复杂应变率敏感性铝合金流变行为的表征

以NUMISHEET 2016 BM3中5系铝合金AA5086-H111为研究对象,建立其准静态温拉伸流变应力的本构模型。该材料在室温状态下的流变应力表现为负应变率敏感性; 150℃时,随着应变率增加,由负应变率敏感性变为正应变率敏感性;240℃时为正应变率敏感性。针对传统指数型应变率相关项是一种单调函数,构成的本构模型一般用来描述正应变率敏感性的流变行为,很难表征这种复杂应变率敏感性流变行为的问题,给出了一种新的应变率相关项,并称其值为健壮系数。在不同应变率范围内,健壮系数可以表现出不同的单调性。结果表明,耦合新应变率相关项的本构模型可以较好地表征AA5086-H111在不同温度、不同应变率下的流变行为。     

裂纹扩展寿命多失效模式可靠度的序列二次规划计算方法研究

机械结构中普遍存在疲劳裂纹,由于受各种随机因素的影响,裂纹扩展过程下的结构安全性评价往往具有很大的不确定性。针对有限板宽问题,通过灵敏度分析,优选出了对疲劳裂纹扩展速率影响较大的因素(载荷水平、裂纹初始长度和材料参数),并将其视作随机变量,推导出疲劳裂纹扩展下的断裂失效可靠性模型,在此基础上建立了可靠性指标的优化数学模型,并基于序列二次规划算法给出了裂纹结构断裂失效及静强度联合失效的可靠性指标。最后根据一个具体实例,得到了联合失效模式下的可靠性指标随应力循环次数扩展的曲线,并同单一失效模式下的可靠性变化进行对比分析,说明了基于联合失效模式下的可靠性分析的合理性,实现了对裂纹结构在扩展过程中可靠性变化的评价。     

基于空间几何的无伴随运动并联机构分析与综合

一移动两转动(1T2R)三自由度并联机构普遍存在的伴随运动对机构的运动精度及性能有不利影响,为得到一系列1T2R无伴随运动的并联机构,利用空间几何理论及螺旋理论对无伴随运动并联机构进行分析与综合.基于空间几何理论分析了无伴随运动并联机构的转轴条件,结合螺旋理论分析了该类机构动平台平面与约束螺旋的空间位置关系,将至少拥有1T2R自由度的支链分成4类,分析[R]-型支链在不同支链布局下的约束螺旋位置及转轴位置对伴随运动的影响,从而给出了1T2R无伴随运动并联机构的构型准则及结构条件,并通过构型综合得到了105种无伴随运动并联机构.对一种新型2RPU-RPRU无伴随运动并联机构进行了运动学分析,验证了该方法的正确性.     

移动质量-梁耦合系统的动态响应分析

在建立了移动质量-梁耦合系统振动方程的基础上,针对时变力学系统采用Newmarkβ逐步积分法进行求解.对不同运动状态移动质量作用下的简支梁动态响应进行研究,得到在移动质量的初速度和加速度两个运动参数变化的情况下梁的挠度变化规律.数值模拟结果表明:移动质量作用下,梁的挠度曲线是以一定频率围绕静挠度线的一种类正弦波,移动质量的惯性作用对梁动态响应的影响不能忽略.     

某型装载机司机室振动噪声试验分析

对某型装载机进行了振动噪声测试,得到装载机司机室基座的三向加速度响应时间历程和室内噪声数据,并对其进行数据处理及分析.结果表明:该型装载机司机室基座加速度激励的基频为36 Hz,恰好处于发动机激励频率12 Hz的倍频程上;怠速定置工况下室内测点处的噪声约为74 d B,静止举动铲斗时的噪声约为85 d B.     

基于CAD模型重用的桥面吊机结构一体化设计

长期承接桥面吊机设计工作的企业积累了宝贵的设计知识,但是一般企业没有建立可配置、可变型的CAD模型,面临新的设计任务时设计人员必须按部就班地从结构设计、三维建模、结构分析等步骤一步步做起,工程师们需花费大量时间去做重复工作。为了解决这一问题,通过建立基于CAD模型重用技术的桥面吊机一体化设计系统,对已有的CAD模型进行合理重用,实现融桥面吊机设计、分析、CAD建模为一体的快速设计。     

广州港起重机械裂纹诊断系统的应用及改进

从港口起重机金属结构的故障管理与实践出发，通过对故障原理的分析，在断裂力学的基础上，对存在宏观裂纹构件的使用寿命和巡检周期进行预测，并开发出了港口起重机械金属结构裂纹诊断系统。通过在广州等大港口的推广，方便了维修、管理人员的使用。最后对该系统在应力测试操作中的经验和教训进行了总结。     

基于改进双向渐进结构法的岸桥门框结构拓扑优化

针对拓扑优化过程中存在的数值不稳定问题、优化后的结构呈现病态不利于转化为工程上可以实施的问题,文中采用基于统一排序的单元增删方法,提出了一种在双渐进结构法中改进增删单元最大增加率和单元最大删除率的策略,通过限制拓扑优化过程中相邻的两个迭代步结构相差过大,确保迭代过程中变化平稳。对岸桥的门框结构进行验证,结合岸桥的特点,进行合理的模型简化,建立了岸桥的有限元模型。选择小车在大梁上的4个典型位置作为计算工况,对岸桥进行不同工况下拓扑优化,并对优化结果重构,为岸桥的设计提供了启示。     

ARMG吊具辅助钢丝绳牵引式主动防摇方法

为提升自动化码头中自动化轨道式集装箱龙门起重机（ARMG）在无人驾驶起吊搬运工作中对吊重的防摇效果,提出一种采用吊具辅助钢丝绳作牵引的主动防摇方法,通过辅助钢丝绳对吊具施加牵引力抑制吊具的摆动,消耗其摆动动能,从而减小吊具偏摆幅值,将其摆动幅度控制在安全范围内,实现防摇目标.建立主动防摇系统动力学模型,利用功能等效原理将通过辅助钢丝绳施加的牵引力等效为系统中吊具的阻尼,通过求取满足防摇要求的阻尼获得实际所需的牵引力.对不同小车运行方案以及不同典型垂荡高度下的主动防摇过程进行仿真,获得吊具对应的摆动响应以及通过辅助钢丝绳施加的牵引力大小,仿真结果验证了提出防摇策略的有效性以及等效阻尼计算的正确性.以上海振华重工集团生产的某型ARMG为实验对象,在典型垂荡高度下进行试验,试验结果验证了提出的主动防摇方法的可行性及其在实际起吊工作中的实用性.     

空箱堆高机司机室防护罩防护能力仿真分析

为了评价空箱堆高机司机室防护罩的防护效果,建立了集装箱跌落有限元模型,并进行空箱跌落的冲击动力学分析,通过有限元动态仿真评价箱体与防护罩损伤情况及防护罩对司机的防护效果,从而为防护罩的设计提供依据。