家用救生舱的概念设计

针对在地震、火灾等突发的自然灾难中房屋建筑遭到严重的损害后住宅内的被困人员生命无法得到保障的问题,设计出了一种可以保障被困人员生命安全的新型家用救生舱;对该救生舱的总体设计方案进行了简要介绍,给出了救生舱的结构简图;利用有限元分析软件对救生舱舱体进行了静载分析,根据得到的舱体表面应力云图和位移形变云图对舱体抗冲击性进行了强化;提出了提高该救生舱耐温隔热能力的舱壁结构设计;设计了可以满足被困人员生存需求的救生舱内部生存保障设备。研究结果表明,该家用救生舱不仅抗冲击、耐高温、密闭性好,且其完善的保障设施能为被困人员提供一个稳定可靠的维生空间。     

新型矿用救生舱防护密闭门的抗冲击性分析

针对新型矿用救生舱防护密闭门在井下瓦斯爆炸时受到的冲击载荷,在分析现有舱门结构的基础上提出了一种新型救生舱防护密闭门结构,通过动力学分析软件ANSYS Autodyn模拟了井下瓦斯爆炸,得到了舱门在爆炸发生后所承受冲击载荷的分布规律,并利用有限元软件ANSYS Workbench对新型舱门整体结构和各零部件进行了静载计算与分析,得到了防护密闭门各个构件的应力在不同爆炸时间点的变化值及最大应力发生的位置,研究了新型舱门结构的抗冲击性能.分析结果表明,在爆炸过程中新型舱门各构件的最大应力均在选用材料的许用范围内,验证了新型救生舱防护密闭门结构设计满足矿用救生舱的使用要素,同时也为救生舱的进一步研发提供了一定的参考依据.     

地震载荷下家用救生舱的瞬态动力学分析

针对家用救生舱舱体的整体抗震性能对其结构稳定性及舱内人员安全的直接影响,利用ANSYS Workbench有限元软件对一种家用救生舱的舱体进行了瞬态动力学分析,得到了舱体位移形变云图。借助于位移形变云图分析地震过程中舱体的最大位移形变以及响应的时间点,判断舱体是否满足设计要求,找出了舱体的薄弱环节并提出了改进意见。建立了一个多目标优化设计模型,将救生舱舱体厚度、加强筋尺寸作为优化变量,将救生舱质量、最大等效应力和最大总形变量作为优化目标,利用Pro/E与AWE协同优化技术对舱体进行了优化,并对优化后的救生舱重新进行了瞬态动力学模拟分析。研究结果表明,优化后的救生舱整体强度和刚度均得以提高,对家用救生舱的设计和抗震能力的评价具有理论指导意义。     

船舶燃油舱保护设计要求研究

基于IMO《防止油类污染规则》对船舶燃油舱保护的要求,开展船舶燃油舱的结构与设计,安全与保护要求等方面的研究,制定了行业标准《船舶燃油舱保护设计要求》草案,介绍了标准大纲,从适用范围、定语与术语、双壳保护设计、意外益油性、其他要求、设计流程,标准设计格式等方面对标准进行了解读,提供了设计程序和技算方法,并进一步提出对IMO船舶燃油舱保护规则的修订建议。     

基于网络驱动协同设计理论的汽车桥壳有限元分析

为了解决传统汽车桥壳设计与分析对象空间分布性广、协同设计难度大和交互性能差等问题,采用以离散子波变换算法为主的多解析编码方法对桥壳分析数据进行压缩,然后建立网络驱动协同混合式共享系统结构对压缩的桥壳分析数据进行共享及保护,最后将JSP.Servlet技术与有限元及数值计算系统的二次开发技术相结合,构建网络驱动协同汽车桥壳有限元分析系统,并以东风大力神系列自卸车桥壳作为研究对象,对模型强度、变形及寿命特性进行研究。分析研究表明,所构建的基于网络驱动协同设计理论汽车桥壳有限元方法及技术路线具有一定可行性,能够克服设计研发力量分布性广,协同设计难度大以及交互性能差等问题,提高桥壳生产效率,降低生产成本。     

大型飞机外挂物载荷计算的一种工程方法

为解决试验机(飞机)机身或机翼加挂测试吊舱、设备吊舱、试验模型等外挂物的载荷计算问题,以相关标准规范为指导,给出了一种飞机外挂物载荷分析计算的工程方法,可为外挂物及其吊挂结构的初步设计和强度校核提供依据,评估外挂物挂飞试验安全性。     

救生舱壳体抗爆性能分析及优化设计

在对典型井下救生舱壳体形状及结构进行分析的基础上,设计出了适合我国煤矿井下实际环境需求的救生舱壳体,并利用有限元软件ANSYS对设计的救生舱壳体进行数值模拟计算及抗爆性能对比分析,最终得到最优的救生舱壳体结构,为较高抗爆性能和低成本的救生舱壳体研发提供了理论依据。     

乘客舱地毯VOC性能优化的实验研究

针对汽车乘客舱地毯挥发性有机物超标问题,从原材料、加工工艺、仓储条件等方面分析了其污染物来源,发现棉垫对VOC贡献量最大。通过优化棉垫原料和生产工艺等措施使得乘客舱地毯VOC性能显著提高,且工艺容易更改,成本提升较低。     

活塞式无人机发动机高空性能模拟试验研究

在活塞式无人机发动机高空性能模拟试验台上,进行了0-7000m海拔下的发动机性能试验,分析了海拔高度变化对活塞式无人机发动机的动力性、经济性性能影响规律。结果表明:随海拔上升,对置活塞汽油机的动力性下降,输出功率和转矩逐渐减小;汽油机的最大转矩对应转速逐渐右移;对置活塞汽油机的经济性下降,燃油消耗率逐渐增大,热效率逐渐降低,且在高海拔、低转速工况下,这一趋势更加明显。     

基于模态叠加法的高压风机抗冲击性能研究

船用设备的抗冲击性能研究对于提高舰船生命力具有重要意义，文中基于模态叠加法对一高压风机进行抗冲击仿真，模态叠加法提高了仿真计算的经济性。整个仿真流程包括前处理、求解设置和后处理，得到高压风机受三向冲击时的最大应力，与铝材料的条件屈服强度进行对比，验证该高压风机具有抗三向冲击的性能。对船用设备的结构设计和仿真计算具有一定的指导作用。     

汽车驱动桥壳静动态特性分析与多目标优化研究

针对在驱动桥壳的设计过程中为满足强度和刚度要求而存在的重量冗余问题,提出了一种结合灵敏度分析与响应面模型的多目标优化设计方法。基于ANSYS在3种典型工况下对驱动桥壳进行了静动态特性分析,将驱动桥壳的5个尺寸参数定义为设计变量,以最大变形、最大等效应力、重量和第一阶固有频率为目标函数;采用Box-Behnken试验设计方法对设计变量进行了试验设计、灵敏度分析和响应面分析,研究了驱动桥壳5个尺寸参数变化对目标函数的影响;在响应面分析的基础上,利用遗传算法对驱动桥壳进行了多目标优化。研究结果表明:优化后驱动桥壳的最大变形减小了1.8%,最大等效应力减小了6.57%,重量减小了6.28%,第一阶固有频率增加了2.1%;该结果证明了所提出的驱动桥壳多目标优化方法具有可行性。     

单缸柴油机上的纯生物柴油性能分析

为降低柴油机的废气排放,在EH36单缸柴油发动机试验台架上,进行了柴油机燃用纯柴油和纯生物柴油的对比性试验,分析研究了柴油机的燃烧特性、动力性、经济性。结果表明:纯生物柴油在低转速大扭矩工况下的经济性能较好;加速过程中,燃料消耗量大且柴油机的功率有所下降;最大扭矩和最大转速均比纯柴油略低,纯生物柴油的爬坡性能略差。     

高速列车设备舱底板的振动特性研究

为了优化设备舱底板的振动疲劳特性,建立了刚柔耦合多体动力学模型,分析了在武广谱载荷谱的线路条件激励下,底板关键位置的振动和车速的关系。研究发现,车辆设备舱底板的振动总体趋势是随着速度的增加而增加,但是在250km/h的时候,纵向振动幅值会比300km/h的要大。根据动力学仿真结果提取出载荷的大小,进行了有限元强度分析,得到了底板的最大应力和开孔位置的最大应力。滚动台试验数据和仿真结果一致,验证了模型的正确性。最后对底板进行了优化,加厚设备舱底板的厚度。对比发现,优化后的整体最大应力由8.78 MPa减小到4.79MPa,开孔处的最大应力由1.65MPa减小到0.95MPa,底板的强度性能得到了大幅度提高。     

救生舱防护密闭门操作手柄机构热传导分析

防护密闭门操作手柄机构是矿用救生舱舱门的关键传热部件.利用ANSYS Workbench瞬态热力学方法对其进行了热传导性能分析,获得该机构的温度变化曲线和温度云图,分析该机构隔热性能不佳的原因,并对操作手柄机构进行结构改进,为救生舱热防护性能的研究提供了理论基础.     

工装约束下火箭舱段壳体的结构振动特性研究

将地面试验中卡环工装对舱段壳的影响转化为弹性边界条件下圆柱壳耦合结构的振动问题,通过卡环工装与圆柱壳接触建模计算得到工装作用于舱段壳的法向约束刚度,并采用增补函数的方法构建了工装约束边界条件下圆柱壳耦合结构的振动理论分析模型。结果表明：本研究模型能够反映卡环工装对于舱段壳振动特性的影响,理论计算结果与试验测试结果的变化趋势基本一致;在卡环工装的约束下,舱段壳的低频振动受到显著抑制,工装的约束刚度及其在舱段壳上的夹持位置对于舱段壳振动特性具有较大影响。     

精密铸造技术在工业设备制造中的应用现状分析

从传统铸造工艺和精密铸造工艺的概念、工艺流程、特点等分析铸造技术的发展历程,从水玻璃型壳精密铸造工艺、异型舱壳精密铸造工艺、三通件精密铸造工艺等三个方面对精密铸造技术在工业上的具体应用进行了分析研究。分析认为,精密铸造技术在传统铸造技术发展的基础上,已经成为了一种先进的铸造技术,其在工业设备制造中的应用可以大大提高工业设备的性能。     

机翼吊挂结构设计技术研究

机翼吊挂结构的主要作用是承受和传递来自机翼下导弹、电子吊舱或加油舱等外挂物以及吊挂自身的气动载荷,并需满足机翼外挂物的升降功能和系统在吊挂内部的安装与维护要求,是飞机结构设计的关键部件。因此,分析吊挂结构的设计和验证方法,对吊挂结构的设计需求、结构受力、设计难点及解决措施、可靠性、维修性、工艺性以及试验规划等技术实现途径进行详细研究。     

螺旋折流板换热器的总换热系数和压降的研究

通过试验,在不同的流量下,对30°、40°螺旋折流板换热器与相应的弓形折流板换热器进行了壳程传热性能和压降性能的对比。得出螺旋折流板结构的螺旋流动强化了传热,减小了壳程阻力。与相应的弓型折流板相比,螺旋折流板换热器的最大特点是单位压降下的壳程换热系数高,且40°螺旋折流板换热器传热效果更好。     

Z向增强复合材料层压板冲击后压缩性能试验研究

通过对三种Z向增强(包括改进锁式缝合、Tufting缝合和Z-pin增强)复合材料层压板的冲击及冲击后压缩试验研究,得到Z向增强复合材料层压板的冲击后压缩强度,分析破坏模式和破坏机制,并与未增强层压板试验结果进行对比。研究结果表明,由于Z向增强有效抑制了分层损伤,使三种Z向增强试件的破坏模式与破坏机制明显不同于未增强试件,大幅度提高了抗冲击性能,与未增强层压板相比,三种Z向增强层压板的冲击损伤面积大幅减小,冲击后压缩强度大幅提高。分析缝合工艺对两种缝合试件抗冲击性能的影响,结果表明,与改进锁式缝合相比,Tufting缝合试件的冲击损伤面积减小了12.42%,而冲击后压缩强度则增加了13.43%,说明Tufting缝合试件的抗冲击性能优于改进锁式缝合。     

铝合金三角形波纹夹芯板对平头弹抗冲击特性数值模拟研究

为研究铝合金三角形波纹夹芯板对平头弹体的抗冲击性能及损伤特性,利用有限元软件ABAQUS/Explicit建立弹体冲击靶板的数值模拟模型,并结合实验验证了模型及其参数的有效性。基于数值计算结果,分析了三角形波纹夹芯板几何结构对其防护性能、失效模式和能量吸收的影响规律及机理,并与等面密度单层板进行对比分析,研究结果表明,靶体几何结构对其抗冲击性能存在影响,三角形波纹夹芯板抗冲击性能低于单层板抗冲击性能。此外,增加芯体拓扑结构夹角能显著提高三角形波纹夹芯板的抗冲击性能,并且靶板几何形状会对其失效模式及耗能特性存在影响。