基于UG的滚子链轮参数化实体建模

利用UG/OPEN API以及其它相应的UG二次开发工具,编制了滚子链轮的参数化实体建模程序,该程序建模效率高,为机械设计者提供了一个有用的工具。     

1,4-双(二硫代甲酸乙酸酯基)哌嗪衍生物的合成与摩擦学性能研究

合成了5种新型无灰无磷环境友好润滑油添加剂1,4-双(二硫代甲酸乙酸酯基)哌嗪衍生物,采用1H NMR、13C NMR、IR、UV-vis、MS和元素分析对其结构进行了表征,在热重分析仪上考察了其热稳定性能,并利用四球摩擦磨损试验机考察了其在液体石蜡中的极压性能和抗磨性能.结果表明,此类添加剂有较高的热稳定性和很好的承载能力,可以明显改善液体石蜡的抗磨性能.     

磨粒流加工的固液两相流模型及压力特性模拟

以FLUENT软件为计算平台,采用Spalart-Allmaras固液两相Mixture湍流模型对磨粒流加工过程中磨粒流的流动形态进行了数值模拟,结果表明：增大压力差可提高通道中流体的平均速度,增大边界层与壁面流速差可提高加工效率;通过改变进口压力得到非稳态流场,能够使近壁面处的磨粒数目增多,有利于加工效率的提高。同时,模拟结果还反映了黏度对磨粒流加工有重要影响。数值模拟结果为磨粒流加工过程中的参数选择提供了参考依据。     

碳化硅单点金刚石超精密切削加工残余应力的离散元模拟

通过力学性能数字试验模拟及校准,建立了碳化硅陶瓷的离散元模型和单点金刚石超精密切削加工的模型,并对其微加工过程进行了动态模拟;分析了在不同刀具前角、切削速度及切削深度等加工条件下残余应力随工件深度方向分布的影响。结果表明:当刀具前角处于小负前角时(–20°～0°),切削后的残余应力较小,否则当前角过大或者过小时,会产生较大的残余应力;残留在工件内的残余应力随切削速度以及切削深度的增加而增加。最后得出了不同加工条件下的残余应力云图,通过对残余应力产生机理的分析,验证了利用离散元法分析加工后材料的残余应力是可行的。     

二-(N-苯基乙酰胺基)黄原酸二醇酯的合成及其摩擦学性能

为了找到既环保又具有优良抗磨抗氧化性的极压添加剂,合成了3种新型无灰无磷环境友好型润滑油添加剂二-(N-苯基乙酰胺基)黄原酸二醇酯.采用1H NMR,13C NMR,IR,UV和元素分析对其结构进行了表征,在热重分析仪上考察了其热稳定性能,利用四球机考察了其作为添加剂在液体石蜡中的承载能力和添加剂浓度、摩擦时间以及载荷对抗磨性能的影响,对摩擦表面进行了SEM(带EDS)分析.结果表明,3种添加剂的热稳定性能良好,均可以明显改善液体石蜡的承载能力和抗磨性能,其机理是在摩擦过程中发生摩擦化学反应,生成了含硫的保护膜.     

基于离散元法的锥形筒仓中颗粒流体的数学模拟

采用离散元法对ABS塑料球在筒仓内的流动进行数值模拟,并测定了ABS球的回弹及休止角等微观物性参数,验证了离散元模型中颗粒接触参数的正确性. 基于正交实验法考察了锥形改流体参数对料流的影响,分析了仓壁压力分布规律. 结果表明,锥形改流体参数对物料流型的影响顺序为锥形改流体倾角>锥形改流体距卸料口的高度>锥形改流体高度;锥形改流体倾角<120o时中心流无法转变为整体流. 添加合适的改流体后仓壁所受最大压力减小为原来的一半,最大压力位置上移.     

超环面行星蜗杆传动机构的精度分析

运用空间啮合原理求出超环面行星蜗杆机构含误差的啮合方程,求出各误差的影响系数。综合考虑加工成本、尺寸因素、装配性能等工程实际,结合各误差的影响系数,提出了超环面行星蜗杆机构改进最佳极限偏差分配法,对超环面传动关键零件误差进行合理分配,并给出实际算例。以上研究为超环面行星蜗杆机构的精度规范打下基础,将促进超环面行星蜗杆传动机构在工程实际中的推广应用。     

Ni-P-Al2O3复合涂层划痕试验中的表面裂纹分析

为了揭示Ni-P-Al2O3复合涂层的失效机理,对Ni-P-Al2O3复合涂层进行划痕试验和划痕过程的有限元模拟。划痕试验表明在Ni-P-Al2O3复合涂层的划痕表面上产生了一定间隔距离的横向表面裂纹。划痕过程的有限元模拟揭示在划痕过程的不同阶段涂层表面和界面上应力分布规律,揭示涂层表面裂纹产生的模式和形成的机理。划痕过程分为划针尖端压入涂层表面、在涂层表面上滑动和从涂层表面升高等3个阶段。前两个阶段由于划针尖端对涂层表面的作用,在涂层表面形成划痕沟槽,引起涂层表面产生裂纹。应力分析表明在划痕过程中涂层表面裂纹形成有两种方式。第一种方式是首先在涂层界面产生裂纹,然后裂纹向表面扩展形成表面裂纹;第二种方式是涂层表面直接形成表面裂纹。表面裂纹是最大拉应力引起的,因此,表面裂纹是第一型裂纹。划针尖端从涂层表面升高后在涂层中留下了较大的残余应力,最大残余拉伸应力是出现在接触中心之下的界面上的第一残余主应力。这些结果将为涂层设计和应用提供依据。     

在复杂应力状态下厚壁圆筒的极限分析

应用双剪统一强度理论,考虑材料的拉压异性和同性,推导了在内压力和轴力联合作用下的厚壁圆筒的塑性极限载荷计算公式,并且绘制了其极限载荷线图。在这些计算公式中,当其系数取不同的值时,就能得到按Tresca屈服准则、线性逼近的Mises屈服准则和双剪应力屈服准则的计算结果。应用其极限载荷线图,根据其承受的载荷大小,就能判断厚壁圆筒是否达到了屈服极限状态。绘制了在不同屈服准则下的极限载荷线图,以便对其差异进行比较。