影响高炉寿命的因素分析

在分析高炉寿命构成的基础上,对影响高炉寿命的因素及延长高炉寿命的措施进行了系统的分析和讨论,结果表明,采用板,壁结合的冷却器布置形式可以解决凸台冷却壁的冷却不足,并给出了延长炉缸炉底寿命的方法。     

复摆颚式破碎机颚板运动及磨损分析

颚板是复摆颚式破碎机的主要工作构件,在破碎物料的过程中经受物料的严重磨损和激烈的冲击作用,颚板的寿命成为工程上关注的问题．通过对颚式破碎机颚板的运动分析,并结合物料的流动受力分析,颚板表面的微观及失效等磨损机理对颚式破碎机颚板的磨损进行了分析,从而得出了物料破碎时颚板磨损的原因,为提高颚板使用寿命寻求理论依据．     

磨料水射流钻头破岩过程的力学分析

研究发现钻孔孔底凸台是限制钻头钻进速度的关键因素,为了消除凸台,提高钻进速度,提出利用磨料水射流钻头破碎硬岩.对原三翼钻头和磨料水射流钻头破岩过程进行了受力分析得出原三翼钻头硬岩钻进时破岩方式为磨削,磨料水射流钻头破岩方式为切削.实验室硬岩钻进实验表明:缩小前导钻头刀片间距的改良型钻头钻进速度是原三翼钻头的1.57倍,扭矩比原三翼钻头增大了11.3%,且磨损加剧;磨料水射流钻头钻进速度是原三翼钻头的3.72倍,扭矩比原三翼钻头减小34.0%,未见明显磨损.理论分析和实验结果表明,磨料水射流钻头从根本上解决了硬岩钻进时速度慢,刀具磨损大的问题.     

孔板式节流元件后油滴剪切破碎的实验测试研究

围绕界面张力、黏度对孔板后液滴破碎程度的影响及孔板后切向、轴向、均方根速度场与粒径分布场之间的关系进行了实验研究。利用石英玻璃制造孔板节流管,采用高速摄像仪拍摄孔板前油滴并用软件分析确定其平均粒径,采用粒子动态分析仪(PDA)检测孔板后油滴平均粒径分布及各速度场分布。结果表明,分散相黏度和界面张力越大,液滴内部恢复力越大,油滴越不容易破碎;切向速度对液滴破碎程度影响最大。切向速度梯度变化是造成液滴破碎的主要原因,而轴向速度梯度和均方根速度梯度对孔板后液滴破碎影响不大,仅造成液滴的变形。孔板后适度旋流有利于液滴的聚结。     

天然气平板闸阀的有限元应力分析及结构改进

为了研究某闸阀发生开裂事故的原因,利用有限元方法对闸阀结构进行了应力分析.根据闸阀结构二维图纸的相关参数,运用三维建模软件建立闸阀的几何模型;将几何模型导入有限元分析软件ANSYS的仿真平台Workbench,建立闸阀的有限元分析模型;以闸阀的实际工作情况为依据,对闸阀的有限元分析模型施加边界条件,计算出闸阀的应力分布.闸阀的应力分布结果显示,闸阀在其凸台结构处具有应力集中现象且闸阀的最大应力也出现在凸台结构处,易引起闸阀凸台处的开裂.为了缓解闸阀凸台结构处的应力集中现象,对闸阀结构进行改进,去掉闸阀上引起应力集中的凸台结构.改进后的闸阀有限元应力分析表明：其最大应力值比改进前降低了37％左右,能更好地保证闸阀的安全使用.     

油气管道特殊缺陷的漏磁信号识别方法

针对油气管道特殊缺陷的识别问题,分析了凸形缺陷和凹形缺陷的漏磁信号产生机理.以补板代表凸形缺陷,采用COMSOL有限元仿真软件建立管道补板与凹形缺陷漏磁检测模型,对其漏磁信号分布特点进行仿真计算.搭建管道漏磁内检测永磁励磁实验平台,结果表明:管道上补板(凸形缺陷)漏磁信号特点呈先减小后增大变化趋势,轮廓呈凹形分布;管道上凹形缺陷漏磁信号特点呈先增大后减小变化趋势,轮廓呈凸形分布.通过信号分布特点可准确识别补板缺陷,实验结果与理论分析具有很好的一致性.     

凸特征的凹参数定义

从特征设计的角度看,机械加工的过程实际上是切除所有凹特征的过程,因此凹特征在工艺规程中与切削过程一致,而凸特征一般都要转换成相应的凹特征才能进行处理。这种转换往往比较繁琐,本文在分析了凸特征分解法的优缺点后,提出了一种新的“凸特征凹参数定义”定义,对凸块、圆柱凸台和筋等典型的凸特征进行了详细的凹参数定主的讨论,并给出了我们在进行组合夹具自动设计中用到的凸特征的实例,进一步分析了分析了此方法的特点和实用价值。     

弧齿锥齿轮冷镦挤工艺数值模拟分析

运用DEFORM-3D软件对弧齿锥齿轮冷镦挤工艺进行数值模拟分析,得出了零件在成形过程中的金属流动状况,并模拟了有、无工艺凸台2种成形过程．通过载荷．行程曲线可知,在模具中设置工艺凸台孔可以降低成形力．工艺实验表明,实验结果与数值模拟结果基本相符．     

高炉球墨铸铁凸台冷却壁的温度场的有限元仿真

为探讨高炉凸台冷却壁的破坏过程,根据高炉的生产状况,确定凸台冷却壁的热边界条件,采用ANSYS方法,计算凸台冷却壁的温度分布;计算结果表明,凸台冷却壁的凸台部位和失去镶砖部位容易烧损;切断冷却循环水可以加速冷却壁的烧损.     

某零件的多道次渐进成形实验研究

使用不同的道次设计和加工轨迹渐进成形了一个具有直壁、凸台等结构的复杂薄壁零件,并针对不同成形方案对零件壁厚分布、凸台平面弯曲程度和表面质量的影响进行了分析。结果表明,加工道次的增加有利于提高零件的最小壁厚;相对于深度优先轨迹,层优先轨迹提高了零件斜壁部分的平均厚度;三道次层优先加工方案最有利于提高零件成形精度(中间凸台部分),但会增加成形时间;经过三道次加工零件的表面质量优于二道次加工零件,零件直壁部分的表面粗糙度小于斜壁部分。     

基于Workbench车辆减振器弹簧盘的疲劳分析

车辆减振器弹簧盘在不断受到弹簧交变挤压力作用下,极易发生疲劳损坏.本文建立了弹簧盘的有限元模型,基于ANSYS-Workbench平台,对弹簧盘进行静力学强度和疲劳分析,预测了弹簧盘疲劳寿命的大小,获得了弹簧盘变形、应力集中及疲劳损伤的大小及位置,得到弹簧盘应力集中和疲劳损伤均发生于弹簧盘凸包区域的结论,验证其疲劳寿命符合设计要求,为其进一步改进设计提供参考依据.     

铝合金毂式节点轴向拉压受力性能有限元分析

为探究空间结构体系中铝合金毂式节点受力性能,采用非线性有限元软件ABAQUS建立了25个不同尺寸的铝合金毂式节点精细化数值模型研究其受拉和受压性能,并分析了毂体槽间距、齿间距、齿宽度、齿深度等因素对节点受力性能的影响.分析结果表明:节点受拉承载力主要由毂体与杆件嵌入部分之间凹凸齿槽承担;改变主要参数,节点受拉极限状态共出现毂体凸齿弯剪破坏、毂体最内侧槽部弯剪破坏、毂体最外侧槽部弯剪破坏和毂体凸齿剪切破坏4种破坏模式;在研究范围内增大毂体槽间距和齿宽度,节点抗拉极限承载力增加71.3%和112.9%;节点受压极限状态主要为失稳破坏,主要参数的改变对其承压性能影响较小.最终给出研究范围内节点抗拉极限承载力公式和设计建议.     

质子交换膜燃料电池封装结构安全性研究

针对电堆的封装对质子交换膜燃料电池结构安全性影响的问题进行有限元分析。用Catia建立5种不同螺栓封装位置的10层单体组成的质子交换膜燃料电池电堆的三维模型,用Hypermesh进行网格划分,以最佳封装力和螺栓封装位置为研究目标,在ANSYS Workbench软件中对不同螺栓封装的电堆端板进行应力分布和变形量的分析,选择其中变形量最均匀的电堆端板进行拓扑优化设计。结果表明,电堆模型的最佳螺栓封装力为2500 N,最佳螺栓封装位置在端板的中部位置,拓扑优化后的端板质量减轻14.82%,并对应力分布均匀性有一定提升。     

Experimental investigation on hard rock fragmentation of inserted tooth cutter using a newly designed indentation testing apparatus

This investigation aims to explore the effects of stress conditions and rock cutting rates on hard rock fragmentation through indentation tests on a newly designed triaxial testing apparatus. This apparatus was designed to realize a triaxial loading and indentation test of cylindrical specimens using inserted tooth cutter. The boreability and crushing efficiency of granite rock was investigated by analyzing the change rules of the thrusting force, penetration depth, characteristics of chippings and failure patterns. Several quantitative indexes were used to evaluate rock boreability in this investigation. The granite rock samples all had a chiselled pit and a crushed rock core. Under initial stress conditions, only flat-shape chippings were stripped from the rock surface when the thrusting force reached 20 kN. The rock cutting special energy had a close correlation with the initial stress conditions and inserted tooth shape. Moreover, a thrusting force prediction model was proposed in this paper. The contribution of this study is that for the first time the influence mechanism of the initial triaxial stress conditions on rock fragmentation is investigated using an inserted tooth and the newly designed testing apparatus. This study has a crucial importance for practical underground hard rock crushing in geoengineering.     

连续梁桥上CRTS双块式无砟轨道疲劳特性

为探讨梁轨非线性互制作用下连续梁桥上双块式无砟轨道系统静动力荷载下结构响应,预测桥上无砟轨道结构的疲劳寿命,基于梁轨相互作用原理与车辆-轨道-桥梁耦合动力学原理,以昌景黄铁路某(40+64+40)m连续梁为研究对象,采用有限元方法建立了考虑桥梁、支座、底座板、道床板、扣件和钢轨等构件及结构层间非线性约束的连续梁-CRTS双块式无砟轨道的一体化空间分析模型,研究列车静活载作用下桥梁、道床板、底座板及钢轨的动力响应特性与无缝线路纵向力分布规律,分析连续梁桥上无砟轨道结构疲劳特性。结果表明：温度荷载作用下钢轨最大压应力位于连续梁两端,最大拉应力位于桥梁跨中;竖向荷载作用下钢轨最大拉应力位于连续梁桥墩,最大压应力位于桥梁跨中;制动荷载作用下钢轨拉、压应力极值均位于桥梁桥墩;钢轨纵向力由温度荷载控制,最大应力为143.1 MPa,满足规范要求;列车动载作用下,简支梁和连续梁上钢轨最大拉、压应力相当,道床板最大拉应力出现在连续梁跨中限位凹槽附近,其板底拉应力大于板顶,底座板最大拉应力出现在连续梁主墩附近,且板顶和板底的拉、压应力基本相同;列车动载作用下,钢轨最易破坏处寿命约27.1 a,道床板和底...     

焊后加载拉应力对细长板件焊接残余应力场的影响

运用ansys 软件,采用高斯热源模型,对细长板件的焊接进行了模拟,并在焊接完成后,对细长板件加载x方向和y方向的拉力。结果显示,细长板件焊接残余应力以压应力为主,在两方向加载拉力均能有效减小细长板件的残余应力。该研究表明可以通过加载适当拉力减小细长板件的残余应力。     

大型直线振动筛的疲劳寿命分析

由于在简谐激振力作用下大型直线振动筛在振动筛分工作时其横梁、侧板等主体结构件均处于多轴应力状态,因此利用临界平面法对大型直线振动筛的多轴疲劳损伤模型进行了疲劳寿命数值分析,得到了大型直线振动筛的对数疲劳寿命云图并分析了振动筛结构的疲劳寿命分布。分析可知,大型直线振动筛整体的疲劳寿命可以满足工作需要,疲劳可靠性较高,但振动筛体的侧板、横梁的局部疲劳安全系数不高,在设计使用过程中应引起足够的重视,必要时对大型直线振动筛的结构件进行优化重设计。     

三环减速器齿环板的有限元分析

齿环板是三环减速器的重要传动零件,既是平行四边形机构的连杆,又与输出轴上的外齿轮互相啮合,其结构和受力情况都比较复杂。对齿环板受力进行了分析,计算了7种工况下齿环板所受的载荷力,应用ANSYS软件对其进行有限元分析求解。结果表明最大应力和最大位移都出现在φ=120°时的工况位置,且出现在受啮合力轮齿的齿根处。计算结果表明三环减速器齿环板的强度满足要求,这对三环减速器的设计计算和结构优化具有重要的意义。     

平行轴摆线针轮传动及其力学分析

分析平行轴摆线针轮减速器或增速新型传动装置的结构,原理和齿廓方程,进行齿顶曲线优化,根据变形协调条件建立平衡方程,对提出的力学模型进行了受力分析。研究结果表明,环板和连杆的受力呈简谐规律变化。沿水平方向存在较大的冲击力,两块环板可实现力平衡,但需要克服死点的辅助机构实现动力连续传动。