与耳板连接的厚壁圆环对径受力的变形分析

建立与耳板相连的厚壁圆环的三维模型,确定并提取6个主要应力参考点的应力,分析各点应力在拉、压力作用下的方向及大小关系。结果表明圆环参考点在拉、压力作用下的各向应力分别大小相等、方向相反,圆环发生塑性变形的位置相同。分析参考点的应力和变形,结果表明圆环壁截面的变形不均匀,内大外小,拉力作用下为内凹外鼓侧翘模式,圆环与耳板连接处可能最先发生断裂;压力作用下为外凹内鼓侧翘模式。耳板宽度的增加可以减小参考点在同等拉力作用下的等效应力值,宽度增加到一定的值后,最先发生塑性变形的位置会产生变化。焊接结构和整体式结构的仿真结果对比表明,不考虑焊接残余应力的焊接结构与整体式结构在应力分布及大小上是一致的。实验表明,拉伸作用力下结构的断裂位置发生在圆环与耳板连接处,且最大承受力与耳板宽度成正比。     

不同小试样测量蠕变性能的比较研究

小试样蠕变试验技术,在服役构件力学性能测试中得到了广泛的发展与应用。目前已有小尺寸单轴试验、小冲杆试验、剪切冲压试验、压痕试验、三点弯试验、悬臂梁试验、固支直杆弯曲试验、圆环试验和双杆试样等方法。基于上述小试样方法,重点从试样尺寸、应力状态、关联式类型、蠕变性能、变形测量和影响因素等方面,全面地综述不同小试样测量材料蠕变性能的方法和结果的异同。通过对比发现,不同类型试样所得蠕变曲线差异较大。小冲杆试样的数据转换过程较为复杂,试验过程中影响因素较多。悬臂梁试样和圆环试样的等效标距较大,变形测量误差小。三点弯、悬臂梁和圆环试样,蠕变试验过程中存在大变形效应,可采用临界载荷法预先控制试验载荷范围。固支直杆弯曲试样方法对摩擦的敏感性较低,可获得较为准确的断裂数据。所得结论为选择合适的小试样方法测试材料的蠕变性能提供理论指导和依据。     

基于小尺寸材料试验与有限元分析的耦合方法获取材料力学性能

采用T-F(Tests and finite element analysis)方法,通过小尺寸圆环试样单轴压缩试验,引入单轴本构关系模型进行有限元迭代计算使得模拟计算的试样变形与圆环试样压缩实验结果满足一致性,进而得到材料单轴弹塑性本构关系参数。研究表明,对不同厚度的304不锈钢圆环,应用T-F方法获得的材料本构关系与单轴拉伸试验结果吻合较好。基于小尺寸材料的T-F方法在获取小尺寸构件的力学性能方面有良好的工程应用前景。     

等速旋转开口薄壁圆环的力学分析问题

针对开口薄壁圆环等速旋转的情形进行应力分析,得到理论计算公式,通过分析发现在薄壁小曲率开口圆环匀速旋转情形下,拉压应力可以忽略,而剪切应力及弯曲应力均不应忽略。利用能量原理分析得到圆环开口端点张开位移的计算公式,分析发现开口端点的张开位移与开口圆环旋转角速度的平方成正比,与材料的质量体密度ρ的一次方成正比,与圆环理论半径R的五次方具有同样数量级的结论。     

简易丝锥扳手

如果生产急需而手头没有小尺寸的丝锥扳手,可以用下述方法快速制造,先车-钢质的圆环(如图),在圆环上钻孔扣4-M6,用四个M6×50的螺栓拧在圆环上即可。此工具可安装M4、m5、M6、M8的丝锥。 1.丝锥 2.圆环(厚12mm)3.螺栓     

薄形金属陶瓷圆环的制备研究

总结了薄形金属陶瓷圆环制备过程中的难点,并提出了相应的解决对策。利用扫描电镜结合能谱仪对样品进行检测,可有效分析粉末原料及喂料的偏析。采用片状浇口替代四点浇口,可降低圆环断裂比例。通过调节注射成形工艺参数,可以模拟注射的真实过程,减少缺陷的产生。变形的控制及合理夹具的设计,对提高合格率具有重要的作用。     

采煤工作面带式输送机托辊结构的优化研究

为解决采煤工作面带式输送机托辊中部断裂、输送带磨损严重以及跑偏的问题,在研究带式输送机托辊结构的基础上,采用数值模拟手段分别对托辊中部焊接不同数量圆环后的等效应力和位移进行仿真分析,并最终确定出在托辊均匀焊接2个圆环的手段对带式输送机关键承载结构进行优化,为保证采煤工作面的安全和生产效率奠定基础.     

超声车铣圆环斜槽传振杆设计

针对超声波车铣加工,设计了一种谐振频率30 kHz的圆环斜槽传振杆,阐述了30 kHz圆环斜槽传振杆纵扭共振的基本原理。利用有限元分析方法,计算了圆环斜槽传振杆的尺寸和斜槽的位置以及力学特性,并比较了有限元分析结果和理论结果。有限元分析结果比理论值结果小,是由于将圆环斜槽传振杆作为理想的模型。用阻抗分析仪对圆环斜槽传振杆进行了测试,并比较了测试结果和有限元分析值,偏差较小,相对偏差符合要求。实验测试结果表明,测试参数和设计结果一致。     

圆环形微凹坑织构表面的摩擦性能

利用数值模拟方法研究具有微圆环状凹坑织构平面在往复运动下的摩擦学性能,分析微圆环深度、圆环内外半径及面积比等织构几何参数对摩擦性能的影响,并与典型的圆柱形织构单元进行对比研究。结果发现,深度相同时,摩擦因数随着圆环宽度的增加而减小,圆环宽度较大时,摩擦因数随织构深度的增加而减小;圆环状织构的动压效应随着圆环宽度的减小而减小;与圆柱状织构表面相比,相同面积比条件下的圆环状织构的摩擦因数更小,同时圆环状织构在吸纳细小磨屑方面也优于圆柱状织构。     

挖掘机动臂与转台铰接耳板断裂的原因分析

1.故障现象1台挖掘机工作1700h后,发生动臂从转台上坠落事故。检查发现,动臂与回转平台铰接的右侧铰接耳板断裂,左侧铰接耳板、动臂缸活塞杆等严重变形。发生断裂的部位在铰接耳板加强圆环板焊道边缘,从断裂面可以清晰的看到断裂状态。断口分为裂纹起始点、深锈迹区、浅锈迹区和瞬间脆断区,裂纹起始点处有2mm宽的抛光面。如图1所示。