550kV快速接地开关新型自力型触头设计与计算

针对接地开关常用梅花触头结构复杂、安装困难、成本较高等缺点,设计了新型自力型触头结构。通过增加压紧弹簧来提高接触压力,利用自身的高导电性和可靠的接触压力,提高耐受短路电流产生的电动力能力。采用有限元分析和理论计算对触指进行优化,计算触头接触压力,并对动热稳定性以及短路关合能力进行校核,确保了新型自力型触头设计合理性。     

高速列车轮轴微动疲劳影响因素概述

对影响微动疲劳的各种因素进行了概括总结,特别是对高速列车轮轴微动疲劳有重大影响的位移幅度﹑接触压力﹑频率﹑环境和表面处理状况等因素进行了详细的讨论.归纳了微动疲劳寿命随各影响因素变化的规律,指出了各因素作用机理的主要研究进展,在此基础上,对高速列车轮轴微动疲劳的研究前景进行了展望.     

压缩率对O形橡胶密封圈密封性能的影响

首先分析了O形橡胶密封圈有限元分析的现状,然后从工程实例人手,分析了压缩率对橡胶密封圈密封性能的影响,利用有限元分析软件ANSYS对O形橡胶密封圈在不同压缩率下的接触压力分布进行了分析,说明提高压缩率对密封圈的密封性能有显著的影响;以此分析结果为基础可以合理设计密封槽的尺寸和缸筒与活塞间的间隙.     

轨道电磁发射装置中电枢装配接触压力分布的不均匀特性

为对电磁发射矩形炮膛用一体化C形电枢结构进行优化设计,基于仿真计算研究了电枢装配接触压力分布不均匀特性。通过模拟电枢轨道的装配过程,利用ABAQUS有限元分析软件,计算了初始静态情况下不同结构电枢与轨道的接触压力分布。仿真验证了电枢装配接触压力的不均匀分布,同时根据压强分布云图,提出并定义了4个不均匀系数,分别表征接触压力横向、纵向、总体、局部分布的不均匀程度。这些不均匀系数的取值范围都介于0~1之间,其值越大,对应分布的不均匀程度就越小,即分布越均匀。基于进一步计算,获得了各不均匀系数随基本电枢结构参数的变化规律:各不均匀系数受电枢过盈量的影响较小,随电枢尾翼长度增加变小,随电枢肩部厚度增加变大;而随翼尖厚度变化呈现不同变化趋势。     

双唇型油封的密封性能及其结构优化

利用有限元分析软件模拟分析双唇油封主唇区域的静态接触压力分布,并与单唇油封的静态接触压力进行比较;同时分析双唇油封安装后副唇的位移和变形。结果表明:油封的腰部结构不同导致双唇油封主唇区域密封效果低于单唇油封;副唇的位移和变形导致在实际运行中副唇与旋转轴存在空隙,影响防尘效果。为改善双唇油封的性能,提出采用渐进式腰部结构代替原弓形腰部结构和采用较长的防尘唇的双唇型油封结构优化方案。结果表明:采用渐进式腰部结构的双唇油封的主唇口接触压力曲线更接近单唇油封,密封效果优于普通双唇油封;采用较长的防尘唇,且安装时使防尘唇与旋转轴之间具有一定的过盈量,可以使防尘唇在油封装配变形后仍保持与旋转轴接触,减少了防尘唇唇尖与旋转轴之间的空隙,能够有效地提升防尘效果。     

考虑粗糙度效应的微孔化机械密封摩擦副接触特性分析

针对机械密封装置在启停阶段或某些特定工况下出现高温以及摩擦磨损严重等问题，探究考虑粗糙度效应的微孔化机械密封端面接触压力及温升的变化规律，以揭示机械密封端面的真实接触状态。基于分形理论建立机械密封静环粗糙表面和动环微孔接触模型，采用数值计算方法，研究微孔对机械密封端面接触压力和温升的影响，以及表面粗糙度对机械密封端面接触面积、接触压力、温升的影响。结果表明：微凸体经过微孔时，微凸体嵌入微孔边缘使得接触压力峰值增大，导致切削发生；摩擦过程中，压力最高点位置因为微凸体的弹塑性变形而不固定，改善了微凸体的受力情况；微孔降低了密封端面的接触面积，从而使得微凸体的接触减少、压力极值点减少，降低了密封端面摩擦副的温度，改善了密封端面的磨损状况；表面粗糙度越小，接触面积越大，接触压力、端面温度更加均匀，表面粗糙度越大，端面磨损风险更加严重。     

运动内衣承托及其动态舒适性能的有限元分析

为对运动内衣的功能性和舒适性进行可量化预测及评估，缩短内衣行业的产品设计开发流程，对人体和运动内衣的动态接触关系建立有限元模型，并研究乳房在运动过程中与运动内衣的复杂相互作用机制。首先通过三维人体扫描获得人体点云数据，运用逆向工程软件进行处理，得到胸部、身体躯干和运动内衣的几何模型。利用过盈配合方法模拟人体穿着运动内衣的预紧力状态，并在重力场中加入三维运动系统捕捉的躯干动态位移作为边界条件来驱动有限元模型，从而模拟人体穿着运动内衣时的乳房运动形态。模拟结果与真实测量值的相对误差为5.15%,验证了此模型的准确性。在此模型的基础上进一步对运动内衣面料的力学属性进行参数化设计，研究了5倍初始弹性模量的运动内衣对乳房的控制性能和动态压力舒适性。结果表明，使用高弹性模量材料的运动内衣虽然能轻微增加对胸部位移的控制效果，但相应增加的人体服装压已经高于人体舒适的服装压力范围。本文提出的研究方法和结果可从功能性和舒适性角度综合指导运动内衣的面料选择，优化运动内衣的设计并缩短开发时间。     

湿式多片离合器结构特征对接触压力特性的影响

针对湿式多片离合器的实际结构特征，建立多摩擦副系统有限元模型和热力学数值模型，研究压板厚度、卡簧宽度、摩擦副数等结构参数对摩擦副间接触压力差异性的影响，并通过离合器静压实验验证数值模型的正确性。制定摩擦副间接触压力差异性评价指标，提出离合器最优结构特征。研究结果表明：离合器的压板厚度和卡簧宽度对离合器接触压力差异性的影响最大，摩擦副数对其影响较小；增大压板厚度和卡簧宽度可以显著降低接触压力分布的差异性和摩擦副的径向温差；相比于初始工况，最优工况下摩擦副的最大压差和温差分别降低82%、61%。     

不同过盈量和工作压力下螺杆泵定子与转子接触压力的有限元分析

螺杆泵定子与转子间接触压力对其使用寿命至关重要，而定子与转子间过盈量和工作压力对螺杆泵定子与转子间接触压力有重要影响。建立螺杆泵的三维模型，采用有限元方法研究螺杆泵装配条件下不同过盈量(0.4～0.7 mm)和工作压力(0.03、0.06、0.09 MPa)对螺杆泵定子与转子接触压力的影响。结果表明：随着过盈量的增大，定子与转子的接触压力增大，定子与转子的接触面积也随之增大，且接触压力的最大值出现在密封线吸入端的螺旋段部分；但随着过盈量的增加，接触压力的增大趋势变缓；定子与转子的接触压力随着工作压力的提高而增大，工作压力导致螺杆泵的最大接触压力向排出端偏移，接触压力的最大值出现在靠近介质排出端的螺旋段上。     

O形圈和矩形圈静密封性能仿真对比研究

基于有限元分析软件Ansys建立O形圈和矩形圈的有限元分析模型，分析对比预安装、介质压力、尺寸公差波动对两种密封圈接触压力和径向力等密封性能参数的影响。结果表明：预安装时，O形圈和矩形圈的接触压力分布差异明显，矩形圈的密封性能参数明显大于O形圈；承受介质压力时，O形圈和矩形圈的密封性能参数均随着介质压力的提高而提高，但矩形圈径向力随着介质压力的提高而提高的速度大于O形圈；尺寸公差波动时，O形圈和矩形圈的密封性能参数均随着尺寸的减小而降低，截面尺寸波动对O形圈和矩形圈密封性能参数的影响远大于内径尺寸波动的影响。