倾斜直叶片抛丸器的运动学参数及叶片上正压力的计算

抛丸器是一种清理或强化工件表面的常用设备。目前在生产中广为使用的抛丸器,其外叶片几乎都是径向直叶片。如果将径向直叶片改为倾斜直叶片,那么这种倾斜直叶片抛丸器的运动学参数和叶片上正压力会发生什么变化?利弊如何?能否适用于生产?为了探索上述问题,首要的任务是推导出倾斜直叶片抛丸器的运动学参数和叶片上正压     

成形工艺参数对倾斜类管件正旋时旋压力的影响规律研究

采用有限元分析软件MARC,基于三维弹塑性有限元理论建立有限元模型,实现了对倾斜类管件旋压成形过程的数值模拟,阐述了倾斜管件正旋时旋压力的变化特征,探讨了工艺参数对旋压力的影响规律,研究结果为工艺参数的确定及优化提供了依据。在理论分析的同时,进行了倾斜类管件旋压成形工艺试验,模拟结果与工艺试验吻合较好。     

球头铣刀加工倾角对汽轮机叶片变形影响

球头铣刀加工汽轮机叶片时的加工倾角是影响叶片加工质量的关键因素之一.通过建立球头铣刀加工汽轮机叶片的数学模型,应用MATLAB软件的人机对话功能,编制了计算球头铣刀加工叶片时作用在叶片3个坐标方向上的力的图形界面.从而可以计算出作用在叶片法线方向的作用力,该力可以反映加工时叶片的变形情况.通过计算验证:当球头铣刀加工汽轮机叶片时的加工倾角为45°时,作用在叶片法线方向上的力最小,叶片变形最小.     

叶片倾角对液力缓速器内流场的影响分析

基于 CFD 软件平台,利用滑移网格的方法,将液力缓速器定子和转子之间的接合面命名为网格分界面（interface）,用它来传递不同子域间的工作液的流动信息。采用了 RNG k-ε模型和 SIMPLEC 算法对不同叶片倾角的液力缓速器进行三维数值模拟和分析,得到了缓速器内部流场的压力及速度分布云图,进一步对制动力矩进行比较。结果表明：叶片倾角在36°到51°的范围里,随着叶片倾角的逐渐增大,制动力矩逐渐增加大;当叶片倾角增大到43°后,制动力矩开始逐渐减小。     

侧向力对脊柱侧弯和骨盆倾斜的影响

依据正常人体CT扫描图像建立包括脊椎(T1~S)、骨盆、股骨在内的三位脊柱有限元模型,将这些骨骼部件看做机械零件并依照正常人体骨间关系进行组装,并利用有限元分析软件Workbench对模型进行网格划分;然后对模型施加载荷来模拟脊柱侧弯状况,并分析当Cobb角保持不变时侧向力对脊柱侧弯和骨盆倾斜的影响。得到的与临床症状相符的数据可为脊柱侧弯矫形手术提供参考。     

螺旋输送器叶片的冷轧工艺试验与分析

叙述了冷轧叶片成形原理及冷轧工艺参数的确定.如叶片展开尺寸的计算,轧制变形区的确定,原材料尺寸和压下量的确定,冷轧工艺对原材料的要求等.同时,对冷轧机工作辊的锥角选择、分导机构的结构进行了分析,为叶片冷轧工艺及轧机结构设计,提供了重要的技术参数.     

分丸轮窗口飞出弹丸与抛丸叶片接触前后的运动分析

在求解出了分丸轮窗口中弹丸飞出窗口时的速度及角度的基础上，推导出了分丸轮窗口中飞出的弹丸与抛丸叶片相碰撞时的具体位置；并对弹丸与抛丸叶片碰撞后的运动过程进行了分析，在此基础上提出了分丸轮窗口中飞出的弹丸将与抛丸叶片发生多次碰撞后飞出抛丸器。这是一种全新的观点，它为进一步提高抛丸叶片的使用寿命提供了重要的理论依据。     

工艺参数对TC6合金叶片锻造变形的影响

利用热力耦合弹塑性有限元法对TC6合金叶片锻造过程进行三维数值模拟.研究了工艺参数对叶片锻造过程中温度场、应力应变场的影响及叶片锻造卸载后残余应力的分布情况,从而揭示合金叶片锻造过程的成形规律.研究结果表明,变形温度、摩擦因子和变形速度等工艺参数对叶片的等效应力和温度场有显著影响,而对等效应变的影响相对较小;叶片终锻卸载后残余应力分布不均匀,边缘部位残余应力较大,而内部残余应力较小,锻造过程中的应力集中区在卸载后同样容易出现残余应力的集中.     

温度和压力对1Cr12Mo钢汽轮机叶片微观组织的影响

为了研究服役条件下的汽轮机叶片的微观组织演化行为,利用X射线衍射仪、光学显微镜、扫描电镜和透射电镜等手段详细表征了退役1Cr12Mo钢高压动叶片的微观组织结构,进而分析了不同温度和压力对微观组织的影响规律。试验结果表明,适当的应力能促进板条内部尤其是边界析出相弥散分布,维持细小组织特征;细小弥散的析出相能够延缓位错束集和位错胞亚晶的形成。位错胞亚晶的形成显著地降低位错密度;温度对马氏体及位错结构影响不大,但显著提高碳化物的长大速度。     

基于拓扑优化的结构参数对风力机叶片性能影响分析

目前大型风力机叶片拓扑优化与结构参数设计相互脱节,导致拓扑优化结果不能很好地指导叶片结构参数设计。针对这一问题,以Sandia 5 MW叶片作为研究对象,采用拓扑优化方法寻找多工况作用下叶片的最佳材料分布。提取叶片主梁宽度、主梁偏移和腹板偏移角（主梁错位角）3个主要结构参数,分析各参数对叶片性能的影响。结果表明：主梁在距叶根约1/3处最宽,然后沿着叶片长度逐渐减小;5°左右腹板偏移角可提升叶片整体一阶固有频率及叶片位移性能;同时叶片一阶固有频率主要受襟翼方向的刚度影响。     

裂纹参数变化对叶片低阶弯曲振动特性的影响

目的研究叶盘叶片进气及出气边萌生的横向贯穿型裂纹的分布位置及深度变化对叶片一阶弯曲振动特性的影响。方法根据叶片尺寸及工况建模,得到正常叶片在静止及不同旋转速度下的一阶振动频率,并进行拟合。在正常叶片模型的基础上,通过布尔运算建立裂纹模型,研究横向贯穿型裂纹在不同分布位置及不同深度下对一阶弯曲振动频率的影响,并进行拟合。针对裂纹深度变化采集的定时信号通过DFT变换,得到正常及含有不同深度裂纹叶片的一阶频率,对建模结论进行验证。结果一阶弯曲振动频率先减小后增大,在距离叶根4.23 mm时为最小值801.16 Hz;当裂纹距叶根的距离大于35 mm时,振动频率先接近后大于正常叶片,振幅先接近后小于正常叶片,最终将35 mm设定为位置的阈值;裂纹深度的增加使振动频率单调减小,且速率不断增大。采集的信号经DFT变换得到的一阶弯曲振动频率与建模结果的误差分别为1.9%,2.0%,1.5%,0.6%。结论当叶片进气或出气边位置阈值内出现裂纹萌生及扩展时,一阶弯曲振动频率会小于正常值,此时叶片的一阶弯曲共振区域会增大,需要对旋转机械进行严格的工况监测,同时裂纹深度的增加可提高叶尖定时监测的准确性。     

工艺参数对钛合金叶片精锻中微观组织的影响

以叶片中的一类重要叶片——钛合金单榫头叶片为研究对象，利用自主开发的并经实验验证的叶片精锻三维有限元变形．传热一微观组织演变耦合模拟系统对其精锻过程进行了模拟，研究了不同工艺参数下叶身典型截面锻后微观组织的分布规律。结果表明：随着变形温度的升高，晶粒尺寸和β相体积分数增大；随着变形速度的增大，晶粒尺寸和β相体积分数相应增大；随着模具温度的升高，晶粒尺寸分布的均匀性提高：而摩擦条件对晶粒尺寸和β相体积分数的影响不显著。     

叶片密封圆角对密封面接触压力的影响

建立矩形截面叶片密封的数值模型,研究叶片密封圆角r和叶片圆角R对密封面接触压力的影响。研究结果表明:圆角r和R都会导致密封面接触压力明显降低,增大了密封失效的风险。当叶片密封圆角r较大时,应适度加大预压缩量以增大密封面接触压力。叶片圆角R不应超过临界值,针对具体实例给出了该临界值的计算结果。     

横向倾斜对高温超导磁悬浮系统的影响

为了研究高温超导磁悬浮系统横向倾斜情况下悬浮和导向性能的变化,搭建了测试高温超导磁悬浮系统在横向倾斜情况下不同倾斜角度悬浮力和导向力变化的平台,测试横向倾斜角变化范围为0o～12o。通过实验及其理论模型分析得出:系统的悬浮力随着横向倾角的增大变化不大;横向倾角角度的增加,对提高系统导向力有所帮助;横向倾角角度为4°～8°的区域高温超导磁悬浮系统悬浮和导向性能最佳。此结果对研究高温超导磁悬浮车弯道通过性能及寻求高温超导发射装置最佳发射角有指导意义。     

转速对风机叶片位移和应力的影响

以NREL 5MW风力机为研究对象,基于ANSYS Workbench平台建立风力机叶片流固耦合数值模型,研究风力机叶片位移、应力随转速的变化规律,并利用Fourier函数拟合不同转速下叶片最大位移和应力数据。结果表明：叶片的位移、应力响应均随转速增加,峰值左移,在相同时间内完成周期增多,峰值增大但增幅减小;随转速增加,位移呈现出从叶根向叶尖递增的分布,而叶片最大应力集中在中部和根部;叶片最大应力、位移随转速变化的曲线呈现S型,Fourier拟合曲线较好地反映了叶片响应规律。该研究结果为风力机安全运行提供了参考。     

型壳材料对高温合金叶片组织和性能的影响

采用数值模拟方法并结合试验,研究了型壳材料对高温合金叶片组织和性能的影响。结果表明,无陶瓷保温棉时,氧化铝型壳铸件的冷却速率大于莫来石型壳,氧化铝型壳铸件组织及性能较优;有陶瓷保温棉时,氧化铝型壳铸件叶根处冷却速率略低于莫来石型壳铸件,叶身处冷却速率高于莫来石型壳铸件,莫来石型壳铸件叶根处组织及性能比氧化铝型壳铸件略优,叶身组织及性能比氧化铝型壳铸件略差。有陶瓷保温棉时的铸件叶根组织数值模拟结果和试验结果符合。     

铸件分布方式对单晶空心涡轮叶片精铸质量的影响

在精密铸造成形过程中,铸件的分布方式对其内部温度分布有较大影响,从而影响精铸件质量。本文借助ProCAST软件对单晶空心涡轮叶片的凝固过程进行模拟仿真,通过对温度场和位移场的分析,研究铸件分布方式对精铸件质量的影响。结果表明,合理的铸件分布方式使铸件各部分具有较小的温差,从而不易产生热应力和热裂,最终减小铸件变形,提高精铸件质量。     

工艺参数对TC4合金航空发动机叶片精锻残余应力的影响

为获悉叶片精锻残余应力的分布情况,利用Simufact.Forming软件对TC4合金航空发动机叶片精锻过程进行了数值模拟研究.通过X射线衍射技术对叶片实体表层残余应力进行了测量,并与数值模拟结果进行对比,验证了有限元模型的合理性.通过设计正交试验优化了叶片精锻工艺,最终得到了最优工艺参数组合及不同工艺参数对叶片精锻残...     

正压力和滑动速度对镀锌钢板摩擦系数的影响

本文采用平板摩擦试验研究了正压力和滑动速度对热镀纯锌、电镀纯锌、预磷化电镀纯锌和热镀锌铁合金摩擦系数的影响.结果表明当滑动速度为1000mm/rmin、正压力处于1000N～4000N范围内,随着压力的增加所有镀锌钢板的摩擦系数明显降低,但压力较大时降幅明显放缓.由于预磷化层具有良好的润滑作用,预磷化电镀锌钢板的摩擦系数与滑动速度基本无关,且始终保持在较低数值.随着滑动速度的增加热镀纯锌、电镀纯锌和热镀锌铁合金的摩擦系数降低.