不同润滑条件下碳钢齿轮齿面磨损和点蚀研究

电化学腐蚀会在齿面上形成不含Fe的夹杂物,夹杂物和Fe基体表面间的缝隙腐蚀可能成为点蚀的萌生位置,由于润滑油的周期性压力作用,缝隙不断扩大形成点蚀.不同润滑条件下的磨损和点蚀行为不同:在干摩擦条件下,点蚀的发生率最低,磨损最严重,轮齿表面发生高温氧化腐蚀并在齿面上形成了一层氧化层;在油润滑条件下,润滑油以油膜的形式黏附在齿面上,点蚀的发生率和面积随润滑条件的改善而增加,磨损程度随润滑条件的改善而减小.在干摩擦条件下齿面磨损为主要失效形式,充分润滑条件下齿面点蚀变为主要失效形式.润滑油供给量减少时,磨损深度最小值点会从节点位置向齿根方向发生偏移.

一种微位移柔顺放大机构的优化设计

基于柔性梁的动刚度矩阵以及矩阵位移法建立了一种微位移柔顺放大机构的伪静态参数化模型.该模型可以对新机构进行快速化运动预测和参数化运动分析,并且可以得到位移放大率的解析模型.通过模拟退火算法优化结构的尺寸与形状得到了一种新的机构,它的放大率相比于原始构型增加了9%且固有频率为409 Hz,与有限元结果对比相对误差小于2%,验证了模型的准确性.分析了在负载与输入位移共同作用下新机构的放大率变化规律以及结构关键节点处的加工误差对输出位移的影响.结果表明,模型顶点与输出端的X方向加工误差对输出位移的影响最大.

基于Kriging和Monte Carlo的动态可靠性算法

首次穿越法可以得到失效概率随时间的变化,但是计算复杂提高计算成本.拟静态法计算量较小但是只能得到给定时间段对应的失效概率值,不能得到其变化趋势.针对以上问题,本文结合Kriging模型和Monte Carlo方法提出一种动态可靠性分析方法AK-MCS-T.AK-MCS-T即拥有拟静态法计算量小的优点又可以给出失效概率随时间变化情况.为提高Kriging模型精度,AK-MCS-T提出一种新的选点准则.新的选点准则不仅考虑到样本点处基于Kriging模型的响应估值符号判断错误的概率,还考虑了该样本点对应的概率密度.同时,为保证方法计算结果的准确性,AK-MCS-T提出了新的学习停止条件.最后通过腐蚀梁结构和悬臂管结构证明了新方法的高效性和准确性.

多盘转子系统的振动失效灵敏度分析

根据转子系统的固有频率与激振频率差的绝对值不超过规定值的失效准则,定义多盘转子系统的振动极限状态方程,计算在多失效模式下多盘转子系统的共振失效概率。采用Monte Carlo法随机抽样,得到转子系统的各阶固有频率的均值与标准差,计算出在各激振频率下各随机参数统计特性对系统固有频率的失效灵敏度,研究了随机参数的统计特性对多盘转子系统共振发生概率的影响规律。

多盘转子系统的随机响应灵敏度分析

对于具有偏心质量、轴承刚度和阻尼的三盘转子系统,采用有限元法建立转子系统的动力学方程,研究圆盘质心径向位移随时间变化的趋势,采用蒙特卡罗(Monte Carlo)法进行随机抽样,得到圆盘径向位移的均值与标准差的变化曲线.结合灵敏度技术,推导出系统响应的灵敏度公式,获得了转子系统随机响应相对于随机参数的灵敏度变化曲线,研究了随机参数的统计特性对圆盘径向位移的影响规律.分析结果表明,在转子系统中对其径向位移影响较大的因素是圆盘的质量与偏心距.因此,在实际生产中应严格控制这些参数.

飞机角接头尺寸参数对其强度的影响分析

为了确保飞机角接头的强度和结构的安全性,采用ANSYS软件建立了角接头的力学分析模型,研究了在水平拉力作用下,尺寸参数如紧固件孔直径、接头端部厚度、圆角半径对角接头连接强度的影响规律。通过仿真分析,确定了角接头的危险位置,通过对不同工况的分析,改进了底板紧固件孔的布局,降低了29.74%的最大Von Mises应力,从而为角接头的底板紧固件孔布局设计提供一种参考依据。