晶须材料的研究进展

综述了晶须的特征、生长机理、制备以及应用。简要介绍了晶须材料的研究现状及发展前景。由于特殊的形状和优良的物理化学性质,晶须可作为一种新型的功能材料,在复合材料、高分子材料、阻燃防火材料等方面有着广泛的应用。     

复杂转子-轴承-汽封耦合系统的非线性振动分析

基于非线性动力学和转子动力学理论,综合考虑Muszynska非线性汽封力、非线性油膜力和转子不平衡量的耦合作用,建立了双叶轮-轴承交错布置的复杂转子-轴承-汽封系统动力学模型。采用有限元法（FEM）推导系统运动微分方程,编程计算了系统转速、圆盘偏心量、汽封长度和汽封间隙等参数对系统动力特性的影响,并利用分岔图、频谱图、相轨迹和Poincare映射图表征了系统的运动性态。研究表明：耦合系统具有高度非线性,随着参数的变化系统呈现出周期运动、倍周期运动、准周期运动和混沌运动等复杂动力学行为。通过减小圆盘偏心,增加系统汽封长度,选取合适的汽封间隙有利于提高转子-轴承-汽封系统的稳定性,改善系统的运动特性。     

电石渣制备高温型硅酸钙防火材料

采用超声技术对电石渣进行预处理改性,控制适宜的超声改性和水热合成工艺参数,制备出了以电石渣为钙质原料的HT-CSF材料。采用XRD、SEM和DSC/TG分析了电石渣改性后合成HT-CSF材料的晶相组成、微观形貌和耐温性,结果表明,超声时间对电石渣乳液活性及HT-CSF材料的耐火极限有较大的影响;水热合成和压滤成型工艺参数对HT-CSF材料的密度及耐火极限也有较大的影响。控制超声时间3h、水热合成工艺参数215℃保温8h、成型压力0.71MPa,可制备出密度140 kg.m-3,抗折强度0.20MPa,1000℃下线性收缩1%,导热系数0.043 W.(m.K)-1,最高使用温度1000℃,耐火极限2h,燃烧等级为不燃性A级的高温型硅酸钙防火材料。     

热流固耦合下增压器涡壳多目标优化

以某型增压器涡壳为研究对象,采用热流固耦合分析方法,建立涡壳热流固耦合的有限元模型,对增压器涡壳热结构进行分析,获得涡壳的热塑性应变分布,确定涡壳产生热结构破坏的部位,并与涡壳热循环试验结果相比较,验证了涡壳热流固耦合分析模型的正确性。选取涡壳三个危险部位的热塑性应变为优化目标,采用响应面方法,构建了以涡壳危险部位结构尺寸参数为设计变量,以增压器涡壳的热塑性应变为优化目标的结构优化近似模型,采用基于响应面方法和遗传算法的多目标优化方法获得涡壳最优结构参数组合,并通过了热流固耦合仿真的验证。涡壳三个危险部位的热塑性应变分别从原来的3.3%、3.2%、2.6%降为0.66%、0.8%、1.03%,表明该优化方法改善了涡壳的热结构强度,降低了涡壳产生热裂纹的风险,提高了涡壳的热结构稳定性与可靠性。     

基于拓扑优化的卧式旋压机床身加强肋布局优化设计方法

提出了基于拓扑优化的卧式旋压机床身加强肋布局优化设计方法。在确定设计空间及载荷后,采用带惩罚的变密度法(Solid Isotropic Microstructures with Penalization,SIMP)的结构拓扑优化技术,以多工况静力结构柔度和1阶自然频率为优化目标,建立了床身模结构拓扑优化模型,并在考虑工艺性的前提下,确定了床身板件焊接加强肋的最优布局。优化前、后的对比表明,优化后床身的静、动态性能均得到了显著提高,最大应力下降了13.39%,导轨刚度提高10.78%,1阶自然频率提高了9.28%。     

强夯机臂架应力测试与结构优化

针对强夯机臂架在复杂工况下结构强度冗余、应力集中、材料耗损大等问题,利用有限元的原理和方法,基于NX平台,建立某型号强夯机模型,确定工作载荷,得到臂架结构多个恶劣工况下变形和应力分析云图;以Optistruct为优化解算器,对臂架结构进行多工况下的优化设计．实验结果表明,运用应变电测方法的15个测点获得的实验数据与有限元分析结果误差值小于15%．优化结果满足安全性要求,优化后臂架载荷分布更加合理,最大位移和应力分别减小6.42%和12.48%,节省材料2.38%．