柴油机数字化制造的工艺数据库研究与应用

结合企业实际存量资源与柴油机数字化制造需求,构建了柴油机工艺数据库,开发了工艺数据库的原型系统。通过合理数据分类,形成了数据的表示方法与信息定义,实现了数据的集成和资源的有效利用,提升了三维工艺的快速设计能力,为柴油机数字化制造提供了技术保障。     

非线性振动分析的切比雪夫谱元法

为了进一步探索Chebyshev时间谱元法求解非线性的振动问题,从Bubnov-Galerkin方法出发,在第二类Chebyshev正交多项式极点处;用重心Lagrange插值来构造节点基函数及其特性,推导了非线性振动问题的伽辽金谱元离散方案,借助Newton-Raphson法求解非线性方程组。对于非线性单摆,还需要将二分法和重心Lagrange插值结合求解角频率。以Duffing型非线性振动和非线性单摆振动问题为例,验证了此方法具有现实可行和高精度的优点。     

原子力显微镜探针振动信号检测电路设计

针对基于模拟电路的原子力显微镜探针振动检测系统噪声高,抗干扰能力差,以及基于数字集成电路的检测系统对不同控制系统兼容性差,成本高的缺点,且探针位移小,频率高的特点以及光电信号检测的准确度和精确度都对成像质量有直接影响,文中设计一种高增益、宽频带的基于运算放大器的探针信号运算处理电路,实现对原子力显微镜四象限微弱光电信号的检测、放大、逻辑运算以及滤波功能。实验表明:电路可以对四象限微弱电流信号进行I-V转换,放大增益可以达到40 d B以上,同时逻辑运算电路可检测共振频率为70 k Hz～2 MHz的探针振动信号,涵盖了原子力显微镜的探针振动工作范围。该电路很好地抑制寄生电容的影响,检测系统整体热噪声低于■。     

基于ESLM的机械系统动态响应优化算法研究综述

相比于静态优化技术的成熟研究与应用,由于动态约束一般很难处理,动态响应优化一直是系统优化设计领域的热点和难点。基于系统响应场等效思想将结构动态响应优化问题转化为静态优化问题的等效静态载荷算法(ESLM),为机械系统动态优化设计提供了新的途径,基于ESLM的系统动态响应优化理论在不同机械系统设计领域展露出巨大的市场应用前景。文中总结分析了目前结构动态特性优化算法与结构动态响应优化算法的研究及应用现状,重点针对近十年来基于ESLM的结构动态响应优化算法的研究进展进行综述,探讨了基于ESLM的动态响应优化技术的研究趋势,力求为机械系统优化技术研究提供新的研究思路,为其应用于重大科学工程奠定基础。     

发动机曲轴齿轮过盈接触有限元分析研究

结合某发动机曲轴齿轮过盈装配的实际参数,建立了三维实体模型,采用有限元分析方法,对曲轴齿轮过盈装配进行计算分析,探讨了曲轴齿轮过盈装配时最大主应力、等效应力、接触压力等随过盈量的变化关系,为后续的曲轴齿轮过盈装配设计分析提供参考依据。     

化学法石墨烯分散液的制备及其摩擦学性能的研究

采用化学氧化还原法,得到的石墨烯薄片,用油酸、硬脂酸对其进行改性,通过分光光度法考察石墨烯作为润滑油添加剂的分散稳定性。使用四球摩擦磨损试验机考察了石墨烯分散液的摩擦学性能,利用扫描电镜和能谱仪对摩擦表面的微观形貌和组成结构进行了表征分析。结果表明:对石墨烯改性处理是将其均匀分散到润滑油中的必要条件,改性后的石墨烯分散液表现出良好的抗磨减摩性能,平均摩擦系数为0.078,降低约12%,磨斑直径也有明显下降,且实验验证了磨损表面有石墨烯颗粒堆积现象。     

基于ESLM热机耦合结构动态优化设计

等效静态负载法(ESLM)为动态响应优化技术提供了有效的解决方案,并用于具有单个机械负载的支架、横梁、杆和薄板等简单结构或网格要求较低的结构,但在热机械负荷的耦合作用下研究很少。因此,基于ESLM的热力机械耦合结构动态优化方法的研究具有一定的意义和价值。结合热弹性与等效静态方法,在热负荷与机械负荷耦合作用下,得出动态负荷的等效静态转换机制,并以悬臂束为例,验证热物理场和热结构中的等效理论,这同样适用于耦合物理。以典型的瞬态热力机械耦合结构——柴油发动机活塞为研究对象,通过活塞-热-机械耦合的瞬态动力学分析,提取16个关键位置的应力和位移结果,进行等效转换计算。结果表明：等效转换前后被检查区域的最大等效应力误差在3%以内,最大位移误差在2%以内。进一步分析比较活塞热力负荷作用下的静态优化和基于ESLM的动态优化结果,第一环槽的两个优化活塞变形、应力和温度相似,但ESLM动态优化与静态优化相比使活塞质量降低4.7%。研究成果证明了基于ESLM的动态优化方法的优势。     

珩磨工艺研究发展现状综述

基于珩磨工艺,对其研究现状做了汇总;阐述了其工作原理、工艺等发展现状;分析了珩磨的发展趋势与展望。该综述对机械精密加工领域有一定的指导作用。     

基于电控单体泵柱塞孔的珩磨加工装夹方案优化

电控单体泵中包含复杂的燃油喷射系统,内部的柱塞孔工作条件恶劣、精度要求高,因此采用珩磨是一种行之有效的加工方法;且珩磨过程中选用装夹方式的优劣直接影响到工件的加工效率和工作性能,优化装夹方案就显得尤为重要。文章基于Abaqus软件,建立了单颗粒珩磨的模型;对单体泵柱塞孔珩磨过程中的装夹方式进行了对比仿真实验;优选了变形及应力状况较好的装夹方案。文中的研究对机械精密加工领域有重要的参考价值。     

发动机曲轴动态响应分析技术研究

以某大功率柴油机曲轴为例,基于I-deas10.0软件平台进行三维实体建模、有限元离散、模态分析和动态响应计算。发动机曲轴的动态分析方法对于其他机械产品的动态设计分析也具有参考价值。