度圆法向压力角αn及不同齿数z等各类渐开线圆柱齿轮,减少更换修整磨削砂轮时间及工件的中间检测调整次数,提高展成磨齿机的综合效率。     

轮压荷载作用下钢轨-吊车梁腹板系统的若干问题研究

利用ANSYS对吊车梁-钢轨系统在轮压作用下的三个问题进行研究并给出相应结论:1)对钢轨间断的情况下腹板边缘的局部承压应力进行分析,提出相当于轨道连续时承压应力的放大系数;2)研究钢轨对腹板弹性屈曲的作用,结果发现,钢轨的作用仅限于扩散应力;在腹板上沿应力分布给定的情况下,上边缘钢轨的抗弯刚度对腹板的稳定性没有影响;3)对消除弯矩影响的腹板在承压应力作用下的屈曲进行分析,提出屈曲系数近似公式。     

大尺寸动车组车轮剖面夹杂物原位统计分布表征方法研究与应用

建立了基于扫描电子显微镜和能谱分析相结合的夹杂物原位统计分布分析方法,并对大尺寸D2动车组车轮纵剖面中轮毂、近轮毂辐板、近轮辋辐板、轮辋4个区域内的夹杂物的组成、类型、数量和尺寸进行了原位统计分布解析,探讨了不同区域内的各类夹杂物数量、尺寸和颗粒面积的分布规律,发现车轮中主要典型夹杂物为氧化物、条形硫化物、球形硫化物、氧硫复合物。其中氧化物、球形硫化物、氧硫复合物夹杂在轮辋区域数量最多,条形硫化物夹杂在近轮毂辐板最多;轮毂和轮辋区域的氧化物、球形硫化物、氧硫复合物夹杂物总面积普遍大于辐板区域,但轮辋区域的条形硫化物夹杂总面积小于其他区域;同时氧化物、球形硫化物、氧硫复合物这3类夹杂物颗粒尺寸主要集中于2～5 μm之间,条形硫化物尺寸大于10 μm占比最大,轮辋区域大尺寸夹杂颗粒数量占比最小,这与车轮制备工艺要求一致性较好。     

某刚柔混合支承式摩天轮结构的设计计算分析

山东省聊城摩天轮采用刚柔混合支承形式一上部轮盘由140根柔性钢拉索和7根刚性桁架式支撑梁交替均布构成,轮盘由下部4根柔性主拉索和2根刚性主立柱支撑,该支承形式传力路径简洁合理、结构形式安全可靠。本文通过有限元方法对该摩天轮进行了结构极限强度分析、正常使用极限状态分析、偏载分析、抗震分析、安装过程分析、轮辐索失效分析、局部精细有限元分析。由计算结果可知,极限风荷载是摩天轮设计的控制性荷载。该分析结果和方法可供类似结构研究设计参考。     

橡胶沥青及其混合料高温性能研究

从橡胶沥青及混合料的高温性能入手,采用针入度、软化点、135℃粘度评价橡胶沥青高温性能,并采用车辙试验分析橡胶沥青混合料的高温性能,试验结果表明:橡胶粉能够显著改善橡胶沥青及混合料的高温性能。     

[分布式驱动电动汽车动力学控制]基于转矩协调分配的分布式驱动电动汽车稳定性控制

A hierarchical vehicle-stability-control method was presented based on the longitudinal force distribution optimization for the handling and stability control of the distributed-driven electric vehicles. The eight-degree-freedom vehicle models and the three-layer control systems were developed. By selecting the sideslip angle and the yaw rate as the state variables and introducting the virtual control to decouple two control variables,  the integral 2-DOF vehicle models were adopted to calculate the equivalent yaw moments for the vehicle stability in upper controllers. The linear quadratic regulator （LQR） method was utilized to optimize the distribution of the front and rear steering angles and the tire longitudinal forces in middle controllers. The sliding-mode-based slip controller in the lower layer was also designed to reallocate the wheel torques. Simulation results show that the control system may make full use of the adhesion potential of the tire under high speed and extreme conditions, realize the coordinated distribution of wheel torques and improve the steering stability of the vehicles. When the actuators fail, the system may reconstruct effectively and realize the reallocation of control inputs to improve the safety of the vehicles.     

不平衡量信号的精密谱分析及其在砂轮动平衡测控仪中的应用

砂轮传感器拾取的振动信号是包含有大量噪声和其它周期成分的宽频信号,要实现精确平衡必须从中提取出与砂轮转速同频的不平衡振动信号,传统方法是采用模拟带通滤波器,其主要缺点是检波精度不高,另外对不同的磨床转速需要重新设计滤波器参数,通用性差。利用小波包对砂轮振动信号进行分解可以获得信号的时———频分布特性,对于分析以非稳态振动为特征的砂轮不平衡信号提供了有效的分析手段。文中给出了利用小波包进行砂轮不平衡信号提取的应用实例,并与其它信号提取方法进行了比较,显著提高了检波的精度。     

电液制动系统轮缸压力调节特性试验研究

电液制动系统轮缸压力变化特性直接影响制动器夹紧力控制,由于存在机、电、液严重耦合现象,难以精确建模表达。考虑轮缸初始压力和占空比两个因素,以稳态压力变化值代表压力变化率进行试验研究,绘制了轮缸压力变化MAP 图,并对MAP 图进行分析。结果显示:轮缸稳态压力变化值随轮缸初始压力变化存在拐点,该拐点为轮缸活塞运动终止压力,本系统中该压力为2. 8 MPa;轮缸稳态压力变化值与占空比之间呈线性关系,但由于开关阀开关特性的差异,直线未经过原点,增压过程中,直线与横轴交于占空比3% 附近;减压过程中,直线与横轴交于占空比-5%附近。该压力特性研究以MAP 图的形式表达了系统的非线性特性,并找出了系统中具有线性关系的部分,有助于下一步的制动器夹紧力控制研究。