基于多物理量有限元模型的电磁阀失效分析

针对电磁阀失效机理不明确,缺乏有效的故障分析手段和方法等问题,设计电磁阀加速寿命实验,提出了基于多物理量有限元模型的电磁阀失效分析方法。首先利用Ansys有限元软件建立电磁阀温度场模型,计算各部件温度分布;其次将计算得到的温度作为新的载荷加入机械应力场模型求解过程中,得出由热应力和机械应力共同作用下的耦合应力值;最后在综合分析温度与耦合应力对电磁阀影响的基础上,通过实验数据和仿真结果的对比,分析得出一种电磁阀缓变失效机制。结果表明:线圈产生高温易破坏线圈绝缘层,同时由高温产生的热应力与机械应力的耦合效应会对绝缘橡胶产生挤压,温度与耦合效应的共同影响导致线圈在相互接触过程中不断短路,直至铁芯所受电磁力低于其工作阀值时不能克服弹簧的弹力运动,最后造成电磁阀的缓变失效,实验测定结果与数值仿真结果相符合。该方法可广泛适用于其它类型电磁阀的故障分析,为电磁阀的可靠性设计和延寿研究提供参考。     

平凉黄土山地带气候变化、人类活动与水资源问题

依据1951—2014年气象数据统计分析及野外调研资料,讨论了1951年以来陇东黄土山地带降水量、气温变化特征及趋势。结果表明,伴随全球气候变暖,平凉地区最近20年以来不论全年、冬半年或夏半年平均气温都呈明显上升趋势,自1997年以来平均气温比之前40年上升1.2℃。相比之下,除冬半年降雪量略呈减少趋势外,年总降水量并不存在显著增加或减少趋势,而更倾向于存在7 a左右长周期变化或2 a左右短周期波动。伴随气温逐年上升而降水量并不增加,退耕还林等人工干预措施不断加剧的总趋势,土壤水分或浅层黄土地下水资源量不断减少,进而影响林木生长、农业生产和生态环境有效恢复。指出黄土高原沟壑-丘陵地带退耕还林工程实施过程中,根据地形地貌特征科学合理规划耕地、休耕地、林地、草地以及树(草)种选择、林木密度等是今后长期需要研究的课题。