铝合金轮毂弯曲疲劳试验的有限元模型

在铝合金轮毂产品开发阶段,针对试压铸小批量样件来进行的弯曲疲劳试验,是必须通过的台架试验之一.为避免试验的盲目性,减少试验次数,从而降低试验成本,提高试验的可靠性,有限元数值分析技术被采用,并已成为铝合金轮毂开发的先进设计技术手段.为正确应用该技术进行虚拟台架试验,必须建立有效的计算模型.基于理论分析与应用实践,考虑螺栓预紧力影响的非线性接触,以及加载杆与轮毂的材料异同,建立了轮毂弯曲疲劳台架试验的3种有限元力学模型:加载杆与轮毂为同种材料的整体线弹性分析模型、加载杆与轮毂为不同材料的线弹性分析模型、考虑各元件间的接触关系及螺栓预紧力影响的非线性分析模型.通过分析与比较,以及典型轮毂的试验验证,研究了以上3种有限元力学模型的优缺点、应用范围及计算的可靠程度,并以典型轮毂为例,用试验验证了模型的准确性.研究表明:加载非线性模型较为准确;线弹性模型可以用于轮辐处易发生疲劳破坏的分析;加载杆与轮毂材料异同对最大等效应力影响不大;对螺栓孔附近易破坏的轮毂,应采用考虑预紧力影响及非线性接触的模型.

稀土硅铁添加剂细化高铬铸铁堆焊合金

研究了稀土硅铁(RE-Si-Fe)添加剂对高铬铸铁堆焊合金组织的细化作用。采用光学显微镜对不同RE-Si-Fe加入量高铬铸铁堆焊合金的显微组织进行了观察;采用砂带式摩擦磨损试验机对其表面的耐磨性进行了评价,并采用扫描电镜对磨损形貌进行了观察;采用热力学计算和错配度计算分别讨论了Si和RE元素对高铬铸铁堆焊合金组织演变的影响。结果表明,RE-SiFe可以细化高铬铸铁堆焊合金的显微组织,提高其耐磨性。其原因为RE在堆焊冶金反应中生成的一系列稀土化合物,与M7C3型碳化物有良好的界面匹配,可以成为M7C3型碳化物的非均质化形核核心,细化了该碳化物。

铝合金轮毂压铸充型阶段压力条件的影响

在铝合金轮毂的压铸充型过程中,压力条件是影响压铸质量的主要因素,可以通过数值模拟与试压铸来建立压力条件。将有限元数值模拟手段与生产试验相结合,给出了压力条件建立的非线性增加过程;具体分析了熔液进入浇口初时、进入芯部与轮辐部、进入轮辋部时,在压力条件高低变化下,对流场状态与缺陷形成的影响;指出了充型阶段的一些现象与缺陷,如中心部气隙的出现与前移,芯部产生飞溅而形成气隙弥散,轮辋处产生缩松等。相应的压铸缺陷得到了验证,从而获得了轮毂型腔充型阶段压力条件的影响规律。

整体型外圈关节轴承成形技术现状及发展趋势

介绍了整体型外圈自润滑关节轴承的特点,总结了无自润滑层和带自润滑层的整体型外圈关节轴承的制造工艺,探讨了自润滑层无损伤的精密成形新工艺,最后指出了整体型外圈自润滑关节轴承的成形技术发展趋势。

整体式外圈自润滑关节轴承单边模压成形工艺模拟与优化

自润滑关节轴承是航空设备的关键部件之一,当前航空用精密级产品主要依赖进口,其技术瓶颈为内外圈成形装配工艺。该文基于非接触定向模压工艺原理,提出了整体式外圈自润滑关节轴承单边模压成形工艺;利用数值模拟技术对模压成形工艺设计与分析;利用最优拉丁超立方抽样法对设计空间抽样,再采用多目标遗传算法,对模压成形的设计参数和工艺参数进行工艺优化计算。结果表明,应用数值模拟与优化计算进行工艺设计,可以获得自润滑关节轴承单边模压成形工艺的设计参数与工艺条件,从而满足自润滑关节轴承制造的质量要求,游隙均匀、接触压力分布均匀、衬垫无损伤。

铝合金轮毂低压铸造充型非线性压力条件

在铝合金轮毂的低压铸造充型过程中,压力条件是影响压铸质量的主要因素。提出了低压铸造充型非线性压力条件的加载方法。结合线性与非线性压力加载的数值模拟,分析与验证了非线性压力条件的有效性,详细说明了压力条件对充型状态的影响,以及缺陷的形成。对于复杂轮型,非线性压力条件可以获得稳定充型状态;充型前流进入型腔后,可适当提高压力加载速度;在轮辐与轮辋下缘充型时,加载速度应较平缓;在轮辋部分的上升充型中,压力加载速度再次适当提高。研究表明,非线性压力条件可以有效地减少压铸充型缺陷,提高复杂轮毂的成品率;在保障前流稳定的情况下,可以通过数值模拟与试压铸而获得合理的非线性压力条件。

一种新型3自由度并联机构的奇异性分析

研究一种新型空间3自由度并联机构(HANA)的奇异性。该机构由定平台、动平台和三个联接支链组成,其动平台相对于定平台具有2个移动和1个转动自由度。其结构主要特点是只采用了单自由度的运动副,构型优势主要是转动自由度灵活度高。详细分析了该机构的三类奇异形位,为以后关于该机构的工作空间和转动能力分析以及控制提供基础,特别是基于合理设计的工作空间内无奇异特性将保证该机构拥有很高的转动能力。该机构不仅可以应用在并联机床的设计中,还可以广泛地应用在工业机器人、飞行模拟器和微型机器人等领域。

芳纶/聚四氟乙烯纤维织物衬垫力学建模与性能计算

芳纶/聚四氟乙烯织物自润滑衬垫是航空自润滑关节轴承的功能件,在相关研究与分析的计算中,需要精确设置其材料的宏观力学性能参数。为此,通过细观构型计算获得芳纶/聚四氟乙烯纤维织物宏观力学性能参数。依据斜纹织物结构,给出了修正的RVE细观模型,并建立了相应的弹性性能分析模型。应用数值模拟方法和解析法,分别计算了织物衬垫的力学性能参数,通过试验数据比较,对模型与计算获得的力学性能参数的有效性进行了验证。结果表明,给出的参数化细观结构模型可以用于织物衬垫力学性能计算,获得宏观的力学性能参数。

综放开采滞后型动力灾害演化机理及控制技术

为了研究综放开采"滞后型"动力灾害的演化机理及其防治措施,采用理论分析的方法从煤柱侧向应力、采场支承应力和复合顶板应力三方面对滞后型动力灾害演化机制进行分析,并采用FLAC3D数值模拟软件对理论分析结果进行模拟验证。结果表明:采空区后方应力增高区的高应力是主要力源因素;煤柱留设不当,造成侧向支撑压力叠加是主要原因;复合顶板失稳断裂产生的冲击压力,通过保护煤柱的传递作用于煤层底板。结合数值模拟结果和现场实践,按研究工作面动力危险程度将其划分为:冲击显现区、一般冲击危险区和强冲击危险区;采用煤层注水、超前端头预裂爆破和煤柱大孔径卸压3种动力灾害防治措施,有效地降低了该工作面动力灾害事故的发生。

余吾煤业公司地面钻井抽采采空区瓦斯技术研究及应用

为解决采空区积聚瓦斯涌向工作面,造成工作面和回风流瓦斯浓度超限难题,潞安集团余吾煤业公司根据矿区自身实际情况将瓦斯治理与采矿技术相结合,在N2105工作面开展地面钻井抽采采动影响煤层及采空区瓦斯试验。结果表明:随着工作面推过钻井距离增大,采空区顶板垮落,顶底板裂隙逐渐发育,观测期间瓦斯浓度由初期的12.2%增长到69.4%,瓦斯纯流量从1.32m3/min上升到13.94 m3/min;1个月内累计抽采纯瓦斯总量30.704万m3,产气平稳阶段瓦斯纯流量在9 m3/min以上共13 d,占总抽采期的41.9%。解决回采工作面瓦斯超限的难题的同时,实现了煤与瓦斯共采。

铝合金轮毂企业集成制造信息系统研究与开发

汽车铝合金轮毂制造业是典型的复杂零件先进制造技术应用行业,制造信息具有信息结构复杂、过程变化快、响应要求迅速,集成化需求高等的特点,制造信息的质量与速度决定着流动资金的量、在制库存、订单周期及产品利润,因此研究与开发其集成制造信息系统具有现实意义。在阐述行业背景与信息化概况的基础上,对制造信息系统的需求进行了分析,然后给出了其基于网络的系统开发模式和系统功能结构,并详细设计了制造信息系统的信息关联模型,最后介绍了原型系统的企业推广应用。

自润滑衬垫试验数据处理方法及信息系统

针对航空自润滑关节轴承自润滑衬垫试验数据,提出衬垫试验的数据处理方法体系,并具体给出了衬垫磨损数据的平滑处理方法、基于BP神经网络的衬垫磨损时间序列预测方法,以及基于最小二乘支持向量机的衬垫磨损时间序列预测方法,同时,开发了自润滑衬垫试验数据处理信息系统.通过预测数据与试验数据的对比,验证了预测方法的正确性,信息系统能够有效提高衬垫试验数据的处理水平.

基于DataSocket和VB技术融合的异地故障诊断系统开发

应用远程网络,实现异地故障诊断,可以更大范围地集成技术资源,使得异地诊断专家参与到设备故障信号的分析,因此,异地故障诊断系统的开发是最关键的技术支撑。介绍了基于DataSocket技术的网络通讯实现方法及ActiveX控件在VB中的使用。以实例,详细叙述了DataSocket技术和VB技术的结合,给出了通过Web服务器提供网络服务的形式,实现了异地故障诊断数据网络传输的原型系统。

学分制下应特别注意选修课的选修指导

针对教育改革的形势,分析了学年制与学分制的各自特性、优缺点。通过实践与调查,阐述了当前选课制中存在的问题,强调选修指导的重要性,提出了一些建设性的看法。

改进网络模型的局部骨切片图像重构

基于骨切片图像的三维骨多孔结构数字建模是骨组织工程的技术基础,也是生物医学工程领域的研究热点,骨切片图像的质量决定了骨多孔结构数字模型的准确程度。然而,骨切片图像在获取过程中会出现数据丢失、图像受损或图像尺寸过小等问题,导致只能得到局部的切片图像。为了解决这个问题,提出对局部骨切片图像进行完整重构修复的改进条件生成对抗网络,即在条件生成对抗网络基础上,对生成器进行改进,加入嵌套残差密集块,同时,在判别器中加入极化自注意力模块,并对重构的图像进行形态学函数分析和局部孔隙率分布研究来评价生成图像与真实骨多孔图像的相似程度。结果表明该网络能准确、稳定地重构出多样化的完整骨多孔切片图像。

基于逆向工程的自由曲面数字化检测方法研究

讨论了对已有 CAD模型的自由曲面的数字化检测问题 ,提出了以自由曲面边缘轮廓的质心和最小惯性主轴为定位基准 ,使被检测曲面与CAD模型对齐的方法 ,先进行边缘轮廓检测 ,再根据逆向工程软件 Surfacer进行自由曲面表面特征的检验 ,为实现已知

二维机织复合材料力学分析中的周期性边界条件研究

为了精确地进行二维机织复合材料力学性能的数值分析,需建立单胞模型的准确边界条件。基于周期边界条件理论,提出了简便通用的二维机织复合材料周期边界方程,并给出了周期边界条件下各弹性常数在有限元分析中的求解方法;为验证周期边界条件的正确性,建立了9个单胞构成的九宫格结构,取中央单胞作为参考单胞,对不同边界条件下独立单胞的变形和应力分布与参考单胞进行对比。研究结果表明:即使在单向拉伸载荷下,单胞各个边界面也不保持平面状态,而是出现凹凸翘曲变形,即存在边界周期性;通过边界周期性条件,可正确地获得二维机织织物的工程弹性常数。

遗传算法的收敛性分析

用随机过程论中的马尔克夫链理论研究了几种遗传算法的收敛性 .提出了 6个引理 ,3个定理和 3个推论 ,证明了最优保存遗传算法和作者提出的 2种新型遗传算法 :模拟生物种族进化的遗传算法 ,带罗盘算法的GA是全局收敛的 ,而简单遗传算法不是全局收敛的 .

联合站原油脱水过程工艺特性

根据联合站原油脱水过程的工艺特点及控制系统的要求 ,建立了系统的动态数学模型 ;研究了输出变量与输入变量之间的关系及对干扰的响应 ,改变了原油脱水过程控制方案中的输入、输出变量间的对应关系 ;基于此配对原则设计的控制系统 ,在大庆油田联合站实际应用过程中 ,系统的可控性和闭环系统的稳定性得到明显提高 .原油脱水过程工艺特性的研究 ,为改进原油脱水过程的控制方案提供了技术指导 .

李雅庄矿顶板走向高抽巷位置确定及应用研究

为确定霍州煤电李雅庄2-603工作面邻近采空区顶板走向高抽巷的合理高度,依据瓦斯在工作面及采空区的运移规律,运用Fluent软件模拟多工况条件下工作面和采空区瓦斯浓度分布情况。经分析模拟结果获得竖直方向高度为综采工作面底板上方20 m,并在李雅庄矿2-603工作面进行现场试验;分析试验效果可得:Fluent数值模拟的方法对确定顶板走向高位抽放巷位置是适用的,采空区上部布置合理的顶板走向高位抽放巷具有抽放瓦斯浓度高、瓦斯抽放量大及稳定性高的优越性,能较好地解决工作面和上隅角瓦斯超限问题,确保煤矿高效、安全生产。