超声滚挤压轴承套圈表层残余应力模型

通过超声滚挤压强化试验,检测了不同工艺参数下残余应力的数据,分析了轴承套圈表层残余应力的变化规律,探究了超声滚挤压工艺参数对轴承套圈表层残余应力的影响,建立了超声滚挤压残余应力的回归模型并验证了其可靠性。研究结果表明,超声滚挤压强化后试样表层残余应力为压应力,残余压应力随进给量和主轴转速的增大而减小,随静压力的增大均呈增大趋势,且随着静压力的增大,残余压应力峰值点由表层向基体方向移动;所建立的超声滚挤压残余应力回归模型的最大相对误差为3. 78%,可以对不同超声滚挤压工艺参数的残余应力进行预测及工艺参数优化。     

基于综合满意度函数的超声滚挤压加工参数优化

为提高轴承套圈表层性能，以42CrMo为研究对象，以表面粗糙度、残余应力及加工硬化程度为优化目标，以转速、进给速度、振幅和静压力为主要加工参数，进行了超声滚挤压正交试验。基于传统响应曲面函数，引入了熵权理论和满意度函数，构建了改进的响应曲面-满意度函数模型。通过降阶梯度法对模型进行优化得到最优加工参数组合，并与传统响应曲面优化结果进行金相组织对比分析。结果表明，改进的响应曲面-满意度函数的表层性能的综合满意度分别为0.75299、0.53618和0.74813,表明建立的模型稳健可靠。最优加工参数水平为转速355 r·min^-1,进给速度24 mm·min^-1,振幅24μm,静压力150 N。采用改进响应曲面-满意度函数优化参数加工的表面粗糙度降低、残余应力和硬度提高，表面晶粒细化程度较为明显，证明了优化结果的精确性。     

BS105型颚式破碎机动颚支架有限元分析

采用有限元分析软件ANSYS对BS105型颚式破碎机动颚进行数值模拟分析。通过对两种结构形式动颚的强度计算,探讨动颚面板开孔与否对动颚整体强度和刚度的影响,根据分析结果提出了动颚结构设计改进措施,为BS105型破碎机动颚结构设计提供参考。     

基于ANSYS的数控铣床立柱数值模拟分析

利用ANSYS有限元分析软件对某型数控铣床进行数值模拟,计算不同受力工况下铣床立柱的变形和应力,分析了立柱的刚度和强度。同时进行了对应工况下立柱的电测实测,将立柱应变的数值模拟数据与实验数据做了对比分析,结果表明实验实测与有限元分析基本一致,模拟结果可为铣床立柱的设计提供参考,并指明该型数控铣床立柱的强度与刚度均远远满足工艺要求,有必要做进一步的优化设计。     

微极广义磁热弹性固体界面上波的传播

给出了微极广义热弹性固体的一般控制方程；研究了在定常磁场作用下具有均匀初始温度的两理想接触微极弹性介质平面分界面上磁热弹性波的传播特性；给出了分别在缺少磁场、热场作用或不同广义热传导理论下反射或折射热波、纵向位移波、耦合横向和微旋转波与入射纵向位移波的振幅比随入射角变化的关系曲线，讨论了热松弛及磁场对振幅比的影响。结果表明：热松弛时间及磁场对振幅比均有显著影响，改变热松弛时间或磁场强度可以明显改变波的传播形式。     

基于波动法的静水压力下环肋圆柱壳耦合振动特性研究

研究了静水压力下环肋圆柱壳的振动特性。在Flügge理论的基础上,考虑流体的影响,通过变换轴向波数,先后采用波动法和牛顿迭代法得到了不同边界条件下环肋圆柱壳的固有频率值。经过与已有文献数据进行对比,验证了研究的有效性和正确性。通过算例,分析了静水压力、肋条截面尺寸和数目、边界条件等因素对水下环肋圆柱壳固有频率的影响。     

动力电池双向热管理系统性能分析与优化

基于工质相变热虹吸效应,提出了动力电池双向热管理系统,通过改变工质充注量,60~220 g时,试验测试了该系统的双向热管理性能,并据此进行系统优化。结果表明：该热管理系统的正常运行有一个最低充注量。系统优化前,加热工况,系统换热功率受充注量的影响小;散热工况,系统的换热功率随充注量的增加而增大,随电池箱初始温度升高而增大,且强制散热效果要优于自然散热;相同充注量,换热板表面的最大温差随电池箱初始温度升高而增大,在3C放电倍率,无法控制电池表面温度低于45℃。系统优化后,圆管换热板系统的换热效果要优于矩形管换热板系统,且在3C放电倍率能将电池表面温度降低至43.4℃,换热板的温度一致性更好。     

飞秒激光加热多层金属薄膜的热响应

采用微观双曲两步热传导模型,研究了飞秒脉冲激光加热过程中多层金属薄膜的热响应。利用界面连续条件,推得三层金属薄膜各层薄膜内电子温度和晶格温度在拉普拉斯域内的解析表达式。通过拉普拉斯数值反变换,计算并绘制了100nm单层Au膜和34nmAu/33nmCr/33nmAu三层膜在飞秒脉冲激光加热过程中各层薄膜内电子温度和晶格温度沿薄膜厚度的分布曲线。数值结果表明,激光加热过程中不仅电子与晶格之间存在强烈的非平衡热行为,不同金属材料薄膜界面上金属晶格温度也具有急剧的非平衡行为。同时讨论了多层薄膜温度分布特点及其与薄膜材料参数的关系。     

CJ411型颗式破碎机机架开裂修复研究

采用有限元分析软件ANSYS对CJ411型颚式破碎机机架进行数值模拟，分析机架开裂破坏的主要原因。意外载荷促使破碎机处在高应力条件下的铸造构件缺陷演化萌生裂纹，长期超负荷运转的高交变应力环境方便了裂纹快速增长，最终导致机架疲劳失效。在此基础上提出了机架结构修复改进措施：将高应力区域的铸造构件用碳钢焊接件代替；横梁和机架的连接由焊接改为螺栓连接。修复前后机架数值模拟对比分析表明，机架应力分布合理，既充分利用材料特性，又大大降低断裂失效概率，改进效果明显。本研究不仅解决了实际问题，更为颚式破碎机生产设计单位在机架设计优化方面提供参考。     

硅锰钢中夹杂物应力场数值模拟

采用ANSYS有限元分析软件,建立含不同种类、形态夹杂物的硅锰钢有限元模型,计算在单向拉伸状态下含夹杂物的硅锰钢应力场分布,进而从宏观力学角度分析夹杂物的力学行为。结果表明,夹杂物和基体的弹性模量的差距及夹杂物的形态,对试样内的应力集中程度及最大应力影响最显著。