塑料斜齿轮黏弹性数值模拟研究

以聚甲醛塑料材料为例,选择了广义Kelvin模型作为塑料齿轮研究的黏弹性模型,分析得出钢制齿轮与塑料齿轮啮合的黏弹性变形方程,无量纲化弹流润滑方程并离散化建立非线性方程组,推演该方程组的雅克比矩阵并利用Newton-Raphson迭代方法求解该方程组后得到油膜形状及压力分布。在黏弹性基础上分析油膜形状和油膜厚度,考虑速度和载荷对压力分布及油膜分布的影响。结果表明:塑料齿轮相对较软,在啮合过程中在接触区内与金属斜齿轮啮合在润滑状态下的油膜形状也相对缓和;考虑塑料齿轮的黏弹特性,油膜在主要承载区域油膜厚度增加;当速度增加时,油膜厚度变厚,压力峰值向入口移动;当载荷增加时,油膜厚度变薄,压力峰值向出口移动。     

交叉布索新型索-拱结构的静力性能及参数分析

结合弦撑式索-拱结构的撑杆布置特点以及张弦式索-拱结构的布索特点,提出了一种交叉布索索-拱结构。为了研究拉索节点位置、矢跨比、预拉力对新型索-拱结构的静力性能影响,建立了跨度60 m的交叉布索索-拱结构,采用ANSYS分析结构的静力性能,得出了一些实际性的结论。拉索节点位置越靠近拱体中点越可以极大地提高结构的竖向刚度,在均匀荷载作用下,拉索节点位置半跨1/6处结构的最大竖向位移比5/6处降低了40%;矢跨比的增加会提高结构拱脚处的稳定性,在不均匀荷载作用下,矢跨比0.15结构的水平支座反力比0.4降低1/3以下;预拉力的增加会降低下部索松弛的风险,但是增加拱体承担荷载的压力建议预拉力取值200 kN左右。     

基于超声导波的管道几何空间重构方法的可行性分析

目前利用无损检测技术对管网中的缺陷(如泄漏、腐蚀等)进行检测评价是一种快速高效的方法,并在工业界已经推广应用。但对于管网检测而言,实现精确高效检测的前提是要掌握管道的空间几何特征,而很多情况下尤其是城市更新工程中,管网分布图未知或者新旧管道搭接造成管网图复杂,则直接影响无损检测方案的制定,从而无法完成管道的准确检测。因此本研究提出了通过弹性波在管道中的传播特性来识别城市管网中的几何和空间特征,从而实现管网图重构,并通过从管网中提取空间几何特征,定义了路径、连接形式、材料等特征的几何和空间复杂度;通过有限元技术进行参数分析,研究了复杂度对管网中超声波传播特性的影响,验证了超声导波识别管网的可行性。