机床螺栓结合部等效材料法向接触弹性模量的分形模型

根据赫兹接触理论首次提出了单个微凸体的正应力-正应变本构关系,给出了两个微凸体之间互相作用的法向接触弹性模量。考虑表面粗糙度和载荷分布的不均匀性,根据MB模型给出了结合部等效材料的总法向接触条件弹性模量、总条件法向载荷的解析解。在弹性范围内,结合部等效材料的总法向接触弹性模量是以下10个输入参数:两接触表面的2个弹性模量、2个泊松比、表观压应力、表观面积、较软材料的硬度、较软材料的屈服强度、分形粗糙度参数、分形维数的复杂函数。总法向接触弹性模量基本上线性地随总法向表观压应力的增加而增加,还非线性地随分形维数的增加而增加,但非线性地随表面粗糙度的减小而增加。     

弹性模量对水润滑轴承的性能影响

从材料的角度,研究弹性模量对水润滑塑料合金轴承的性能影响,包括轴承承载能力、水膜形状曲线、压力曲线和最小水膜厚度等。研究表明:在选择水润滑轴承材料时应根据其承载能力来确定轴承材料的弹性模量范围;在承载能力范围内,从弹性模量这个角度来说,应当尽可能选择弹性模量低并具有良好摩擦磨损性能的材料,因为选择较小弹性模量的材料有利于提高最小水膜厚度,从而改善水润滑轴承摩擦副的摩擦磨损性能。     

FeCuNbSiB单纳米晶磁芯双绕组新型电流传感器理论分析

炉内等温退火法制得的纳米晶合金F e73.5Cu1N b3S i13.5B9环形磁芯,由于在退火过程中材料内应力得以充分驰豫释放,使其具有高的磁性能温度稳定性及高的磁灵敏度,特别适合于制作对微弱电流进行测量的传感器。利用纳米晶合金材料作为敏感材料,提出了采用单纳米晶磁芯双绕组结构,多谐自振荡励磁,可进行非接触检测微弱电流的新型传感器。建立了传感器的数学模型,从理论上分析了传感器工作原理,该理论与实验结果很好地吻合。并利用傅里叶变换对桥路输出信号进行分析,指出了传感器信号调理电路的设计方法。     

双粗糙表面滑动过程不同条件对Z向速度的影响分析

采用W-M函数建立具有分形特征的三维双粗糙面接触模型,在滑动速度、法向载荷及界面剪切强度等各种因素的相互作用下,动态探讨了粗糙体在滑动过程中的摩擦磨损情况。运用有限元方法对滑动过程进行模拟仿真,对Z向速度在各种因素作用下的变化规律进行分析,结果显示滑动速度较小情况下,Z向速度振幅较小;较小法向载荷情况下,Z向速度的振幅较大;界面剪切强度较小情况下,Z向速度的振幅较大。从功率谱看,较小界面剪切强度下摩擦振动变化比较强烈,而相应的所需要能量比较小。将这些结果与相关文献或实验进行比较,得出模拟仿真的合理性,同时通过研究法向载荷、滑动速度、界面剪切强度等工况参数对摩擦振动的影响,以期为摩擦学设计和摩擦材料的制备提供理论参考。     

玻璃覆晶封装中导电粒子弹性模量对节点电阻的影响

玻璃覆晶(COG)封装中,导电粒子的非线性力学行为对封装节点的电性能精确建模提出了挑战。提出了一种结合内聚力模型的位移-静电场顺序耦合方法,分析了玻璃覆晶封装中不同弹性模量导电粒子在键合压力和温度共同作用下的破裂与接触行为,探讨了节点电阻的形成机理与非线性变化规律,揭示了导电粒子弹性模量对节点电阻和机械可靠性的影响规律,进而提出了导电粒子最优弹性模量范围。研究结果表明:当弹性模量较小时,导电粒子与凸点/焊盘的接触面为圆环,使得节点电阻过大;随着弹性模量的逐渐增大,接触面会变为实心圆,但封装节点机械可靠性变差。     

油液体积弹性模量对柱塞泵转速波动影响机理的仿真分析

为了研究油液体积弹性模量对轴向柱塞泵动力源输入端转速波动程度的作用规律,以机电液系统多能域耦合软件AMEsim为仿真平台,建立了轴向柱塞泵的动力学仿真模型,在综合考虑油液有效体积弹性模量影响的基础上,研究了油液的含气量、温度、压力与泵端转速波动之间的关系。仿真结果表明:随着油液含气量的增大、温度的升高以及负载压力的降低,油液的体积弹性模量减小,使得泵端转速波动程度增大。为开展轴向柱塞泵的故障诊断、状态监测以及以液压系统的性能退化机理等方面的研究提供了新的研究思路。     

双粗糙平面法向接触建模方法的有限元对比分析

基于统计学方法,Greenwood和Tripp(GT模型)提出双粗糙平面法向接触(双粗模型)可以等效为单粗糙平面与刚性平板之间的接触(单粗模型),但这种等效处理缺乏对接触应力场分析以及材料硬化的考虑。为进一步研究GT模型,基于高斯粗糙表面数字化表征,通过控制自相关长度和滤波方法,得到双粗糙平面及其等效单粗糙平面;借助有限元软件ABAQUS对2组模型法向接触进行建模及分析。结果表明:2组模型预测的接触刚度和接触面积符合较好,但接触压力与接触面积关系存在差异;2组模型预测的等效应力和接触压强的应力幅值以及云图的分布区域大致相近,但双粗模型由于存在大量微凸体侧接触,弱化接触状态以及材料硬化,因而应力幅值偏低。     

油液弹性模量对轧制力的影响及改进措施

通过对平整机轧制力液压伺服系统的油液弹性模量的测量,分析了油液压力和温度对弹性模量的影响,在开式系统的工况下采取控制油温和提高控制腔油压力的方法,使轧制力液压伺服系统工作在油液弹性模量值相对较高的范围,从而减小因油液弹性模量随压力高频变化给控制系统造成的不稳定影响,以获得较好的动态响应,提高轧制力的控制精度。     

对称倾转晶界纳米双晶铜单向拉伸弹性性能的晶向效应

利用分子动力学方法模拟旋转轴为[0 0 1]的对称倾转晶界双晶铜在单向拉伸变形过程中晶向对材料弹性性能的影响。模拟结果表明,弹性模量对晶界倾角的响应大致关于90°对称,根据响应程度及响应趋势的不同可将倾斜角分为三个区域,Ⅰ区、Ⅱ区和Ⅲ区,每个区域有各自的转折晶向角,θⅠ、θⅡ和θⅢ。当晶界倾角θ接近90°时应力—应变曲线出现明显的波动,弹性阶段的非线性增强;温度对弹性模量的晶向效应的影响主要表现在Ⅱ区,温度越高弹性模量的变化幅值越小,且突变晶向角θⅡ对弹性模量的影响越不显著;截面尺寸对双晶铜弹性模量的晶向效应影响较小。     

阀片弹性模量对油气弹簧阀系参数的影响

利用开阀压力与阀片变形以及流量之间关系,建立油气弹簧阀系参数解析设计公式,利用该公式可对阀系参数进行解析设计.定量分析阀片弹性模量对阀系设计参数的影响,确定阀片厚度和节流缝隙的弹性模量影响系数,利用该系数可对阀系参数进行推算设计.通过实例,对阀系参数进行解析设计和影响系数推算设计,并对两种方法设计值进行比较,校核阀系设计参数,进行设计油气弹簧的特性试验.设计和试验结果表明,阀系参数解析设计方法准确,影响系数推算设计方法可靠,对油气弹簧设计具有重要参考价值.     

弹性模量对柔性仿生鱼尾振动行为的影响

针对采用各向同性材料为基板的仿生鱼尾刚度大、变形小的情况,研究基板材料弹性模量对于柔性复合型仿生鱼尾振动行为的影响。首先,通过使用粗压电纤维复合材料(macro fiber composite,简称MFC)作为驱动器,设计了一种柔性仿生鱼尾结构,运用COMSOL Multiphysics有限元软件模拟了具有相同泊松比和密度的基体材料在不同弹性模量下的鱼尾振动情况,得出鱼尾摆动位移与弹性模量间的极值关系;然后,对比此种弹性模量下各向同性材料与各向异性材料,得到各向异性材料适合作为基体材料的结论;最后,根据仿真结果制备出各向异性基体材料,与MFC相结合得到柔性鱼尾,再对其进行振动性能测试实验。实验结果验证了数学模型的合理性及设计的可行性。     

液体弹性模量对减摆器阻尼特性影响的研究

简述了活塞式液压减摆器的工作原理，建立了考虑油液弹性模量的减摆器油液流量方程。在AMESim环境下，进行减摆器产品阻尼特性仿真分析，分析了油液弹性模量对于液压减摆器产品阻尼特性的具体影响。仿真结果与实际减摆器产品试验测试结果相吻合，表明油液弹性模量是影响减摆器产品阻尼特性的关键因素。为提高液压减摆器在相同工况下的阻尼力矩，实现更好的阻尼效果，在充填过程中须确保排净减摆器产品容腔内的气体。     

弹性模量对塑料瓦推力轴承润滑性能的影响

弹性金属塑料瓦(EMP瓦)压缩弹性模量是一复合弹性模量,并不像金属材料那样是一个常数,而是随压力增大而逐渐增大。结合"三峡推力轴承方案"中EMP瓦推力轴承数据,从理论上计算了EMP瓦压缩弹性模量的变化对推力轴承润滑性能的影响,从而对EMP瓦压缩弹性模量允许的变化范围有所了解。计算结果表明:压缩弹性模量的变化对最小油膜厚度、最高油膜温度和最大压力有一定的影响,而对功耗影响不大。     

基于双向流固耦合理论的可倾瓦推力轴承润滑性能研究

以双向流固耦合理论为基础,运用CFD技术对某蓄能机组推力轴承进行数值模拟,研究瓦面位置参数及材料对轴承润滑性能的影响。结果表明, 瓦面倾角增大,油膜压力及承载增加,且压力中心区沿镜板旋转方向及瓦面径向外侧偏移;油膜间隙减小,压力及承载均增加。弹性模量减小,轴瓦压力梯度变缓,且压力极值中心向瓦侧边缘移动,因而适当降低轴瓦弹性模量,能够有效减少瓦面高压集中区域,提高轴承使用寿命。     

弹性模量对柔性仿生鱼尾振动行为的影响

针对采用各向同性材料为基板的仿生鱼尾刚度大、变形小的情况,研究基板材料弹性模量对于柔性复合型仿生鱼尾振动行为的影响。首先,通过使用粗压电纤维复合材料(macro fiber composite,简称MFC)作为驱动器,设计了一种柔性仿生鱼尾结构,运用COMSOL Multiphysics有限元软件模拟了具有相同泊松比和密度的基体材料在不同弹性模量下的鱼尾振动情况,得出鱼尾摆动位移与弹性模量间的极值关系;然后,对比此种弹性模量下各向同性材料与各向异性材料,得到各向异性[HJ]材料适合作为基体材料的结论;最后,根据仿真结果制备出各向异性基体材料,与MFC相结合得到柔性鱼尾,再对其进行振动性能测试实验。实验结果验证了数学模型的合理性及设计的可行性。     

退火对铁基非晶薄带弹性模量和线膨胀系数的影响

对用单辊法制备的宽4.5 mm、厚25μm的Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9非晶合金薄带进行了100℃保温2 h退火,用Q800动态热机械分析仪测试了不同温度下非晶薄带的弹性模量、变形量和线膨胀系数.结果表明:与淬火态非晶薄带相比,退火处理可以提高非晶薄带的弹性模量、变形量和线膨胀系数;随着测试温度的升高,退火态与淬火态非晶薄带的弹性模量、变形量和线膨胀系数的变化规律相同,即弹性模量减小,变形量增大,而线膨胀系数呈现先增大后减小的变化趋势.     

一种同轴向双偏心转子球形机器人的设计

提出了一种采用同轴向双偏心质量转子结构的球型机器人设计方案。该方案在球形机器人同一直径方向上安装对称的两个偏心质量转子,通过改变偏心转子的运动状态,实现球形机器人的直线滚动和转向运动。根据该机器人的结构特点,采用拉格朗日方程对直线滚动和转向运动进行了动力学分析,给出了运动微分方程。最后通过Matlab仿真证明了这种设计方案的可行性。     

试验机夹具的施力不均匀对弹性模量测定结果的影响

本文介绍采用微机控制电子万能试验机的引伸计系统绘制力与变形弹性回归曲线,测定材料的弹性模量.通过对四个方向分别安装引抻计进行弹性模量测定的曲线和结果的分析,说明了万能试验机夹具的施力不均匀对测定结果的影响,提出了解决偏心影响的途径,对提高弹性模量测试精确度具有一定意义.     

数控车床对向车削结构的研究

导向套是煤矿机械行业中的重要零件,文中总结了传统加工方法的特点及其受力状态,为了提高导向套的加工精度,利用理论力学中的基本原理针对双刀塔高效率机床在提高导向套加工精度方面提出了一种新思路、新结构,并对这种新结构的特点及受力状态加以分析.