汽车侧裙板数值成型分析及模具设计

汽车侧裙板长度约为1 m,宽度约为0.1 m,卡扣、加强筋、嵌件孔等复杂结构较多,属于大型细长复杂塑件。大型细长复杂塑件成型难度较大,需要采用数值仿真与模具设计相结合的方法,仿真、设计和验证交叉进行、相互渗透。根据产品的特点拟定了3种进浇方案,仿真结果表明,方案Ⅲ(9点进浇)翘曲变形量最小,其值为4.51 mm。通过验证方案Ⅲ的缩水性、填充时间、填充等值线、填充末端时间差及压力差等参数可知,方案Ⅲ填充均匀、末端压力一致、产品无缩水,表面无质量缺陷,为可行方案。根据方案Ⅲ进行模具设计,包括浇注系统、成型零部件、推出机构、冷却系统等。模具设计完毕后对冷却系统进行验证,结果表明,凸凹模的模温温差小于10℃,模温趋于一致,无翘曲变形风险。基于方案Ⅲ的模具设计可作为最终方案,为模具制造和生产提供方向。

气动载荷下高速列车设备舱裙板非稳态振动疲劳强度研究

高速列车设备舱裙板对改善列车空气动力学性能起到重要作用,裙板除受到振动载荷外,还承受气动载荷。随着运行速度的不断提高,裙板承受的气动载荷愈发强烈,为保证高速列车的正常运行,对裙板的疲劳评估尤为重要。该文针对裙板在气动载荷作用下的非稳态振动特性,以实测气动载荷作为输入利用有限元仿真获取脉冲响应函数,采用时域卷积积分方法计算加速度测点位置加速度,对比试验数据进行模型验证,对比结果显示总体误差小于10%。再采用该方法计算关注单元动应力,通过振动疲劳强度分析方法进行评估,评估结果显示裙板疲劳强度可以满足速度为400 km/h列车的需求。

400 km/h高速列车车下带格栅裙板区域气动噪声机理及影响因素分析

位于高速列车车体下部区域的通风口格栅与设备舱壁面构成格栅–空腔结构,列车高速运行时,该结构的流声耦合问题较为突出,有必要深入分析其流声耦合机理。将位于车体下部区域的带格栅裙板简化为带格栅的二维空腔模型(格栅–空腔结构),采用延迟分离涡数值模型(Delayed Detached Eddy Simulation,DDES)研究其气动噪声产生机理、流场和声场特性等。研究结果表明:当列车以400 km/h速度运行时,格栅–空腔结构开口处的剪切振荡较为剧烈,特别是空腔冲击边缘附近区域;基于总声压级的空间、频域分布和湍流压力波数–频率谱,发现形格栅–空腔结构的流场始终处于自激振荡的过渡状态,且各位置的总声压级和波数域上的振荡幅值始终低于V形格栅–空腔结构和半圆环形格栅–空腔结构;对目前常用的半圆环形带格栅裙板考虑通风口的出风作用后,观察到空腔内部的涡团演化明显减缓,直接导致格栅附近的总声压级大幅下降约15 d B,表明出风作用能够显著降低带裙板格栅的近场噪声。

裙板抛钢控制原理及调整方法

在生产前期，轧制小规格轧件时，裙板抛钢忽远忽近，有时抛的太远，无法在对齐辊道对齐，影响成材率，裙板也容易乱钢，经过长时间摸索和技术攻关，总结出一些调整方法，基本解决了抛钢不稳定及乱钢问题。

复合材料转向架裙板高速冲击损伤研究

在轨道车辆高速行驶过程中,飞溅砾石等异物对列车底部外侧转向架包覆裙板的冲击是设计过程中需要考虑的典型荷载形式。文章以400 km/h高速动车组碳纤维-环氧树脂复合材料裙板为研究对象,参考GB/T 32058—2015等标准及设计需求,设计了2种不同速度的铝弹冲击层合板试验,并基于Abaqus软件建立了有限元模型,以考虑冲击过程中结构复杂的层内和层间损伤机制。该模型通过VUMAT子程序的形式,基于连续损伤介质力学理论模拟织物层受冲击后的层内损伤行为,利用0厚度的内聚力单元模拟相邻层之间的分层损伤。根据冲击试验结果的形貌对比验证了模型的有效性,并在此基础上研究了铺层角度、冲击角度及铝弹尺寸对该层合板冲击损伤的影响。

炼钢厂转炉罩裙板改造研究

针对江苏永钢集团炼钢厂转炉罩裙板在使用过程中存在的掉落现状,通过修改设计方案、固化安装标准、制定实施细则,解决了炼钢厂转炉罩裙板掉落问题。

基于Copula函数的裙板运动机构可靠性优化设计

为提升裙板运动机构的可靠性水平,提出一种基于Copula函数的裙板运动机构可靠性优化设计方法。首先,构建裙板运动机构运动学仿真模型,并对其运动及受力特性进行分析;其次,构建机构参数化仿真模型并开展试验设计,基于试验设计分析结果评估裙板张开角度及气弹簧受力相关性指标,从而明确相关性条件下的裙板运动机构Copula函数,在此基础上,构建两性能指标的BP神经网络模型并计算单指标下的机构可靠性,进而结合可靠性优化设计思想,完成相关性条件下的裙板运动机构可靠性优化模型建立,并利用优化算法对其进行求解;最后,以某型号裙板运动机构为研究对象,对所提方法有效性进行验证。结果表明:优化后裙板运动机构可靠性自0.91提升至0.96。

普棒材液压裙板故障分析与改进

随着当前钢铁企业的不断创新发展,对于棒材生产加工工艺质量提出了更高的要求。广钢热轧总厂普棒材冷床液压裙板使用中位过程中出现较多故障,如裙板中位停止位置不稳定、副冷床区钢筋头部从变频辊道跳到裙板上、冷床区钢筋头部在中位滑行时跳出到矫直板上、经常出现某一段裙板中位高度发生变化等问题,为提高普棒材生产加工质量,本文重点分析其产生的原因,并进行有效改进措施,以期减少液压裙板故障发生率,进一步提高生产率。

高速列车转向架区域裙板对流场与气动噪声的影响

运用声学比拟理论,采用1∶10简化模型对高速列车转向架部位气动噪声进行数值计算,并分析裙板对转向架部位流动与气动噪声性能的影响.基于延迟分离涡模型数值求解Navier-Stokes方程获得近场流场,运用考虑对流效应的Ffowcs Williams-Hawkings方程的声预测程序进行远场声辐射计算.结果表明,由于转向架舱在车体侧墙与底部形成表面不连续结构,流体通过转向架部位时产生了不同尺度和方向的复杂涡结构,上游几何体周围产生的涡向下游传播并与下游几何体相互作用,从而在转向架后端形成高湍流度尾流区.转向架区域外侧安装裙板后,流体与转向架舱的相互作用被削弱.靠近转向架并与车体侧墙平行的可穿透积分面的噪声预测结果显示,裙板可以在较宽频段内有效降低转向架部位的气动噪声.

裙板安装对高速列车气动性能影响的数值分析

为研究裙板安装对高速列车气动阻力及侧风安全稳定性的影响,用计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)方法分析国外某高速列车转向架及其周边裙板结构对整车气动性能的影响.在无侧风且列车行驶速度为350km/h时,模拟分析不安装裙板及在不同位置安装裙板情况下列车的气动性能;在有强侧风情况下,模拟分析列车在50～350km/h之间不同行驶速度工况时的气动性能.结果表明,列车底部安装裙板可有效降低列车气动阻力,在头尾第1对转向架处安装裙板对列车气动阻力的降低最有效;在强侧风下,列车底部安装裙板会造成列车的侧向力和侧翻力矩加大,降低列车行驶安全性.

倾斜与偏心荷载作用下裙板式基础破坏包络面研究

联合采用Swipe加载模式与固定位移比加载模式,对裙板式浅基础在倾斜与偏心荷载两种加载条件下的承载性能进行了比较系统的平面应变有限元分析,主要探讨了裙板式基础埋深、地基土不排水强度的非均质性对基础在竖向荷载V与水平荷载H、竖向荷载V与弯矩M加载平面内的破坏包络面的影响,揭示了地基在不同荷载分量组合条件下的失稳破坏机制。结果表明,基础埋深与地基土强度的非均质性对于地基失稳模式有较大影响,但V-H和V-M平面内的破坏包络面形状具有较好的归一化特性,并分别建议了裙板式基础在倾斜和偏心荷载作用下的破坏包络面方程。

刚性联接裙板式基础系统的破坏包络面研究

对于刚性联接裙板式基础系统在竖向荷载V、水平荷载H与弯矩M复合加载条件下的稳定性进行系统的平面应变有限元分析,主要探讨基础间距与宽度之比、地基土不排水抗剪强度的非均质性对于基础系统在不同荷载平面与V-H-M三维荷载空间内的破坏包络面的影响,并与单个基础的相应包络面形状进行对比。对比结果表明,裙板式基础系统的归一化V-H包络面形状与单个基础基本一致,但V-M、H-M包络面形状则出现显著差异。根据有限元得到的裙板式基础系统在单向加载情况下的失稳破坏模式,分别给出竖向、水平及弯矩承载力系数的塑性极限分析上限解。基于计算结果,建议了刚性联接裙板式基础系统的三维破坏包络面方程,该方程可以用来估计给定间距范围内的基础系统在复合加载条件下的承载力。

力矩与水平荷载联合作用下裙板式基础破坏包络面研究

联合采用swipe加载模式、固定位移比与固定荷载比加载模式,对于裙板式浅基础在水平荷载与力矩荷载的复合加载条件下的承载性能进行比较系统的平面应变有限元分析,主要探讨了裙板式基础埋深、地基土不排水强度的非均质性对于基础破坏包络面的影响,揭示了地基在水平和力矩荷载的不同组合条件下的失稳破坏机制。同时,对于两种swipe加载模式的有效性进行了比较。计算结果表明:对于非均质土,当裙板式基础埋深与宽度之比大于0.3时,破坏包络面产生正方向倾斜;当埋深与宽度之比小于0.3时,基础的破坏包络面出现负方向倾斜。而在均质土中,基础的破坏包络面没有出现负方向倾斜。

正常固结软黏土地基上裙板式基础统一破坏包络面方程(英文)

关于复合加载条件下裙板式基础稳定性研究中,传统方法都是将基础底面中心作为荷载参考点,从而导致裙板式基础的破坏包络面形状非常复杂,而且依赖于埋深与宽度之比。为了得到能够适用于一定埋深比范围的统一破坏包络面方程,建议了一种裙板式基础最优荷载参考点的搜索方法,并将之在有限元软件ABAQUS中予以数值实施。基于最优荷载参考点,联合采用swipe加载和固定位移比加载两种方法,所得到的归一化破坏包络面可以近似为力矩–水平荷载空间内的椭圆。进而提出了双参数的统一破坏包络面方程,该方程可以用于估计正常固结软黏土地基上裙板式基础的稳定性。对于工程上常用的裙板式基础埋深比,还给出了方程中的参数取值范围。通过与有关离心模型试验结果的对比分析,在一定程度上验证了本文所提出的破坏包络面方程的合理性。

高速动车组裙板设计研究

介绍了高速动车组裙板的总体设计方案,包括高速动车组裙板的工况参数、标准以及设计理念。提出了高速动车组裙板设计的发展方向。

锻压厂冷床升降裙板液压泵站的设计

论述了冷床裙板液压泵站的设计过程,从设计要求和技术参数着手,详细分析论述了液压系统原理图的拟定、液压元件的选择以及液压装置的结构设计。

太阳能加热与井水制冷墙裙板储能系统设计及理论分析

【目的】提出太阳能加热与井水制冷墙裙板的设计思路,设计一种热量集散器作为太阳能热水器或水井与墙裙板进行冷热传导的媒介,为开发一种能够实现高效热传递的储能系统提供理论依据。【方法】确定储能系统各部件的具体结构,利用三维软件建模,模拟太阳能加热与井水制冷墙裙板的工作流程,设计储能系统的控制系统,实现温度检测、辅助加热和自动水循环等功能。通过比较分析,选择出保温材料和导热金属材料。利用传热学原理计算在加热模式下房屋与太阳能热水器吸收的总热量,并与屋内空气和墙裙版铝板所需吸收的总热量进行比较。分别计算储能系统中热水与导热铝板的热流量以及导热铝板与空气的热流量,并比较二者大小。从热传递总量和热流量2方面进行理论分析,验证太阳能加热与井水制冷墙裙板加热模式的可行性;同理,验证制冷模式的可行性。【结果】硬质聚氨酯复合材料的导热系数更低、工作温度更高,选择硬质聚氨酯复合材料作为储能水箱的保温材料。导热金属棒选择热传导率高且成本相对较低的铜作为材料,制作成螺旋结构增加传递接触面积。在加热模式下,太阳能热水器能够提供屋内升高温度所需要的热量。在制冷模式下,储能系统中井水与导热铝板的热流量为1.1 kW,大于导热铝板与空气的热流量0.8 kW。经过2种模式下的热力学计算,验证了太阳能加热与井水制冷墙裙板制冷模式的可行性。【结论】太阳能加热与井水制冷墙裙板储能系统设计具有可行性,可为今后对储能系统的研究和设计提供一种新思路,对新型太阳能储能系统的开发与利用具有十分积极的影响。

基于改进YOLOv2的动车组裙板螺栓检测

目前,动车组运行故障图像检测系统(TEDS)采集的动车组关键部位图像主要由人工判别,为提高裙板螺栓检测效率,提出一种基于改进YOLOv2的运行动车组裙板螺栓丢失检测方法。首先,通过K-Means聚类分析待检测螺栓区域目标框尺寸;其次,针对目标区域尺寸相似且较小的情况,在单尺度检测的YOLOv2模型中增加Spatial Pyramid Pooling(SPP)层,提高目标感知能力;最后,在动车组裙板螺栓数据集上,将改进前后的算法实验效果进行对比。结果表明,改进的YOLOv2-SPP平均精度均值从94.12%提升至95.83%,在单张2080Ti显卡上,检测速度达到73.6FPS,是同等环境下YOLOv3检测速度的2.5倍,YOLOv4的3.3倍,可快速准确检测出运行动车组中的裙板螺栓及螺栓丢失区域,减少分析员识别压力。

裙板结构对地铁车辆气动性能的影响

采用计算流体力学的方法,分别分析了地铁车辆在明线行驶和通过隧道时,车辆转向架及周围裙板结构对地铁车辆整车气动性能的影响。计算结果表明,安装裙板可以有效降低地铁车辆转向架区域的气动阻力,其中对第1台转向架的影响最为显著,但同时也会导致列车车身阻力的增加;安装裙板后的地铁车辆在明线行驶时,整列车的气动性能得到明显改善,但当其通过隧道时,整列车的减阻效果并不明显。

裙板消能工设计中应注意的几个问题

根据裙板消能工的防冲试验研究成果,结合新疆若干引水防沙枢纽工程实际,针对泄洪冲砂闸与防冲裙板的不同连接、布置形式,分析了在计算冲坑深度时相关参数的合理取值问题;对确定闸后防冲隔墙、两岸导流墙等结构的基础埋置深度以及埋设范围等提出了建议;对如何控制闸后下游水位、提高裙板消能效果的措施等进行了分析、探讨。