压气机过盈配合的弹塑性有摩擦接触的研究

增压器压气机叶轮、轴套和轴采用过盈配合技术联成一体,这是三维多体弹塑性有摩擦接触问题,是两种非线性相互耦合的边值待定问题。采用有限元参数二次规划法,并结合多重子结构技术,充分利用两种方法各自的长处分析求解柴油机涡轮增压器叶轮与轴套、轴套与轴的三维弹塑性有摩擦接触问题,针对不同的过盈量、摩擦因数、转速和轴套壁厚进行了大量计算,获得了叶轮、轴套与轴之间接触应力的相应分布规律。轴套与轴的装配过盈量是影响轮轴接触应力的重要因素。在选择叶轮、轴套和轴三者装配尺寸时,尤其采用压力组装法时应严格控制轴套与轴的过盈量。研究结果表明,此方法对压气机弹塑性接触特性是有效的,能够反映接触区域的接触法向应力、变形以及摩擦力的大小和分布情况。     

基于瞬态动力学的复合材料密封盖可靠性分析

为探讨复合材料定向断裂密封盖的可靠性,建立了密封盖材料的等效强度模型、失效准则及三维有限元计算模型.分析了在引信反向冲击下密封盖断裂破坏过程中引信冲击应力、密封层应变能随密封层厚度变化的规律,在火箭弹燃气射流正向冲击下密封盖自锁可靠性随支撑层厚度变化规律.结果表明：拓扑自锁密封盖要满足定向断裂要求,保证引信体的安全性和可靠性,其密封层厚度越小越好;在燃气射流的冲击下,随着支撑层厚度的减小,会显著增大密封盖支撑层子结构间最大接触应力,降低拓扑自锁的可靠性.     

纸浆模制波状结构缓冲性能的仿真影响因素

目的对纸浆模制双向波状结构的静态压缩缓冲性能进行有限元仿真模拟,分析影响仿真结果的各种因素。方法设计纸浆模制双向波状结构,制备样品并测试其缓冲性能;建立有限元模型并进行模型可靠性的验证,在此基础上分别讨论网格数目、摩擦因数、材料模型、弹性模量和泊松比的变化对仿真结果的影响。结果网格数目的划分、泊松比、材料模型和弹性模量的变化对纸浆模制双向波状结构的仿真结果影响较大,摩擦因数的变化对仿真结果影响较小。结论在进行有限元分析前应对模型进行网格无关性验证;材料模型应选取各向同性;静态压缩时载荷值会随着弹性模量和泊松比的增大而增大,呈现非线性增长模式。     

基于有限元法的过盈配合接触特性分析

以某风力发电用齿轮箱为例,采用有限元法对斜齿轮与空心轴的三维弹性有摩擦接触问题进行了分析,针对不同工况、不同过盈量和摩擦系数下的过盈配合进行计算,获得了齿轮孔和轴之间接触压力和摩擦应力的分布随载荷、过盈量和摩擦系数的变化规律,为轴与轮毂之间合理过盈量的选择提供依据.     

N层过盈联接结合压力算法研究

过盈联接作为联接件间的传统配合方式,具有结构简单、承载能力高等优点,在机械工程领域有着广泛的应用,其研究大多数局限在单层或3层以内的联接.随着机械设备中多层过盈联接应用逐步增多,为进一步完善多层过盈联接设计理论,以厚壁圆筒理论为基础,通过分析过盈联接中各圆筒的几何关系,推导出过盈联接中过盈量与圆筒内、外表面径向位移的变化关系,得到了N层过盈联接结合压力与过盈量的矩阵表达式;用推导所得的解析法和Abaqus数值法,对比分析了过盈联接结合压力和过盈结合面两端存在的应力集中现象.结果表明:N层过盈联接中最内层过盈的结合压力随着过盈层数的增加而增加,结合压力由内到外依次减小;解析法和数值法的计算结果基本吻合,中点相对误差均在4%之内,说明该解析法可以为N层过盈联接设计提供可靠的理论指导.同时,数值法计算中显示在结合面两端存在应力集中,不同模型最内层过盈面的理论应力集中系数差别较小,且各模型中理论应力集中系数由内到外呈现依次增大的规律.提出的算法和所得规律对N层过盈联接的设计研究工作具有一定的指导和帮助.     

空间相机支撑框架的预埋件仿真及应力研究

针对在支撑框架上安装预埋件产生的应力问题进行了研究。预埋件通过过盈配合与支撑框架进行联接，并在预埋件上制作销孔。采用接触分析技术和单元生死技术，分析了过盈配合产生的接触应力。采用均匀试验设计方法、最小二乘法和优化方法，获得了过盈量在多个水平下产生的应力，并确定了最大过盈量。分析表明，当预埋件直径为12 mm，销孔直径为6 mm，接触应力限制在1/4倍的材料强度时，过盈量为10.5μm。本文为类似问题的分析和解决提供了方法上的参考。     

考虑压力与温度影响的螺杆马达过盈量设计方法

螺杆马达是螺杆钻具的动力源,其定子与转子之间过盈量的合理设计对马达工作性能和使用寿命至关重要.首先,建立了螺杆马达定子与转子的二维啮合有限元模型,并分析了工作压力和井下温度对定子廓形的影响.然后,基于密封性能评价准则,对不同过盈量下定子与转子的接触应力进行计算,并提出定子大、小径处采用不同过盈量的非均匀过盈量设计方法....     

聚丙烯腈纤维对汽车摩擦材料性能的影响

在一种成熟低金属配方基础上,采用热压法制备聚丙烯腈纤维增强摩擦材料,研究聚丙烯腈纤维含量对摩擦材料物理性能、力学性能、摩擦磨损性能及制动噪音的影响。结果表明:随聚丙烯腈纤维含量增加,摩擦材料的密度逐渐降低,而气孔率、压缩变形量和内剪切强度先升高然后降低;添加聚丙烯腈纤维对名义摩擦因数的影响较小,但会降低材料的抗高温衰退性能,并且随着其含量的增多,摩擦因数的衰退幅度增大;添加聚丙烯腈纤维会提高材料的磨损率,并随其含量的增加呈现先降低后略有增加的趋势;添加适量的聚丙烯腈纤维有利于抑制噪音的产生,在质量分数为3%~5%左右时,噪音表现最佳。     

紫铜纤维对汽车摩擦材料性能的影响

以一种成熟的树脂基摩擦材料配方为基础,研究紫铜纤维质量分数对摩擦材料物理性能、力学性能、摩擦磨损性能及制动噪声的影响.结果表明:随紫铜纤维质量分数增加,摩擦材料的密度、硬度、内剪切强度逐渐增大,气孔率、压缩量逐渐降低,pH值则随紫铜纤维质量分数的变化没有明显的区别;通过执行SAE J2521和SAE J2522程序进行台架实验,发现紫铜纤维的添加对摩擦材料名义摩擦因数的影响较小;添加适量紫铜纤维有利于改善摩擦材料与对偶件表面的接触状态,稳定摩擦因数,提高摩擦材料的抗衰退性能;随紫铜纤维含量增加,摩擦材料的磨损率先降低后略微上升,紫铜纤维质量分数为9％时,磨损率最低;当紫铜纤维质量分数在7％时,摩擦材料具有最佳的噪声性能.     

PTFE编织复合材料摩擦特性研究

在高速摩擦磨损试验机上以摆动频率、载荷为变量对PTFE编织复合材料进行于摩擦性能测量实验,分析摆动频率、载荷对摩擦因数的影响规律。结果表明:材料的摩擦因数随载荷增大呈稳定降低趋势,最后趋于平稳。在20～40kN载荷范围内,摩擦因数随摆动频率的增大经过一个最小值后上升到稳定值。载荷对摩擦因数的影响大于频率的影响。通过扫描电子显微镜对不同载荷频率下产生的PTFE编织复合材料转移膜的分析,从微观上解释了摆动频率、载荷影响PTFE编织复合材料摩擦因数的作用机理。     

Ultrasonic Sealing of Flexible Packaging Films – Principle and Characteristics of an Alternative Sealing Method

The closure process for packaging is a key process. It ensures the protective function of packaging and assures the packaged goods a long life. In this context, efficient and reliable sealing processes are essential for the production of sustainable packages. In this paper, several characteristics of the ultrasonic sealing process will be discussed and accompanied by experimental results. The introduction provides an insight into the ultrasonic sealing process, its heating mechanisms and the process steps. A comparison is made with conduction sealing. Furthermore, basic principles of heating and energy dissipation are related to the influences of the sealing parameters on the seam strength. The experimental studies were carried out on typical packaging films, such as polyamide‐polyethylene laminates. The seam strength in ultrasonic sealing is compared with that in conductive sealing. A lower seam strength was found for ultrasonic sealing in all the tested films. Furthermore, the sealing behaviour of the packaging films contaminated with different kinds of foods was analysed for both sealing methods. Although the ultrasonic sealing method has marginal advantages for bulk materials such as wheat flour, conduction sealing was shown to be better for other products. A comparison of the energy consumption during the ultrasonic and conduction sealing verified the advantages of ultrasonic sealing. In particular for thick packaging films, the amount of energy required for bonding is significantly lower than for conduction sealing. In summary, this paper provides a survey of the characteristics of the ultrasonic sealing method in packaging applications – its advantages and limitations. Copyright © 2011 John Wiley & Sons, Ltd.     

基于Ansys的不同截面密封圈密封性能仿真分析

目的对"凸"形、矩形和"Y"形截面密封圈的密封性能进行对比分析,为端面静密封形式的密封圈选型和结构设计提供参考。方法基于Ansys的大变形接触有限元分析,对3种不同截面密封圈进行应力和接触压力仿真分析,并对结果进行比较。结果 "凸"形截面密封圈在压缩过程中最大应力和最大接触压力变化均匀,最大接触压力面较宽;矩形截面密封圈最大应力变化均匀,最大接触压力在密封圈压缩量超过18%后呈现陡增现象;"Y"形截面密封圈最大应力和最大接触压力在密封圈压缩量超过18%后均呈现陡增现象,而且最大接触压力面狭窄。结论对于特定密封圈槽的端面静密封形式,"凸"形截面密封圈密封性能最优。     

磁流体密封原理与应用

本文介绍了磁流体密封的原理和应用方面的情况与经验,可以帮助有关人员了解这技术的特点,更好地推广使用这一成果,为真空设备品质的提升助一臂之力。     

基于插值与神经网络的包装薄膜热封参数分析

目的研究塑料薄膜热封工艺中热封参数之间的非线性关系,建立一种可用于自动包装机热封过程的数学模型。方法通过实验采集样本数据,并用附加动量法训练BP神经网络,建立热封参数之间的非线性数学模型,最后通过神经网络预测热封时间,并采用插值算法建立目标热封强度下热封温度和热封时间之间的多项式数学模型。结果通过插值算法与神经网络的结合运用,较为精确地描述了热封温度和热封时间之间的数学关系,插值函数实现了神经网络模型的简化,两者误差较小。结论通过文中方法确定了包装材料热封参数之间的非线性关系,将其用于热封包装设备,可提高设备的智能化程度。     

高寒环境下GIS密封圈材料的选用及存在问题

为满足使用要求,分析了影响气体绝缘开关(GIS)设备密封圈耐寒性能的关键因素,选择出了适合在高寒环境下使用的GIS设备密封圈材料;并对GIS设备密封圈在高寒环境下的喷霜和漏气原因进行了分析.结果表明:在高寒环境下,GIS设备密封圈材料可选用改性后的三元乙丙橡胶.密封圈中的活性剂、填充剂在橡胶中的溶解度随着温度的下降而减...     

一种耐高温高压密封材料的封装工艺研究

对应用于高温高压环境的几种特殊不锈钢合金与玻璃材料进行了密封工艺研究,分析了玻璃与合金的封接工艺对其气密性和密封强度的影响。结果显示,通过控制工艺,采用该耐高温高压玻璃进行封装,其封装质量优异,封装强度高,室温绝缘性能>1000MΩ/500VDC,并能承受200MPa压力无泄漏。     

抗事故包装箱密封结构性能研究

目的为抗事故包装箱密封结构设计提供依据。方法介绍2种抗事故包装箱密封结构的设计,分析经历事故场景后2种密封结构的密封面变形和O形密封圈压缩率变化情况,开展密封性能试验。结果端面密封结构经历事故场景后,O形密封圈压缩率不小于15%时,密封结构检测漏率为环境本底漏率,压缩率降至10%时,漏率明显增加,但仍能达到1μPa·m3/s量级,压缩率降至5%时,密封结构彻底失效。柱面密封结构的联接螺栓即使经历事故场景后全部失效,密封结构的密封性能也基本保持不变,检测漏率为环境本底漏率。结论柱面密封结构抵御事故风险的能力更强。     

气囊封口式封套野外封存应用验证

目的 验证气囊封口式封套在军事装备野外封存中的防护效果和勤务适应性,为军事装备野外封存防护探索解决方案。方法 基于高阻隔铝塑复合材料和气囊压力封口技术原理,依据军事装备野外驻训、战地部署的防护需求,设计气囊封口式封套,并选择8个典型气候环境区的部队,组织为期1年的野外实装封存试验。结果 气囊封口式封套材料容易破损,即使外观完好的封套,其封存效果也存在较大差异,有的防锈蚀效果很好,有的反而加速了装备锈蚀。结论 气囊封口式封套存在结构性缺陷,对封存场地要求较高,安装操作不便,容易受温差变化影响,不适合军事装备野外封存使用。     

关于短应力轧机轴承座密封性能的分析与改进2

针对短应力轧机轴承座的密封效果差,常有异物渗入的现象本文进行系统剖析,并将轴承座密封结构进行改进优化,使轴承座有较好的密封效果,保证轧机的良好运行,延长轧机的使用寿命。     

铝厚膜常温封孔剂的研制

由氟碳表面活性剂FC—4、硅偶联剂RJ—02及异戊醇配制了铝厚膜常温封孔添加剂并研究了它在Ni—F封孔液中的作用。试验结果表明，该封孔剂能抑制封闭粉霜并能通过延长封孔反应实现厚膜封孔。在Ni—F厚膜封孔液中添加ZrF6^2-及BF4^-不仅可以稳定槽液中的F^—及H^ ，而立可以促进厚膜封孔。