基于响应曲面法的油封结构参数优化设计

利用有限元分析软件ABAQUS建立旋转轴唇形油封的二维轴对称模型,并分析接触宽度、前后唇角、过盈量以及腰厚等结构参数对油封密封性能的影响。研究结果表明:在研究的结构参数范围内,油封的接触压力分布均满足密封要求;且油封唇口最大接触压力随接触宽度值、前唇角和过盈量的增大而减小,随油封腰部厚度的增加而增大,随后唇角的增大先出现明显增大进而趋于平缓。基于响应曲面法以获得油封面最大接触压力作为优化目标,对旋转轴唇形油封的结构参数进行优化设计,得到最佳的优化组合方案。

面向产品可持续设计的关键功能模块识别方法

为实现可持续产品的快速开发,提出了面向产品可持续设计的关键模块识别方法。将传统的顾客需求扩展为面向可持续的环境,经济,社会需求,基于质量功能配置的展开过程,将产品的可持续需求依次转换为产品的技术特性和功能模块,并确定面向产品可持续设计的关键功能模块。基于全生命周期分析,通过需求调研,获得质量功能配置的可持续环境需求输入,环境需求的权重根据生命周期阶段与环境要求标准和环境评价指标的敏感度及相关性分析,得到不同生命周期阶段对环境影响的贡献大小,并综合调研获取的重要度得到;经济和社会需求及其权重则是通过调研并集成层次性分析法、KANO模型获得。以带材纠偏控制系统的关键模块识别过程为例,验证了所提方法的可行性及合理性。

基于ABAQUS的旋转轴唇形油封温度场分析

考虑摩擦生热、热滞后热源对旋转轴唇形密封圈温度场的影响,模拟油封在特定工作条件下的温度分布。应用有限元分析软件ABAQUS,建立唇形油封的三维有限元模型,并对某优化前后的唇形油封的非稳态温度场进行仿真,获得压力、转速与油封温升之间的关系曲线。仿真结果表明:该优化前后的唇形油封的温度场分布均满足密封要求;且在分析的工作参数范围内,密封圈温度随压力的增大而减小,随转速的增加而增大;摩擦面上的温度从两侧向中间逐渐增加,最高温度位于中间位置靠近空气侧;且优化后的油封随着转速的增大和压力的升高,温度的变化幅度趋于平缓,证实了优化后油封的较好密封性能和散热性能。

旋转轴唇形油封泵汲效应

基于旋转轴唇形油封的微观和宏观泵汲原理,应用流体动力学一维雷诺方程及油膜厚度表达式,假设唇口接触压力分布近似为三角形推导出泵汲率方程,计算分析了安装相关参数(接触宽度、抱轴力)、结构参数(油侧唇角、空气侧唇角)及运行参数(转速)等对泵汲率和密封性能的影响.结果表明,优化前和优化后2种油封模型的泵汲率均大于0,满足密封要求.抱轴力一定时,接触宽度增加,泵汲率增加;接触宽度不变时,随抱轴力的增加,油封唇口摩擦扭矩增大,泵汲率逐渐变小,但变化幅度不大.空气侧唇角不变时,随着油侧唇角增加,2种油封的泵汲率均显著增加;油侧唇角一定时,空气侧唇角增加,泵汲率逐渐减小.随着转速增大,唇口动压效应增强,泵汲率随之增大.2种油封相比较,优化后油封明显具有更好的泵汲效应和密封性能.

面向产品可持续设计的模块化划分方法

目的为了实现可持续产品的快速开发,提出面向产品可持续设计的模块划分方法。方法基于功能流模型进行产品的功能分解并建立产品的功能结构,依据功能流的形式和关系实现产品功能模块的定性划分,在此基础上,基于参数流的相关性判断应用聚类分析实现模块的定量划分。将可持续性设计原则与产品生命周期特征集成,并基于设计结构矩阵的零件相关度进行面向可持续性设计的模块划分。综合2种模块划分结果,并从可持续性设计角度进行模块的合并、更替及再划分,获得最优模块划分方案。结果依据方法得到的产品模块在满足功能基础上具有可持续性,实现了对产品的可持续设计。结论该方法集成功能与全生命周期实现了产品基于可持续性的模块划分。

扭转载荷对压裂用封隔器胶筒密封性能的影响

利用有限元分析软件建立封隔器胶筒模型,分析单一轴向载荷和轴向、扭转载荷共同作用下,胶筒与套管之间的接触应力及其沿轴向的分布规律,最大接触应力随胶筒端面角、子厚度、筒高3个结构参数和摩擦因数的变化,以及施加不同扭转载荷时对胶筒密封性能的影响。研究结果表明:在单一轴向载荷作用下,最大接触应力随倾斜角度增大先减小后增大,随子厚度的增加先增加后减小,随筒高的增加而减小,随摩擦因数增大先减小后增大;施加扭转载荷后,不同端面角、子厚度、筒高下胶筒的最大接触应力整体降低且波动较大,随摩擦因数增大胶筒接触面之间的摩擦力增大,加速了胶筒磨损和老化;不同扭转载荷作用下胶筒最大接触应力值波动较大,导致密封性能不稳定。因此,扭转载荷使得胶筒密封性降低,导致最大接触应力波动较大,使胶筒的密封性能存在不稳定性。

2种结构参数旋转轴唇形油封的密封性能研究

应用有限元分析软件ABAQUS,建立了唇形油封的有限元模型,分析了唇口接触压力对油封密封性能的影响。基于有限元分析结果,集成数值计算理论方法,研究了油封运行时,轴转速对温升、泵汲率、摩擦扭矩及密封性能的影响及规律。结果表明:优化前和优化后2种结构参数的油封模型,其各密封性能指标均满足密封要求;且在分析的工作参数范围内,优化后油封随转速的增加,温度增加的幅度和摩擦扭矩明显低于优化前油封,而泵汲率比优化前有显著提高,表明优化后油封具有较佳的密封性能。

定值器稳健设计参数的辨识方法

针对定值器结构复杂、设计参数多的特点,提出了集成FMEA/FTA/FEA的定值器稳健设计参数辨识方法.根据定值器的工作原理和功能结构,基于故障模式和效果分析(FMEA)获得定值器的主要失效模式;基于故障树分析(FTA)确定提高定值器工作可靠性、降低失效概率的关键零部件;利用ABAQUS有限元分析(FEA)软件模拟和分析各关键零部件的性能与设计变量间的线性关系,从而辨识出定值器的稳健设计变量.该设计方法对复杂产品的稳健设计参数辨识具有一定的指导意义.

中国区域经济发展时空差异及影响因素研究

考察中国区域经济发展的时空差异并分析其影响因素,对精准实施区域协调发展战略具有重要意义。采用不平等指数、Kernel密度估计、马尔可夫转移概率矩阵、地理方差分解等方法对1997—2021年中国地级市、省域和七大区域空间单元的经济发展差异进行测度,并采用空间计量模型分析区域经济发展差异的影响因素。研究发现,经济发展差异在地级市、省域和七大区域空间单元都呈现先上升后下降的趋势。地级市、省域和七大区域空间单元的经济发展水平均不断上升,而七大区域空间单元经济发展的演进趋势比地级市和省域空间单元更加复杂多样。地级市和省域空间单元人均实际生产总值的位序变动较大,竞争效应凸显,地级市之间的经济发展差距逐渐超过省域之间的经济发展差距。空间计量结果表明,市场经济改革、财政分权以及对外开放水平会影响区域经济发展差异。研究结论对于精准化制定区域发展政策、缩小区域经济发展差距具有一定的借鉴意义。

电子商务发展与农村非农就业增长——基于CFPS数据的分析

在以电子商务为代表的数字经济与实体经济融合推动经济高质量发展的背景下,构建包含电子商务技术的经济结构变革模型,实证分析电子商务发展如何促进农村劳动力从农业部门向非农部门转移。研究发现,电子商务发展通过降低信息不对称机制、宗族社会网络调节机制显著促进农村地区非农就业增长,而随着村庄到中心城镇距离的增加,非农就业增长效应下降。此外,电子商务发展对促进中西部农村地区创业、东部农村地区受雇用就业的影响最为显著。

政策关注、测量与经济效益——基于区域协同发展政策文本的LDA建模

推动区域协同发展是贯彻落实国家区域协调发展战略、实现经济高质量发展的重要举措。本文以自然语言处理技术为基础,利用隐含狄利克雷分布(LDA)模型对政府颁布的区域协同发展政策文本进行建模分析,识别出京津冀、长三角和珠三角城市群政策的关注焦点,评估了区域协同发展政策的经济效益。研究发现,京津冀城市群重点关注生态环境治理的政策协同,长三角、珠三角城市群则聚焦在经济发展和行政治理的政策协同,但二者在具体方面仍有差异;经济发展和行政治理协同对区域经济发展具有促进作用,而生态环境方面的共同治理在短期内可能会影响区域内经济表现。进一步分析表明,由于地区禀赋和经济基础差异,区域协同发展政策对长三角城市群临近地区产生正溢出效应,而对珠三角城市群临近地区的溢出效应为负。本研究对于推动区域内政府合作、构建国内统一大市场具有重要的政策含义。

心理健康状态与网络消费关系研究

基于带有参考点假设的前景理论,利用北京大学“中国家庭追踪调查”(CFPS)数据研究发现,在控制了影响消费的外部环境和个体特征后,个体心理压力越大,越倾向于在网络平台高消费。这一倾向在两性之间、未婚和已婚群体之间、青年和中老年群体间呈现明显的异质性特点。研究还发现,“控制补偿”和“认知抑制”效应可以解释这一现象。