水润滑螺旋阶梯腔艉轴承接触特性分析及结构优化

基于有限元法,考虑艉轴承材料的非线性力学特性以及各结构参数间的交互作用,对该轴承进行接触分析。采用正交试验法分析腔长、腔数、螺旋角、深浅腔比例等主要影响因素对接触应力及变形量的影响规律,采用控制变量法分析螺旋腔腔角、进/出水孔直径、螺旋腔腔深等次要因素对接触应力及变形量的影响规律,分别得到各参数的优化值。同时利用多目标优化方法,对艉轴承的沟槽直径和内衬外径进行优化,以满足低应力及轻量化的设计要求。优化后艉轴承质量降低了29%,接触应力降低了12%,在达到轻量化的目的同时,显著提高了其力学性能。     

气缸关键零件交变应力与失效机制分析

气缸具有磨损破坏、断裂破坏等多种故障模式,这些故障模式最终都和气缸关键零件的应力水平有直接的关系。为定性分析气缸失效机制,利用MATLAB/SIMULINK仿真得到气缸两腔气压作为边界条件输入,基于ANSYS/LS-DYNA构建有限元模型仿真气缸工作的动态过程;搭建气缸运动试验台,利用LABVIEW采集相关数据验证理论模型及有限元模型的正确性;对仿真结果进行后处理,分析研究气缸伸出行程中各零件的应力并确定气缸不同零件的失效机制。结果表明,气缸各零件上一直承受着幅值变化剧烈的交变应力作用,最大应力产生的位置为耐磨环与缸筒接触处、导向套与活塞杆接触处及活塞杆与活塞螺纹连接处;活塞、活塞杆最主要的失效模式为冲击破坏失效,导向套、耐磨环等零件的主要失效模式为磨损变形失效。     

高速动车组驱动齿轮箱运行工况下润滑流场分析

基于齿轮箱内不可压缩的气液两相流的流场润滑,利用VOF(Volume of Fluid Model)追踪自由液面的方法,采用PISO(Pressure-Implicit with Splitting of Operators)算法,应用动网格技术求解齿轮箱内部流场,研究分析行车速度、齿轮正反转及注油量3种因素对齿轮箱内部油液瞬时分布、齿轮箱内部压力分布和各轴承进油孔质量流量的影响。计算结果表明:行车速度增加时齿轮箱内部润滑更及时有效,且内部压力均增大,各轴承进油孔质量流量增多;注油量增加时更有利于齿轮箱内部油液扩散,各轴承进油孔质量流量不同程度增多,但对压力分布影响较小;齿轮正反转对油液分布影响较小,齿轮逆时针转动时出现最大正、负压强,行车速度增加时,齿轮负压有明显变化。     

RESEARCH AND DEVELOPMENT OF DOWN-THE-HOLE HAMMER IN CHINA

ＲＥＳＥＡＲＣＨＡＮＤＤＥＶＥＬＯＰＭＥＮＴＯＦＤＯＷＮ┐ＴＨＥ┐ＨＯＬＥＨＡＭＭＥＲＩＮＣＨＩＮＡＬｉｕＧｕａｎｇｚｈｉ（ＣｈｉｎａＣｏｏｒｄｉｎａｔｏｒ，ＣＣ－４Ｇｒｏｕｐ，ＩＬＰ；ＭｅｍｂｅｒｏｆＣｈｉｎａＡｃａｄｅｍｙｏｆｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎ...     

不同加载方式下实腹式型钢混凝土T形截面柱损伤试验研究

为研究不同加载方式下实腹式型钢混凝土T形截面柱沿腹板方向的损伤演化规律,设计并制作了10根缩尺比为1/2、剪跨比为2.5的型钢混凝土T形截面柱,变化参数为轴压比、配钢率及加载制度。基于试验成果,对单调荷载及低周反复荷载作用下T形截面柱的荷载 位移曲线及能量耗散能力进行了分析。结果表明：从初始加载到失效,型钢混凝土T形截面柱的损伤过程可分为5个阶段,分别为无损阶段、轻微损伤阶段、损伤稳步发展阶段、严重损伤阶段和破坏阶段;与单调加载相比,随着位移幅值的增大与荷载循环次数的增加,T形截面柱的承载力、极限变形能力和极限耗能能力均有不同程度的降低。在试验研究的基础上,考虑荷载循环次数、位移幅值与极限承载能力的动态关系以及加载路径对T形截面柱损伤的影响,建立了由最大变形与滞回耗能双参数组合的非线性损伤模型,并验证了该模型的合理性。     

双弹簧支撑ETFE枕式膜结构性能研究

利用压缩弹簧代替充气形成无需充气设备的ETFE薄膜结构,采用数值分析与模型试验方法对双弹簧支撑ETFE枕式膜结构的可行性及结构性能进行研究。数值分析结果表明：膜面形状由膜面初始应力和弹簧弹力之比决定;弹簧刚度对膜面应力影响较小,增大弹簧刚度可减小膜面位移但使荷载作用下弹簧弹力的变化增大;膜面矢跨比对膜面应力影响不大,但减小矢跨比使膜面变形增大。模型试验结果表明：膜面成形可通过调整弹簧弹力完成,方法简便可靠,膜面成形精度较高;加载试验中弹簧支撑系统工作可靠,可以较好地追随并张紧膜面;支撑点处膜面应力集中不明显,试验结果与数值分析结果吻合较好。     

单向张拉膜结构气弹模型试验研究

在均匀流场中进行开敞式单向张拉膜结构气弹模型风洞试验,研究膜结构的流固耦合机理。研究表明：膜的气弹失稳主要由涡激共振引起,膜结构在风荷载作用下变形到平衡位置并围绕该平衡位置进行振动,特定风速下,流体流经平衡位置会产生旋涡。低风速下,膜以一阶模态为主振动,流场中没有任何旋涡;超过一定风速后,振动中出现了某高阶模态的响应,流场中也出现了与该阶模态主频接近的旋涡;随着风速的增大,旋涡的主频与该阶模态频率的差别越来越小进而变化到相等,后又变化到差别越来越大,导致该阶模态的共振响应越来越弱直至消失;随着风速的继续增大,旋涡的频率会与膜的其他阶模态基频接近,导致结构发生其他阶模态的涡激共振。这种涡激共振是一种周期性振荡式失稳,结构的无量纲第一临界风速约为0.84,第二临界风速约为2.27。     

静态热处理时间对轮毂轴承用复合锂基润滑脂流变特性的影响

为研究轮毂轴承工作过程中的热效应对复合锂基润滑脂流变性能的影响,采用静态热处理方式模拟轮毂轴承内复合锂基润滑脂的受热情况。在150℃下对润滑脂进行不同时间的热处理,并采用旋转流变仪研究各样品的流变特性变化规律。研究结果表明:短时间的静态加热处理后,复合锂基润滑脂胶体分散体系发生物理变化;皂纤维缠结程度先降低然后呈逐渐增加的趋势,出现了一定程度的固化;触变性分析表明复合锂基润滑脂的结构恢复性能随加热时间的延长而逐渐减弱。     

润滑油聚结-真空组合分离脱水性能研究

结合润滑油真空分离极限含水量低和聚结分离脱水效率高的优点,提出润滑油聚结-真空组合分离脱水技术。介绍聚结-真空串联组合和聚结-真空一体式组合2种分离装置的结构原理和工作方式,选取L-TSA46汽轮机油作为试验对象,在相同条件下对2种分离装置脱水性能进行对比试验。结果表明:2种分离装置的脱水性能非常接近,聚结-真空串联组合分离装置的脱水效率略高于聚结-真空一体式组合分离装置,但聚结-真空串联组合分离装置体积较大,且其真空泵需连续工作因而磨损较快。     

流变模型对弹流润滑数值解的影响

采用Carreau流变模型和Ree-Eyring流变模型,研究不同流变模型对黏度较低的Squalane润滑油弹流润滑数值解的影响。分别计算不同卷吸速度、不同滑滚比下Eyring流变模型、Carreau流变模型的摩擦因数,并与试验值进行比较,同时比较Eyring流变模型与Carreau流变模型的摩擦因数、油膜最高温度、中心膜厚及最小膜厚随滑滚比、卷吸速度和最大赫兹压力变化的数值解。结果表明:在滑滚比较小时Eyring流变模型的摩擦因数更加接近试验值,在滑滚比较大时Carreau流变模型的摩擦因数更接近试验值;滑滚比对不同流变模型之间数值解的差别没有影响;随着卷吸速度的增大,Eyring流变模型所对应的膜厚值逐渐高于Carreau流变模型,而油膜最高温度逐渐小于Carreau流变模型;随着最大赫兹压力的增大,Carreau流变模型的油膜最高温度及摩擦因数逐渐大于Eyring流变模型。研究表明,在温和工况下Eyring流变模型更适合Squalane润滑油的弹流分析。