汽轮发电机组轴系扭振平衡位置分析与稳定域估计

根据汽轮发电机组轴系的简化模型，采用Lyapunov直接法对该非线性系统的平衡位置稳定性进行了定性分析,在参数取于一定范围内时，确定了平衡点的位置，对稳定平衡点,用Lyapunov函数对稳定域进行了估计。这里提出的分析方法是直接针对非线性系统的，因而避免了线性化方法所产生的误差。文中用仿真算例说明了这种分析方法的有效性。     

微生物对切削液稳定性的影响*

将现场采集的切削废液扩培至不含抑菌剂的切削液中,通过对切削液中微生物多样性分析及微生物对切削液的降解作用研究,探讨微生物对切削液稳定性的影响,发现具有假单胞菌属、水生丛毛菌属、红平红球菌等优势菌种会严重降解切削液中的有机物质,使pH值和总有机碳含量下降,无机碳升高;微生物使切削液劣化严重,影响其稳定性,浊度在前两周增大,平均液滴粒径分布增大了7倍,最大粒径尺寸增大了20倍,液滴之间发生了聚合现象,出现了游离态油相物质。通过DLVO理论与乳液液滴流体动力模型分析,得出微生物的失稳影响机制为:微生物对有效成分的降解改变了切削液的介电常数,赋予乳液液滴大于聚合势垒的活化能,从而形成乳液之间的聚合,降低了切削液的稳定性。     

密度及成分变化对粉末冶金摩擦行为的影响*

铁基粉末冶金材料的摩擦行为与组织形态、成分构成等密切相关。针对压缩机粉末冶金零件,展开油润滑条件下密度与成分变化对摩擦磨损行为的影响分析,通过环-环摩擦实验测试不同试件摩擦因数变化,并进行基体组织构成、端面微观磨损形貌的检测。结果表明:密度与成分变化对粉末冶金摩擦行为影响显著,密度变化对摩擦因数的影响随载荷大小呈不同变化规律,随密度增加,在200 N工况下,试件摩擦因数逐渐增加,而在400 N工况下,呈逐渐减小趋势,当载荷增大到600 N,密度变化对摩擦影响逐渐减弱,不同密度的试样的摩擦因数差异较小;碳含量和铜含量的提高均有利于减小摩擦因数,但碳成分变化起到主要作用;碳含量与铜含量共同提升可获得最佳减摩效果,效果显著优于单独提升碳或铜含量,摩擦因数最优可减小27.0%。     

机械密封焊接金属波纹管随机振动响应及优化分析*

针对焊接式金属波纹管在工作中出现的随机振动问题,运用虚拟激励法理论,采用MATLAB编程得到波纹管在随机激励下轴向和径向时域下的信号;将时域信号利用快速傅里叶变换得到频域信号,并导入Workbench软件中进行随机振动分析;同时对波纹管的危险结构尺寸(波片厚度、焊箍半径和最小弯曲半径)进行响应面优化分析。结果表明:波纹管在受外界随机激励下的频率介于固有频率一阶和三阶之间;波纹管轴向最大响应变形发生在镶嵌静环的一端即自由端,径向最大响应变形发生在靠近波纹管的固定端的波片弧度较大处,随机激励时等效应力集中在靠近焊箍侧,这些位置在工作过程中最容易损坏,与实际工作中的破坏位置相吻合。通过响应面优化分析和自适应多目标优化,得到一组优化关键材料参数,使得波纹管的振动性能得到较大改善,降低了波纹管的损坏率,为焊接金属波纹管的结构参数设计提供理论参考。     

人工髋关节球形凹坑微织构表面摩擦学性能研究*

为改善人工髋关节表面的摩擦学性能,在人工髋关节表面设计球形凹坑微织构;建立人工髋关节微织构表面的流体动压润滑模型,利用CFD软件ANSYS Fluent对微织构表面流体动压进行数值分析,得到摩擦副表面相对滑动时产生的油膜平均承载力以及摩擦因数,并分析表面微织构参数对摩擦学性能的影响。结果表明:在给定的织构参数范围内,平均承载力随深径比的增加呈现出先降低后升高再降低的趋势,随面积密度的增加呈先升高再降低的趋势;摩擦因数随深径比和面积密度增加的变化趋势与平均承载力相反;织构的最优参数分别为深径比0.06,面积密度25%。因此,在人工髋关节表面设置合适参数的球形凹坑微织构可以提高油膜平均承载力和降低摩擦因数,从而起到减小关节的摩擦磨损提高人工关节使用寿命的作用。     

废弃XLPE增强HDPE的力学和摩擦性能研究*

采用机械粉碎法制备出废弃交联聚乙烯(XLPE)原料,并用转矩流变仪混炼出XLPE增强的XLPE/HDPE复合材料,再用微型注塑机将复合材料加工成型。使用电子万能试验机、摆锤冲击试验机与摩擦磨损试验机测试复合材料的拉伸性能、缺口冲击强度与摩擦磨损性能,并通过扫描电镜(SEM)观察表面形貌并分析摩擦磨损机制。结果表明:随着XLPE填充量的增加,复合材料的拉伸性能呈现轻微下降的趋势,缺口冲击强度先增加后减小,比磨损率呈现先增加后减少再增加的趋势,而摩擦因数变化不大;当复合材料的XLPE质量分数为6%时,缺口冲击强度比HDPE材料提高了25.6%,比磨损率下降了10%。可见添加少量废弃的XLPE,可以提高复合材料的缺口冲击性能,且对复合材料的摩擦性能影响不大。XLPE/HDPE复合材料的磨损机制主要为磨粒磨损,若废弃XLPE添加量过多时,表现为疲劳磨损。     

一种基于概率-证据理论的滑动轴承可靠性优化设计*

针对传统的滑动轴承优化设计中,忽略了不确定因素对滑动轴承的影响,提出一种新的滑动轴承可靠性优化设计方法。在该优化中,由于部分参数存在认知不确定性,利用概率论和证据理论表示不确定参数的分布。将概率论、证据理论和一次二阶矩法相结合,构建基于概率-证据理论的滑动轴承可靠性优化设计模型,并采用遗传算法对滑动轴承进行优化设计。算例结果表明,采用新方法优化后滑动轴承的承载能力明显提高了60%,摩擦因数减小10%,发热量降低6.9%。虽然可靠性优化设计方法相对于确定性优化设计方法降低了轴承的部分最优设计参数,但是滑动轴承的润滑可靠性显著提高,能够降低润滑失效带来的轴承故障,具有较高的工程实用性。     

基于虚拟样机的贴片机动态精度分析

应用多体动力学方法模拟贴片机系统动态过程,仿真“测量”其误差值。根据贴片机的结构形式,建立贴片机的数学模型和虚拟样机模型。用考虑结合部影响的刚柔耦合模型模拟实际系统,而以多刚体模型作为理想系统,通过仿真得到贴片机的动态误差。仿真结果表明贴片机系统的动态精度能够被控制在许可范围内。采用激光干涉仪对仿真分析结果进行试验验证,试验结果与仿真结果吻合较好,验证了该方法的正确性。     

微结构表面上流体流动的数值模拟

根据固液界面的复合接触模式,考察了液体在光栅表面上的流动。运用二阶中心差分方法对Navier-Stokes方程进行离散求解,采用了零滑移和零剪切交错边界条件,开发了一个用于计算二维流动参数的计算系统。运用该系统对二维管道进行了模拟,得到了管道内流体的速度分布和压强分布,并计算了管道的减阻情况。计算结果与以往类似结果对比说明了系统的理论基础和实施方案的正确性;计算结果表明,流体在光滑与光栅结构表面构成的管道中的压强分布存在一定差异,光栅结构表面具有一定的减阻性能。最后,通过对不同的表面结构参数进行数值实验,得出了用于减阻衡量的关系式。
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汕汾高速公路典型软基路段预制砼管桩处理效果评价

在软基地区修筑高速公路,路基的沉降和稳定是制约施工工期和行车安全的两大基本问题,汕汾高速公路的典型软基路段按照常规手段处理后,路基填筑至设计高度一半,出现裂缝,果断地采取了部分卸载-等待-再加载的措施,再加载后裂缝再度出现.经多方反复论证,采取压入预制砼管桩的处理方案,效果良好,本文对此进行介绍,并从软基监测的角度进行评价.