基于搓轧变形的板料可控曲率连续弯曲方法及成形规律初探

提出了一种区别于传统卷板的板料可控曲率连续弯曲加工方法。该方法基于搓轧变形机制,通过控制工作辊的异速率和板料的压下率,可实现板料曲率的主动控制,进而进行板料可控曲率连续弯曲成形。通过有限元数值模拟,初步分析了板材曲率半径与异速率和压下率的关系,以及搓轧卷圆的成形载荷。结果表明,通过调节异速率和压下率可以改变曲率半径;曲率半径随着异速率和压下率的增大而减小,当异速率和压下率增大到一定程度后,曲率半径变化趋于饱和;工作辊压力随压下率的增加逐渐增大,在满足加工需求的条件下,尽量选择小压下率,以减小加工载荷。     

NSFC机械工程学科2014年度管理工作综述

介绍了2014年度国家自然科学基金委员会(NSFC)机械工程学科科学基金项目的申请、评审及资助情况;以机构学与机器人和微/纳机械系统两个领域的申报项目为例,对申请、评审和资助情况进行了分析。概述了2013年度科学基金项目的结题/进展情况,总结了项目执行过程中存在的问题。回顾了学科在“十三五”战略规划制定、重大项目立项、学术交流与合作、人才培养与团队建设和鼓励创新等方面的管理举措。综述了2014年度我国机械工程领域的国际学术影响和取得的最新进展;对2015年度学科工作进行了展望。     

自动造型生产线附线运动平稳性研究

机械化和自动化是铸造生产的重要课题,而作为机械系统的组成部分,附线的输送系统的运动功能和运动平稳性对生产过程影响较大.基于Solidworks软件建立了附线各部件的参数化三维几何模型,根据Hertz接触模型和恢复系数模型建立了附线系统的接触动力学模型.在ADAMS环境中,将液压系统简化为直线驱动单元和阻尼器,并根据系统的拓扑结构建立了附线的多体系统动力学模型.提出了临界阻尼系数和参数匹配的策略,并进行动力学仿真计算.仿真结果表明合理的阻尼系数能够保证台车运动平稳、冲击减小、并提高运动过程中和最终定位的位置精度.这对于提高生产效率和铸件质量具有重要意义.该方法与结果已应用于实际附线系统的运动功能调试.     

矿用刮板输送机圆环链传动系统动力学行为研究

工作面刮板输送机是关键的煤矿综采设备之一,其采用圆环链传动实现对开采煤炭的输送,具有大载荷、高功率、长距离等特点。通过有限段法将刮板输送机的圆环链传动系统离散成Kelvin-Vogit模型,重点考虑其纵向动力学特性,利用Matlab/Simulink建立考虑链传动预紧力和双电动机驱动的系统动力学仿真模型。基于非线性有限元软件Abaqus分析链轮和链环的接触特性,并得到纵向动力学模型所需的链轮和链环的刚度系数。针对刮板输送机链传动系统的满载启动、自由停机和卡链等工况进行动力学仿真计算,计算得到了确保链条张力大于0所需的最小预紧力和链条预紧力对链条张力、速度等参数的影响。为刮板输送机链传动系统关键部件的优化设计和参数匹配提供理论依据。     

含铰链间隙的刚-柔机械臂动力学模型

根据Hertz接触定律和Coulomb摩擦定律,建立了含间隙平面旋转铰的力学模型;采用几何变形约束法和模态缩聚技术描述柔性机械臂的非线性变形;同时考虑两个旋转铰的间隙特性和柔性臂的弹性变形,最终采用Kane方程建立了含铰链间隙的刚-柔机械臂系统的动力学模型．     

三边形压实轮运动与能量分析

采用多项式方程描述三边形压实轮的外廓曲线,对压实轮的运动轨迹进行了分析,得到了压实轮重心坐标的变化规律。根据运动分析得到三边形压实轮对地面的夯实能量分别由平动动能、转动动能和重力势能构成,分析结果可用于压实轮的结构设计与冲击能量评估。     

冲击式压路机设计参数选择初探

分析了冲击式压路机的几个主要设计参数之间的相互影响，提出了选择参数的方法，为冲击式压路机的实际设计与生产提供一定的理论依据。     

环形天线索网反射面成形方法研究

柔性索网是星载环形天线反射器的重要组成部分,其在环形桁架支撑下通过纵向索阵张紧作用形成具有特定精度要求的反射面.环形桁架、前/后索网与纵向索阵处于预应力平衡状态,索段张力的配置直接影响天线反射器的刚度和精度.本文针对反射面索网张力合理配置问题,提出基于ADAMS/MATLAB模拟分析新方法,以张力均匀性和形面均方误差为评价标准,将柔性索网和纵向索阵进行离散化建模,有效控制纵向索阵的张力值,实现前索网反射面的成形计算与分析.数值仿真结果表明,本文方法可快速实现指定反射面精度的索网张力调整,对工程应用具有指导意义.     

大型内燃机连杆测试专用夹具设计

为考核内燃机连杆在工作过程中的安全可靠性,需对其进行包括加载、疲劳在内的一系列测试试验.文中简要介绍了一组大型内燃机连杆测试的专用工装夹具,其结构简单,制作方便,并且用有限元软件Abaqus校核了该组合夹具各工况下的强度,最终用于试验,达到预期效果,其可行性和安全性也得到验证.文中的研究思路对同类设计具有借鉴的意义.     

多轴变幅应力状态下连杆微动疲劳全寿命研究

提出了一种适用于多轴变幅疲劳应力作用下的疲劳全寿命计算模型；结合有效应力强度因子幅理论和雨流计数技术处理应力谱，修正了Paris疲劳裂纹扩展速率公式使其适用于多轴变幅应力条件；在修正的Paris公式中引入短裂纹修正尺寸，得到全寿命计算模型；以斜切口式柴油机连杆齿形配合面处的寿命计算为工程算例，基于材料试验和有限元分析，计算得到配合面危险节点的寿命。结果表明，该模型可进行复杂工况下结构表面裂纹从任意初始尺寸扩展到任意设计尺寸的寿命计算，对指导关键性零部件寿命设计和确定检修时间具有重要意义。