基于厚壁圆筒理论的组合凹模优化设计

运用传统的厚壁圆筒理论按Tresca屈服准则建立不同层数组合凹模所能承受的内压与其总直径比的数学关系模型，应用拉格朗日乘数法对组合凹模参数进行了优化设计，探讨了提高组合凹模承载能力和减少模具尺寸的途径。     

动载荷作用下区分厚壁圆筒和薄壁圆筒的一个准则

从厚壁圆筒弹性动应力解出发,给出了厚壁圆筒内外径处的环向应力的简化计算公式,并提出了在动载荷作用下区分厚壁圆筒和薄壁圆筒的一个准则,认为当K≤1.14时,可以将圆筒视作薄壁圆筒。     

数控机床HSK刀柄和主轴在高速旋转下的连接性能分析

刀柄与主轴连接性能对数控机床的加工精度以及工作安全性影响显著。针对HSK刀柄在高速旋转过程中发生刀柄和主轴连接失效这一主要失效形式,应用弹性力学理论建立了任一转速下刀柄与主轴连接锥面的接触应力模型,且有限元分析结果与该理论模型有较好的一致性。在此基础上,综合考虑夹紧力以及刀柄、主轴配合过盈量的影响,建立了基于HSK刀柄与主轴连接的临界转速计算模型以及连接可靠性模型。根据临界转速模型可以从理论上计算出一定过盈量和夹紧力下的临界转速,分析夹紧力和过盈量对临界转速的影响。根据连接可靠性模型可以求解任一转速下刀柄和主轴连接的可靠度,并得到可靠度随转速的变化规律。这两个模型的建立对防止HSK刀柄、主轴连接的失效,保证高速切削加工的精度以及工作的安全性有重要意义,同时也为正确使用HSK刀柄以及刀柄尺寸结构进一步优化和可靠性设计提供了理论基础。
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热-机载荷下厚壁圆筒自增强压力与安全性分析

推导厚壁圆筒在内压及热梯度载荷作用下的最佳自增强压力,并基于ANSYS优化分析结果对理论解进行验证.同时进一步探讨循环热机载荷下自增强对厚壁圆筒安定行为的影响.结果表明,不考虑热载荷时自增强处理会增大工作状态下圆筒内外壁应力差,从而降低结构的疲劳强度;当量纲一温度tn(0.75时,最佳自增强压力的理论解与数值解一致,最大误差不超过1%,而当0.75相似文献   

热-机械载荷下厚壁圆筒自增强压力优化分析

理论上推导了厚壁圆筒在内压及热载荷共同作用下的最佳自增强压力,并基于ANSYS的优化分析结果对理论解进行了验证。结果表明最佳自增强压力的理论解与数值解一致,最大误差不超过1%;另外,不考虑热载荷进行自增强后,会增大工作状态下厚壁圆筒内外壁应力差,降低结构的疲劳强度;工程上可根据本文解析解进行自增强处理,以提高厚壁圆筒的承载能力。     

厚壁圆筒自增强压力的优化分析

采用考虑材料应变强化效应和包辛格效应的双线性材料模型,建立了厚壁圆筒自增强理论模型。基于工作时的等效应力及周向应力,提出了最佳自增强压力的评定方法并给出了理论求解过程。采用有限元软件对自增强厚壁圆筒涉及的三个加载过程进行模拟分析,模拟结果与理论计算结果相吻合。由模拟结果得到了厚壁圆筒工作时的最大等效应力和最大周向应力与自增强压力的关系曲线,并采用直接加权组合法进行优化,得到了最佳自增强压力。研究结果为厚壁圆筒最佳自增强压力的求解提供了新思路,具有一定的工程意义。     

基于有限元方法的厚壁圆筒在热力耦合作用下的强度分析

针对在热力耦合复杂工况条件下厚壁圆筒自增强压力及最大工作载荷传统理论解计算困难,提出采用有限元技术及最优化方法,建立了最佳自增强压力及最大工作载荷优化模型,在不考虑温度载荷下,数值解与理论解误差仅为0.24%,从而验证了数值模型的可靠性,同时对圆筒在不同受热方式下的结构承载特性进行了定量分析,并给出了在内加热条件下圆筒的最佳自增强压力和最大工作载荷.     

区间参数结构的冲击应力分析

分析了传统结构冲击应力分析方法中存在的不足,探讨了结构冲击应力分析中的结构参数的不确定性,将结构冲击应力分析方法中的不确定性参数用区间变量来描述,基于区间模型提出了区间参数结构冲击应力分析的新方法。     

厚壁圆筒最佳自紧压力的有限元分析

考虑厚壁圆筒在发生塑性变形后材料的强化及鲍辛格效应,建立与实际材料一致的数学模型来求解自紧压力与弹塑性分界半径的关系,以确定自紧压力的取值范围.并提出了最佳自紧压力的评定方法及求解过程,然后使用Chabeche循环塑性本构模型,模拟材料循环硬化及鲍辛格效应对残余应力的影响,并通过Marc有限元软件对厚壁圆筒的自紧及工作过程进行仿真,分析残余应力及工作过程中的最大应力与自紧压力的关系,通过比较,找出厚壁圆筒最大等效应力(包括平时及工作状态)与自紧压力的关系曲线,最后求出最佳自紧压力.     

含缺陷自增强厚壁圆筒塑性极限载荷分析

基于有限元理论,建立内壁含椭球形凹坑的厚壁圆筒有限元模型,模拟厚壁圆筒自增强过程的应力应变。采用三种不同的方法计算含凹坑缺陷的自增强厚壁圆筒的结构极限载荷,给出不同尺寸缺陷对极限载荷的影响规律。通过对比自增强与非增强条件下的极限载荷,表明自增强技术不能有效提高厚壁圆筒的极限承载能力,但在结构极限载荷下,含凹坑缺陷的自增强厚壁圆筒存在一个缺陷尺寸相对不敏感区,对提高结构的安全性是有利的。     

复合材料高速储能飞轮临界转速与极限转速的研究

对采用多种复合材料的高速储能飞轮临界转速与极限转速的确定进行了研究，提出了相应的分析方法和强度条件，并应用有限元法对一种混合动力汽车飞轮电池中的复合材料飞轮进行了计算，对飞轮的临界转速与极限转速的协调设计进行了探讨，最后得到一种临界转速和极限转速较为协调的典型复合材料飞轮的设计方案。计算分析表明，对于由金属材料、非金属材料和多种复合材料组成的飞轮应用有限元法确定临界转速和强度极限转速并对其进行协调非常有效。     

现代印刷机滚筒转速测试仪

本文介绍一种以单片机89C51为核心的高精度多功能印刷机滚筒转速测试仪．该仪器是通过采集光电编码器发出的脉冲信号由单片机记数，数据经内部程序分析．处理后，按实际要求做出相应的转速、方向和串行口输出，实时转速值通过LED显示非常方便直观。系统扩展后还可以具有超速报警以及与上位机串行通讯功能．以便为故障诊断提供有用信息。通过更改软件还可以配接不同线数的光电编码器(指编码器主轴旋转一周输出的脉冲数)：另外为了提高测量精度采用同步测频法实现转速值的精确测量．并且提出等精度测量方案。     

全缠绕复合气瓶ANSYS参数化结构分析

复合材料气瓶逐渐取代钢制气瓶并得到广泛应用.介绍全缠绕复合气瓶的ANSYS参数化设计过程,并使用ANSYS提供的APDL参数设计语言编制复合气瓶及其内衬铝胆的建模和分析程序,借助于VC 开发出友好的可视化用户界面,通过在设计的对话框中修改复合气瓶相应的设计参数而实现系列产品的设计与分析,从而形成复合气瓶专用的有限元分析软件.     

几何参数对转动轴临界转速的影响

应用材料力学的方法,研究转动轴在圆盘为质点和阻尼不计时的临界转速,圆盘为质点和阻尼不能忽略时的临界转速以及圆盘不能视为质点时圆盘几何尺寸对临界转速的影响。得出临界转速随轴的直径、相对阻尼系数的增加而增大,随轴的长度（圆盘在轴上的位置）的增大而减小的结论;作出了临界转速随几何参数变化的曲线,对工程设计、实时控制具有一定的实用价值。     

卧式旋转筒体内液体稳定运动的试验研究

采用因次分析法确定了卧式旋转筒体内液体稳定运动的准则数,并通过试验研究了筒体内液环形成与破坏等稳定运动的临界转速、主要准则数间的函数关系。研究表明:形成液环的临界转速ωc主要取决于筒体内径R、液环的厚度h、密度ρ、粘度μ以及重力加速度g;而液环破坏的临界转速ωd主要取决于R、g。     

中空液压马达位置伺服系统低速性能问题的研究

建立了中空液压马达低速运动的数学模型,分析了影响中空液压马达低速性能的主要因素,提出了相应解决办法。     

HSK刀柄和主轴在高速旋转下连接性能可靠性分析

空心短锥刀柄在数控机床上起到连接主轴与切削刀具并传递力矩的作用。刀柄与主轴连接性能的可靠性对机床的加工精度及工作安全性有重要影响。由于加工和装配等误差、实际过盈量和实际夹紧力等结构和性能参数具有不确定性,考虑到HSK工具系统中这些参数的不确定性,利用区间模型描述这种不确定性,建立了HSK刀柄与主轴连接接触面区间接触应力模型,提出了HSK刀柄与主轴连接性能的非概率可靠性模型,给出了可靠临界转速的概念。通过对HSK-A63刀柄性能的分析与计算,说明了该方法的合理性与可行性,为防止HSK刀柄与主轴的连接失效,保证数控机床的加工精度和使用的可靠性提供了理论基础。     

基于区间二型模糊模型的高分辨率遥感影像分割方法

为了解决高分辨遥感影像分割过程中存在的类属和分割决策不确定性问题,提出一种基于区间二型模糊模型的监督分割方法。利用高斯函数建立影像分割一型模糊模型,其模糊隶属度表征像素类属不确定性;为了改善一型模糊模型隶属度对类属不确定性的表达以及增强分割决策的准确性,分别采用均值和方差扩展方法在上述一型模糊模型基础上构建区间二型模糊模型;综合利用一型模糊模型隶属度及二型模糊模型隶属区间等信息实现分割决策。提出算法和经典算法对合成影像、World View-II和IKONOS全色影像进行分割实验,定性和定量的分析结果表明提出算法具有更高的分割精度。     

基于CMAC与PID复合控制算法的液压缸装配专用设备电液伺服系统的研究

构建了液压缸装配专用设备电液伺服系统的数学模型,提出基于CMAC与PID复合控制算法的控制策略,克服传统PID控制存在的参数很难自整定、系统超调量过大、动态响应速度过慢等问题。仿真分析表明,采用CMAC与PID复合控制算法具有很好的控制效果,可以提高系统的动态特性,减小系统的超调量,增强系统的稳定性。     

高弹性锥体高速刀柄的性能研究

设计一种具有高弹性锥体的双面定位新型高速刀柄,在实心刀柄锥体上开有直、环交错槽,形成多个独立小锥面,增加刀柄锥体的弹性.高弹性锥体能够增大刀柄与主轴的配合过盈量,补偿主轴的高速离心膨胀,提高刀柄的极限转速.借助ANSYS Workbench有限元软件对该高速刀柄的静态和高速性能进行分析,具体研究刀柄锥面与端面的压力分布特点、主轴的膨胀变形规律以及刀柄-主轴联接的径向刚度.结果表明,新型高速刀柄具有较高的极限转速,在高转速下具有可靠的定位精度和联接刚度,特别适合于高速加工.