轴向进给比对薄壁管滚珠旋压影响的有限元分析

通过有限元数值模拟方法得出滚珠旋压中薄壁管在不同凹模旋转速度条件下轴向进给比的变化规律及工件的成形规律,并对模拟结果的等效应变分布做了分析,并与实验结果进行比较,给出薄壁管滚珠旋压时进给比的选取范围.结果表明,进给比对滚珠旋压中薄壁管直径的胀缩和工件的质量有着显著的影响.另外,从计算的模具所受的三向载荷变化情况分析了模具的使用寿命.     

车辐式索桁架模态分析与试验研究

通过对跨度为60 m的圆形车辐式索桁架屋盖按照1：10缩尺模型进行模态分析和模型试验,考察了拉索预应力、矢跨比及内外环直径比3个参数变化对结构自振特性的影响,对比分析了前4阶振型的试验结果与理论计算结果。结果发现：结构第1、2阶振型为反对称上下振动,第3阶为内环扭转振动,第4阶为内环相对扭转振动;试验和理论结果误差在10%以内,试验振型与理论振型基本吻合;前4阶振型的频率均在10 Hz以上,表明车辐式索桁架结构为低频动力响应,自振频率较小且分布密集;预应力水平越高,振型频率越大,则结构刚度越大;矢高增加,结构频率随之减小,结构更容易发生侧向失稳;内外环直径比越大,结构扭转刚度相对会减小,容易发生扭转失稳。     

Influence of Structural Parameters of Turbocharger Floating Bearing on Its Dynamic Characteristic Coefficients

The structure parameters in an actual industrial production have a great influence on the coefficient of supercharger floating bearing dynamic characteristics,but there has been little systematic study so far. In this paper, the influence of structural parameters of the turbocharger floating bearing on its dynamic characteristic coefficientsis systematically investigated based on the theories of hydrodynamic lubrication and tribology. The influence of clearance ratio on eccentricity and the influence of internal to external radius ratios, and Sommerfeld number were analyzed.A new formula of responding characteristics of the oil film force caused by the displacement or velocity disturbance was deduced near an equilibrium in the steady state. Applying the newly developed formula, the dynamic characteristic was studied for floating bearings. Regularity for change of oil film stiffness and damping was analyzed with the structural parameters of floating bearing such as radius ratios and eccentricity.It has been found that the clearance ratio increases with eccentricity when the radius ratio is unchanged.The eccentricity decreases with the internal to external radius ratio of floating rings when the clearance ratio is constant.The absolute value of total principal stiffness and total main damping decrease with the clearance ratio and radius ratio of floating rings when the total cross damping is stable. The results and findings in this paper can contribute to nonlinear dynamics designs of turbocharger rotor-bearing systems.     

泡沫铝填充6082-T6铝合金圆管构件轴压力学性能

薄壁金属构件与吸能泡沫材料组合形成的复合构件具有优越的耗能性能,本文将泡沫铝填充至6082-T6高强铝合金圆管中作为建筑结构中的耗能复合构件。为获得泡沫铝填充6082-T6铝合金圆管在轴压荷载下的响应特征、破坏机理及耗能性能,进行了20组不同径厚比和高径比的铝合金空管以及泡沫铝填充复合管的轴压试验。构件表现出3种破坏模式:劈裂破坏、叠缩劈裂破坏、叠缩劈裂+不规则变形破坏。填充泡沫铝能够有效改善构件在轴压荷载下的变形能力,避免其发生不规则变形破坏,并提高构件耗能能力。基于有限元分析平台LS-DYNA提出了合理的有限元建模方法并开展了参数分析,结果表明:构件峰值承载力与吸能能力均随壁厚和管径的增大而增大。当高径比增大时构件在轴压荷载下发生失稳破坏,而填充泡沫铝后构件发生失稳破坏的临界高径比增大。     

Characteristics of thickness distribution of tailor-welded tube hydroforming

Both experimental and mechanical analyses were carried out to investigate the characteristics of thickness distribution for tailor-welded tube (TWT) hydroforming with dissimilar thickness. Then, the effects of weld-seam position and thickness difference were also revealed. A multiple-diameter tube was formed to reveal the characteristics and the regularity of thickness distribution during TWT hydroforming. It is indicated that there are obvious fluctuations in thickness distribution though the TWTs have the same expansion ratio. The thinning ratio of thinner tube is bigger than that of thicker tube especially in the zone closed to the weld-seam. The difference in thinning ratio between two tube segments can reach 9%. Consequently, sudden and large fluctuation of thickness appears in the zone nearby the weld-seam. The difference in thinning ratio between thinner and thicker tubes enlarges as the thickness difference increases, but improves as length ratio increases. Different strain states are the main reason to induce nonuniform thickness distribution. The difference in thickness is the main reason to induce different strain states on thinner and thicker tubes.     

薄壁管滚珠旋压成形数值模拟

应用DEFORM-3D软件建立了薄壁管滚珠旋压成形的三维有限元模型,通过对影响滚珠旋压加工的关键工艺参数一进给比进行模拟,得到金属流动的规律及其对表面质量的影响,并进一步分析了应力、应变和旋压力随进给比的变化．模拟结果表明进给比为0．8～1mm／r时旋压成形过程处于较好的稳定状态．     

粗纱捻系数与细纱后区牵伸搭配方案的模糊决策优选

细纱牵伸过程中,为避免捻回重分布导致成纱条干恶化,粗纱捻系数与细纱后区牵伸必须进行合理搭配.采用模糊决策方法中的Borda数法,对纯棉普梳纱线的粗纱捻系数和细纱后区牵伸倍数的搭配方案进行排序,从而获得成纱质量较优的两个工艺参数的配合方案,并对该方案进行了上机验证.试验结果表明,采用模糊决策方法优选方案进行纺纱,所得纱线质量较好;较大的粗纱捻系数和较小的细纱后区牵伸配合能够获得较优质量的纱线.     

铝/钢双金属管电磁缩径数值模拟

为指导实际双金属管精确成形工艺,基于LS-Dyna对铝/钢双金属管电磁缩径连接进行了结构场-电磁场耦合的有限元数值模拟,研究了内外管壁厚比值、内外管间隙、放电电压以及芯模对成形质量的影响规律.结果表明:内外管壁厚比值过小易引起内外管连接不紧密,比值过大易导致内管凹陷和外管开裂;随着放电电压增大或内外管间距的减小,外管缩...     

主动电磁轴承失效后转子坠落在备用轴承上的动力学

采用有限元法建立了由滚动轴承组成的具有固定间隙的备用轴承-电磁轴承-柔性转子系统在电磁轴承失效前后的动力学方程，分析了转子的初始坠落位置、转速、转子不平衡量以及备用轴承的支撑阻尼和刚度对转子在坠落过程中的瞬态动力特性的影响。结果表明，即便转子系统在工作时的振动很小，初始脱离位置对转子在坠落过程中的动力特性具有明显的影响；柔性备用轴承的采用，特别是具有较大阻尼的备用轴承，不仅可以减小电磁轴承失效后转子在坠落过程中的振动及碰撞力，而且能够抑制在长时间内具有较大振动和碰撞力的在全间隙范围内的反向回转运动；随着转子不平衡量、备用轴承的支撑刚度及转子转速的增大，在坠落过程中备用轴承所受到的碰撞力和转子在全间隙范围内出现回转运动的可能性增大。     

牦牛绒/羊绒混纺比对其混纺织物风格的影响

采用相同纺纱工艺和织造工艺设计制成了7种不同混纺比例的牦牛绒/羊绒混纺织物,并利用KES风格仪对反映织物风格的力学指标进行了测试分析,从而对牦牛绒/羊绒混纺织物的混纺比与其织物风格间的关系进行了深入探讨.研究结果表明:随着混纺比中牦牛绒含量的增加,混纺织物的硬挺度和丰满度先增加后降低;当混纺比为50/50和25/75时,织物的滑糯度最优;当牦牛绒/羊绒混纺比为50/50时,可获得最优的织物风格.     

TC4钛合金旋压有限元数值模拟分析

采用有限元法对薄壁曲母线TC4钛合金构件旋压成形进行了模拟计算，分析了旋压不同阶段坯料应力应变状态和旋压工艺参数对旋压成形的影响，并初步优化了工艺参数，在有限元数值模拟基础上，成功旋制了高精度试验件．试验结果表明，有限元模拟对旋压具有指导意义，可以提高旋压合格率，降低研制成本，并缩短研制周期．     

非接触密封失稳振动分析与结构优化

为了提高非接触密封系统的密封稳定性,针对浮动环系统的振动特性,提出基于预应力模态分析和振动测试试验相融合的固有频率漂移优化设计方案.从气膜刚度方程与浮动环系统的振动方程出发,建立气膜刚度稳定性与浮动环系统振动的理论关系式.依据密封设计要求,建立浮动环系统模态分析模型;搭建浮动环系统的振动特性测试平台,多次测试多级离散化操作参数下浮动环系统的轴向振动加速度响应.试验数据显示,当转速为7 000 r/min时,加速度响应出现峰值,与浮动环系统预应力模态分析下的轴向共振模态频率具有较高的吻合度;基于分析及试验结果,对非接触密封浮动环系统提出提高弹簧刚度的优化方案,并进行验证.优化结果表明,浮动环系统的加速度响应峰值得以消除,避免了非接触密封失稳;相对于未优化前,加速度响应幅值有效降低了12%,密封性能更加稳定.     

薄壁铝合金管圆角模内翻成形性的若干判别式

基于薄壁管直角圆角模轴压内翻过程中各处应力及最终壁厚与管材特性、管坯尺寸、卷曲半径及摩擦条件之间的关系,推出了判别任一铝合金双层管件可否由特定尺寸圆管稳定内翻成形而不出现管壁干涉与塑性失稳问题的解析判别式,指出了确定薄壁管圆角模内翻卷曲半径或模具圆角半径极限值的方法.分析表明,选用包辛格效应较弱的管材且设法减小管与圆角模之间的摩擦系数有助于提高管件内翻成形性并增大卷曲半径的可用范围.在将所得判别式应用于两种铝合金管内翻情况下的分析之后得出的结论与相关文献中已有的实验结果吻合良好.     

方形薄壁钢管混凝土柱管壁的宽厚比限值

方形薄壁钢管在内部填有混凝土后,其局部屈曲承载力有所提高．通过对方钢管与混凝土相互作用的分析,得出薄壁钢板在双向应力下的临界屈曲系数．计算结果表明,该临界屈曲系数随着薄壁钢板宽厚比的减小而略有增大,并保持在10.0左右．从而可以确定方形薄壁钢管混凝土柱管壁的宽厚比限值b／t．     

竖弯涡振控制的调谐质量阻尼器TMD参数优化设计

针对传统调谐质量阻尼器(TMD)的参数优化方法中无法考虑涡激气动力的气动阻尼和气动刚度效应这一问题,通过“类半带宽法”识别线性涡激力模型中相关气动参数,提出考虑涡激力气动阻尼和气动刚度效应的TMD参数优化设计理论模型.以厦漳跨海大桥为工程背景优化设计了用于涡振控制的TMD参数,研究涡激力气动阻尼和气动刚度对TMD最优频率比和阻尼比的影响,并通过风洞试验验证了TMD的涡振控制效果.研究发现,涡激力的气动阻尼和气动刚度效应会对用于涡振控制的TMD最优频率比和阻尼比产生一定的影响,从而影响最终的涡振控制效果.     

系统参数对浮环轴承转速比的动态影响

转速比即环速比和轴颈涡动比是涡轮增压器浮环轴承系统的功耗和稳定性研究的重要指标.基于经典短轴承理论,考虑浮环和轴颈的回转变位角速度,推导出内外层非线性动载油膜力的解析模型.考虑轴系的偏心质量引起的离心力,建立了涡轮增压器浮环轴承系统非线性动力学模型.仿真得到环速比和轴颈涡动比随转速的变化曲线,并分析研究了不同转速下偏心质量、润滑油粘度、浮环结构参数等对环速比和涡动比的动态影响机制,及转速比对系统参数敏感程度的变化规律.为浮环轴承的设计研发和涡轮增压器浮环轴承系统的性能评价提供了重要参考.     

火灾后双钢板-混凝土组合剪力墙抗震性能有限元分析

为探究火灾后双钢板-混凝土组合剪力墙抗震性能，建立并验证了温度场模型与力学模型。基于相同建模方法，对剪力墙建立了足尺的火灾前后模型，分析不同参数对剪力墙抗震性能影响。结果表明：（1）对于未受火墙体，增大轴压比和剪跨比能够提高墙体的抗弯承载力和变形能力。增大墙体配筋率可以提高抗弯承载力，但对变形能力影响不大。（2）随着火灾时间的加长，墙体在火灾后的初始刚度和抗剪承载力越低。当轴压比越大时，火灾时间的影响越显著。（3）高厚比和轴压比较大的墙体在长时间火灾后，其破坏模式将转变为墙体整体迅速朝着受火侧失稳，抗震性能急剧退化。（4）对于弯曲破坏的墙体，火灾增大了墙体的变形能力，对于压弯破坏的墙体，火灾引起的墙体整体失稳将削弱墙体的变形能力。     

冷弯薄壁型钢梁的滞回性能研究

进行了八片方形冷弯薄壁型钢梁在反复荷载作用下的试验研究和非线性有限元分析,研究不同跨高比和截面宽厚比对冷弯薄壁型钢梁的滞回性能、延性和耗能能力等的影响。结果表明：冷弯薄壁型钢梁的荷载一位移滞回曲线比较饱满,没有明显的捏缩现象,具有很好的延性和耗能能力;跨高比和宽厚比会严重影响冷弯薄壁型钢梁的滞回性能和延性。建立的非线性有限元模型能够预测冷弯薄壁型钢梁的弹塑性行为和抗震性能,计算结果与实测结果基本吻合。     

不同混纺比甲壳素/长绒棉混纺纱工艺与性能研究

应用东华大学自行研制的小型环锭纺纱整套系统纺出10/90、20/80、30/70、40/60、50/50等5种不同混纺比的19.5 tex甲壳素/棉混纺纱,阐明了各个工序的工艺参数,测定了混纺纱的断裂强度、断裂伸长率、条干CV值和毛羽,分析了混纺比对混纺纱性能的影响.结果表明,10/90甲/棉混纺纱的强伸度最好;20/80甲/棉混纺纱的条干最均匀;50/50甲/棉混纺纱的3 mm毛羽指数最小,但其强伸度与条干均匀度都最差.     

不同混纺比甲壳素/长绒棉混纺纱工艺与性能研究

应用东华大学自行研制的小型环锭纺纱整套系统纺出10/90、20/80、30/70、40/60、50/50等5种不同混纺比的19.5 tex甲壳素/棉混纺纱,阐明了各个工序的工艺参数,测定了混纺纱的断裂强度、断裂伸长率、条干CV值和毛羽,分析了混纺比对混纺纱性能的影响.结果表明,10/90甲/棉混纺纱的强伸度最好;20/...