拱钢机基础平台关键结构的应力分析与结构优化

基础平台作为拱钢机的重要承载部件,其结构性能直接影响整个拱钢机的平衡性,稳定性和可靠性等性能指标。在对基础平台关键结构进行三种典型工况下的静力学分析的基础上,采用SIMP插值函数的变密度拓扑优化方法,在有限元中对关键结构进行拓扑优化设计。最后对计算结果进行处理,以及对结果进行分析改进和验证。结果表明:对综合考虑三种工况下的拓扑优化结果进行合理结构改进,最终使主平台降重了5.87%,验证了拓扑优化设计的高效性和准确性。

高频破碎器主轴应力分析及结构优化

主轴作为高频破碎器的关键部件对于力的传递以及使用寿命具有重要的影响。为了使高频破碎器的主轴部件具有强度高、变形小、寿命长等特点,首先根据某厂现有的60型高频破碎器的实际工况,计算出主轴受力的大小;其次根据高频破碎器的主轴结构特征,应用ANSYS Workbench有限元分析软件对其进行静力分析,通过静态应力分析、疲劳寿命分析发现主轴存在断裂失效的可能;最后结合Response Surface模块,通过改变轴肩处倒角的大小以及增加卸载槽对主轴进行结构优化。结果表明,主轴轴肩处应力降低了57%,疲劳寿命提高了183.9%,对于提高高频破碎器的使用寿命具有一定的实际意义。

石墨烯对无铬达克罗涂层耐蚀性能影响

针对无铬达克罗防腐性能较差的问题,向涂液中添加不同含量石墨烯制备复合涂层以期提升涂层的耐蚀性能。实验采用硝酸铵快速腐蚀实验、浸泡实验、中性盐雾实验测试了涂层的耐蚀性能,利用SEM、EDS、XRD、Raman等方法观察分析了涂层腐蚀前后的组织形貌以及成分变化,明确了石墨烯在无铬达克罗涂层中的形貌与状态,并结合电化学实验,测试了4种涂层在模拟海水(3.5%(质量分数)NaCl溶液)中的Tafel极化曲线以及电化学阻抗谱,对其结果进行比较且应用相应的等效电路分析了其提高防腐性能的机理。结果表明:在腐蚀过程中Zn最先被消耗,Al与其他物质发生化学反应生成难溶于水的致密腐蚀产物;石墨烯以片状的结构嵌在锌铝粉之间,与片状锌铝粉相互交叠、保持平行,增加了涂层的致密性;加入少量石墨烯能够使无铬达克罗涂层的自腐蚀电位升高,腐蚀电流密度降低;涂层Nyquist低频半径和Bode幅值在同一时间段内的最大值均为0.12%石墨烯增强涂层,耐盐雾能力最佳。石墨烯加强了无铬达克罗涂层机械的壁垒保护作用,延缓了电解质溶液渗入的进程。