热防护筒件无损装夹与精准调姿研究

针对以气凝胶为基体的热防护筒件在机加工过程中存在手动调姿繁琐、产品表面易损伤等问题,结合气凝胶热防护层材料性能,提出了一种可实现工件无损装夹并能进行位姿调节的方案设计,通过柔性真空吸附装置实现工件无损装夹,通过4个三坐标定位器实现工件六自由度位姿调节,基于快速位姿算法,结合误差权值分配法,利用Levenberg-Marquard(LM)算法对含有误差的位姿调节参数进行修正,得到更准确的目标位姿参数,仿真结果显示,修正后位姿调节参数误差减小了50%～90%。最后进行了试验验证,修正后,工件位姿调节参数位置误差小于0.6 mm,姿态误差小于0.25°,其装置性能满足目前工艺需求,可有效提升以气凝胶为基体的复合材料机加工生产效率。     

对数修形复合滚柱活齿啮合刚度及承载性能研究

针对轮边减速系统大承载、长寿命的发展要求,提出一种对数修形复合滚柱活齿结构。结合当前对空心滚柱接触变形的研究,通过引入设计参数Δ_c和Δ_e,提出了一种计算对数修形复合滚柱啮合变形量的方法,分析了填充度和不同滚柱对啮合刚度的影响规律,利用有限元方法对不同滚柱啮合线处的等效应力分布进行了对比分析。结果表明,相同载荷条件下,对数修形复合滚柱活齿的啮合刚度略高于空心滚柱活齿的啮合刚度,且随填充度增大,啮合刚度减小;对数修形复合滚柱可有效改善边缘应力集中现象,使最大等效应力明显降低。     

316L/EH40不锈钢复合板热轧过程中晶粒组织的均匀性

为了改善热轧不锈钢复合板晶粒组织的均匀性,采用正交试验优化设计方法设计数值模拟方案,研究轧制工艺参数对基层不均匀因子、基层平均晶粒尺寸、复层不均匀因子和复层平均晶粒尺寸的影响,分析各参数的影响显著性顺序,并采用综合平衡法得到优选参数组合,轧制压下率为60%,轧制温度为1 100℃,轧制速度为300mm/s。对优化后的参数组合进行有限元模拟,得到了热轧过程中沿不锈钢复合板厚度方向晶粒尺寸的分布及其变化规律。通过试验与仿真模拟获得的晶粒尺寸进行对比验证,得出晶粒尺寸误差在5%以内,验证了有限元模型的正确性与可靠性。     

层间残余应力对带夹层复合板组织性能影响

利用层间真空涂覆技术在不锈钢复合板间添加充型夹层会产生层间残余应力,在后续热轧成形过程中可能受层间残余应力影响导致复合板组织与力学性能发生变化.不锈钢复合板层间残余应力由充型夹层凝固过程中层间热应力与相变应力共同作用产生,拟通过轧前热处理对层间残余应力进行消除,采用数值模拟与试验验证相结合的方法制定轧前热处理工艺,通过层间真空压差涂覆、轧前热处理及热轧试验制备消除与未消除层间残余应力的2种不锈钢复合板,利用金相观测、硬度测试、界面能谱扫描及拉伸、剪切等表征及性能测试试验分析层间残余应力对复合板组织性能的影响.研究结果表明,在保证基层、夹层、复层组织不变的情况下,消除层间残余应力的轧前处理工艺为加热至400 ℃,保温3.5 h,缓慢冷却;经过轧前处理,层间残余应力消减了96.3％;相较于未消除层间残余应力的复合板,消除层间残余应力复合板轧后夹层应力显著增强,晶粒细化81.7％,同时,消除层间残余应力能够提升复合板剪切强度13.3％、拉伸强度3.9％、断后伸长率4％及夹层界面显微硬度3.5％.研究内容通过消除层间残余应力提升了带充型夹层复合板的整体性能,可为相关铸造成型构件性能的提升提供理论指导,为工艺进一步推广应用拓展了新思路.     

带夹层不锈钢复合板异步轧制数值模拟

针对带夹层不锈钢复合板异步热轧过程中的翘曲问题,采用MSC.Marc有限元软件建立了带夹层不锈钢复合板三维热力耦合模型,分析了厚度比、辊速比、首道次压下率以及轧件与上下轧辊间摩擦系数比对复合轧制过程中翘曲变形、塑性应变以及轧制力的影响规律.结果 表明,厚度比增加使x向塑性应变值以及轧制力增大,加剧复合板的翘曲变形;首道...     

摆动活齿传动机构的传动性能分析与参数优化设计

研究了摆动活齿的一个工作循环运动状态,摆动活齿具有"运动倒置"特征.分析了摆动活齿啮合副的啮合过程.利用摆动活齿传动等效机构,分析其传动性能和最小传动角的位置.建立了以体积最小为目标的单目标优化数学模型,对摆动活齿的传动参数进行了优化设计,为改进摆动活齿传动的设计方法手段和提高其产品设计质量提供了技术支持.     

啮合理论在热轧带肋钢筋矫直辊形设计中的应用

基于啮合原理，推导出了热轧带肋钢筋矫直辊辊形曲线方程表达式，并提出一种新型矫直方案，在热轧带肋钢筋矫直过程中真正实现了无划伤矫直，矫直效果满足用户要求。     

摆动活齿传动齿廓曲线特性分析与研究

基于摆动活齿传动的等效机构--曲柄摇杆机构,利用复数矢量法,导出了中心轮的齿廓方程.应用微分几何知识推出了中心轮理论廓线的曲率半径公式,并绘制了曲率半径的变化曲线.利用函数极值理论得到理论廓线的最小曲率半径,讨论了最小曲率半径的影响因素.为摆动活齿中心轮啮合副的连续接触传动、接触应力和啮合刚度等的研究提供了理论基础.     

考虑结合面因素的模台振动系统动态特性

为提高混凝土振动密实性与均匀性,着眼于流水生产线中振动台当前振动系统设计,将结合面作为影响因素,用以分析振动子系统间的运动趋势。基于Simulink将振动系统离散为四自由度串联振动系统,建立理论响应模型,分析振动子系统位移响应幅值随面压变化规律,汇总36组振动子系统相邻振幅差率。基于Workbench对模台振动系统进行谐响应分析,理论计算结果与仿真值最大误差为13.3%。基于振动子系统邻近振幅差率值较小,同时混凝土的振幅符合极限幅值的参数选取原则,从中选择3组结合面压力作为工况参数,进行预制构件生产制备,对制品外形几何尺寸进行测量,并进行加载试验,预制构件性能满足行业验收标准,从而为混凝土预制构件生产设置合理工况参数提供了参考。     

偏心式摆动活齿啮合副自锁机理研究

在对偏心式摆动活齿啮合副自锁现象的机理进行研究的过程中,提出了临界楔紧角的概念,由此建立了啮合副临界自锁条件。结合具体参数设计,揭示了摆动活齿整个啮合过程中楔紧角的变化规律,并对摆动活齿啮合副进行自锁判断。分析了楔紧角的主要影响因子,由此确定了偏心式摆动活齿啮合副避免自锁的设计准则,并基于型变换设计出三种摆动活齿的结构形式以克服自锁。