大型圆柱锻件深冲孔最大孔径比的数值模拟研究

本文以内接于大型斜三通锻件的圆柱体为例,基于Deform-3D有限元软件,对高径比H/D=2.5大型圆柱锻件深冲孔工艺过程进行了数值模拟。通过对不同直径坯料冲制多种规格内孔,研究了不同孔径比对坯料形变的影响。模拟分析表明,选择合理孔径比上限,可获得形状规则的目标锻件,研究结果可以为大型圆柱锻件深冲孔工艺的制定提供理论依据。     

液气复合驱动液压挖掘机动臂运行特性及能效

液压挖掘机作业中,大质量动臂举升储存的势能经液压阀口节流转化为热能耗散,不仅浪费能源,还使液压油温度升高,需附加冷却系统降温,增加了机器的成本和复杂性。为解决上述问题,在原有负载敏感驱动回路的基础上,提出基于三腔液压缸的工作装置自重液气平衡势能回收利用方法,三腔液压缸中一个油腔与液压蓄能器直接连通,存储利用工作装置的势能。研究中,首先根据前期的仿真结果,建立了基于三腔液压缸的液压挖掘机测试样机,通过试验,分析对比了分别采用两腔液压缸和三腔液压缸驱动动臂的运行特性与能效特性,测试结果表明,增加液气储能容腔后,提高了系统运行的平稳性,动臂运行过程中的能耗降低48.5%,峰值功率降低64.7%,节能效果显著。新的方法也同样适用于各类液压缸驱动的重载举升装置。     

带补偿因子的双模糊控制在电液伺服阀控非对称缸系统上的应用研究

为解决电液伺服阀控非对称缸系统在进行对称运动时由于液压缸的非对称性带来的控制非对称问题,提出一种含补偿因子的双模糊控制算法。以电液伺服阀控非对称缸系统为对象,针对非对称液压缸在两个运动方向上动态特性的非对称性问题,采用含补偿因子的模糊控制器进行补偿。同时,针对负载力大范围变化的特点,采用模糊PID控制算法来适应负载的变化。模糊PID控制器及含补偿因子的模糊控制器以经过跟踪微分器处理的误差及误差的微分作为输入,模糊PID控制器输出为PID控制器各项系数,含补偿因子的模糊控制器输出为补偿因子,结合模糊PID控制器,形成有效解决非对称液压缸非对称性问题的控制方法。仿真和试验结果表明,提出的控制方法能够有效解决电液伺服阀控非对称缸系统的控制非对称性问题,并拥有良好的控制效果。     

巷道超前支护装备双缸同步推移控制方法

考虑到综合掘进巷道液压迈步式超前支架的前进推移液压缸存在同步性能较低的问题,对双缸的电液伺服同步系统进行了设计,并提出了等状态交叉耦合模糊双缸同步控制方法。等状态交叉耦合模糊双缸同步控制方法是将模糊控制策略与交叉耦合控制进行结合的非线性同步控制策略,它避免了主从交叉耦合控制方法存在的因为上一个系统的信号波动对下一个系统产生影响,而下一个系统的信号波动不会反馈到上一个系统中而带来的系统较大的误差。最后通过实验分析研究了两种同步控制方法的性能,结果表明,等状态交叉耦合模糊双缸同步控制方法具有更好的同步控制性能。     

空心圆柱扭剪试验中广义应力路径的控制与实现

针对国内外动态空心圆柱扭剪仪(HCA)在设置广义应力路径时大都需要人为假设外荷载加载形式的现状,指出了这种假定对HCA仪模拟广义应力路径能力的局限。考虑到GCTS公司HCA-100能够独立地控制轴力、扭矩及内外围压独立地加载,通过缜密的数学推导,提出了由目标广义应力路径直接确定外荷载加载方式的计算公式,据此可以实现对任意形式的广义应力路径的模拟并通过试验验证了其可行性。在三维应力坐标系b-?-?中,探讨了典型广义应力路径的表示方法,以q恒定的主应力轴连续旋转的应力路径为例,讨论了内、外围压与广义应力路径之间的关系。简化并完善了HCA仪的控制过程,为后续试验研究提供了理论依据。     

非爆破柔性气缸弹射器研究

研究一种基于压缩气体静音发射的柔性气缸弹射器,实现了在约束且不爆破的情况下对弹射物变距离做功。通过弹射理论分析、仿真计算和实验验证相结合的方法,对柔性气缸弹射器动力学特性进行研究。结果表明：柔性气缸折叠压缩、充气展开弹射能实现对弹射物的发射,弹射过程无爆破现象;弹射器弹射能力受到柔性气缸初始长度、柔性气缸与弹射物的接触面积、柔性气缸压力等因素的影响。在对不同初始长度柔性气缸的弹射能力的研究中发现：柔性气缸初始长度越长、折叠量越大,柔性气缸展开弹射的作用距离就越大,弹射能力也就越强;通过4个1 000 mm×2 000 mm 规格的柔性气缸组在2 MPa压力作用下弹射质量60 t弹射物可产生4.6 MJ能量,可实现对大质量物体的弹射。该研究成果对实现高压气体可控能量释放与大质量弹射技术研究具有参考意义。     

基于有限元的长管拖车气瓶瓶肩结构分析

为了改善长管拖车气瓶瓶肩的受力状态,尝试在长管拖车气瓶瓶肩添加一种矩形环凸形结构,运用ANSYS软件分别模拟了环凸形结构离肩距为10 mm~55 mm、长度为40 mm~130 mm、宽度为6 mm~24 mm范围内的最大位移、最大等效应力和最大轴向应力,最后与长管拖车气瓶瓶肩不添加环凸形结构的结果对比分析. 结果表明:长管拖车气瓶瓶肩添加环凸形结构可以改善气瓶的受力状态,减小最大位移大约3.3%,最大等效应力大约10%,最大轴向应力大约5%,气瓶受力状态与环凸形结构位置、长度和宽度大致呈线性关系,这种设计为长管拖车气瓶的优化设计提供了参考.     

核壳结构免烧轻骨料的制备与性能研究

针对核壳结构免烧轻骨料的制备技术,研究采用单颗承载力来表征人造轻骨料的力学性能,研究了石灰掺量、水泥掺量、不同养护方式下成熟度模数对免烧轻骨科性能的影响,同时研究了核壳结构免烧轻骨料的耐高温性能.结果表明,单颗承载力与筒压强度具有良好的相关性,石灰掺量对粉煤灰掺量为50％的轻骨料力学性能影响较小,水泥掺量对轻骨料力学性能影响较大.成熟度模数对早期力学性能影响较大,随着成熟度模数的增加,7d承载力几乎成线性增加,但对28 d力学性能影响不大.所制备的核壳免烧型骨料,承载力与烧结陶粒相比存在明显优势,具有良好的耐高温性能,400℃时强度不下降,600℃时颗粒仍保持完整,承载力降低约35％,可用于结构自保温材料.     

高强化柴油机缸套-活塞环异常磨损及磨合研究

针对高强化柴油机初始阶段异常磨损的问题,以某单缸机为研究对象,进行了活塞-活塞环装配、维护、磨合方法的研究;剖析了高强化柴油机安装、起动、磨合过程中导致柴油机异常磨损的原因,总结制定了适合高强化柴油机装配、起动、磨合规范。