功能梯度石墨烯增强多孔复合材料阶梯圆柱壳的振动特性

对功能梯度石墨烯增强多孔复合材料(FG-GPLRPC)阶梯圆柱壳的振动特性进行了研究。首先,采用Halpin-Tsai微观力学模型以及开胞体理论得到FG-GPLRPC阶梯圆柱壳的有效材料属性。其次,基于一阶剪切变形理论和惩罚参数法推导出壳体结构的能量表达式。最后,采用Jacobi-Ritz法建立壳体结构的振动控制方程,并求得结构的无量纲频率,验证了方法的有效性和正确性。结果表明,石墨烯质量分数、孔隙系数和边界弹簧刚度值对振动特性的影响显著,层数对振动特性的影响较小,尺寸参数对振动特性的影响不同,并得到了壳体频率随周向波数先减小后增大的变化规律。

基于STEP-NC的圆柱凸轮集成化数控系统

应用集成化数控(INC)技术,基于STEP-NC新的数控接口标准,在统一的数据模型基础上,构建圆柱凸轮集成化数控系统,分析和探讨了基于STEP-NC的圆柱凸轮集成化数控系统的组成和原理,阐述了组成该系统的各模块间的集成化实现过程。

阶梯式圆柱射弹小角度入水弹道特性研究

圆锥圆柱外形射弹小角度高速入水过程中,入水初期空泡呈不对称性发展.随着入水角度减小,入水空泡发展不对称性现象加剧,使得弹体受到阶跃性突变力矩作用,导致其姿态角发生大幅度变化,严重影响射弹入水弹道稳定性,甚至出现入水跳弹现象.为了改善高速射弹小入水角度入水过程弹道稳定性,基于“空化器空化效应”原理提出了一种阶梯式圆柱外形射弹设计方案.通过流体体积多相流模型和动网格技术,建立超空泡射弹小角度入水数值计算方法,并通过入水试验验证了数值方法的有效性.对阶梯圆柱外形射弹与圆锥圆柱外形射弹以5°入水角的入水过程进行了数值模拟研究,得到了不同射弹外形空泡演化特性对水动力特性及弹道稳定性的影响.结果表明:阶梯圆柱外形能够加快初生空泡的发展并伴随多空泡融合现象,在0°攻角条件下,当空泡充分发展后,空泡尺寸未发生改变,在小攻角(5°)工况下,空泡对弹体的包覆面积增大,改善了射弹的升力性能;在小角度入水过程中射弹锥段空泡发展形态对入水稳定性具有重要影响,阶梯圆柱外形能够有效加快入水空泡的发展,进而形成有效抑制攻角持续增大的恢复力矩,提升了高速射弹小角度入水初期弹道稳定性.

竖井二氧化碳“二阶二段”筒形掏槽爆破技术及应用

针对竖井爆破施工的限制因素和炸药受控的问题,结合现有掏槽技术的特点,提出二氧化碳“二阶二段”筒形掏槽爆破技术。首先,介绍了二氧化碳爆破技术的原理和二氧化碳爆破器的结构;阐述了“二阶二段”筒形掏槽的核心思想,“二阶二段”是指从“时空”两个维度对掏槽形式的一种描述,将掏槽区岩石分成深浅不同的2个台阶,掏槽孔的爆破顺序分成2个段别;同时掏槽孔布置成内外2圈直径不同的双圆筒形状,在掏槽圈的中心布置1个空孔,一阶掏槽孔在内圈,二阶掏槽孔在外圈,一阶掏槽孔和二阶掏槽孔统一向中心孔倾斜一定的角度,所形成圆筒的顶面积大,底面积小,一阶掏槽孔先爆破,二阶掏槽孔后爆破。“二阶二段”筒形掏槽充分结合了“二阶二段”和筒形掏槽的各自优点,中心孔为爆破孔提供弱自由面和补偿空间,一阶掏槽孔和二阶掏槽孔围成双筒形,深浅结合、分段爆破,降低了二阶爆破时岩石的夹制力,有利于掏槽成腔,提升爆破效果。其次,分析了“二阶二段”筒形掏槽的成腔机制,推导了掏槽爆破的剪切阻力公式和爆破成腔的动力公式,确定了槽腔岩石在二氧化碳爆生气体的静作用下抛离槽腔所需要满足的基本条件。最后,通过对比炸药直眼掏槽爆破和二氧化碳“二阶二段”筒形掏槽爆破的现场应用效果,发现2种方式在循环进尺、炮孔利用率和掏槽腔体积的3项爆后指标上差值较小,进一步验证了二氧化碳“二阶二段”筒形掏槽爆破适用于竖井掘进,为竖井掏槽爆破提供了新的技术方式。

筒形件错距旋压工艺的试验研究

影响错距旋压零件精度的因素很多，本文通过在Ｓｔ５６—９０ＣＮＣ进行薄壁长筒形件试验研究，分析了反旋进给率增大产生缩径的原因，进给率变化对壁厚的影响规律，以及毛坯外端对成形区的约束作用。通过改变进给率成功地控制零件的壁厚和扩径，保证了加工零件的精度。

渐扩边界形状对双股燃气射流扩展特性影响的实验研究

为了研究控制整装式液体发射药火炮内弹道稳定性的方法,设计了不同结构的多级圆柱渐扩型观察室,采用数字高速录像系统,观察并讨论了双股燃气射流在液体药模拟工质中的扩展过程,对比了不同的渐扩结构、喷射压力、喷孔中心间距、喷嘴直径等参数对双股燃气射流在液体工质中扩展特性的影响。实验结果表明,多级渐扩型结构能够有效控制气液的湍流掺混特性,且喷射压力较大时,双股燃气射流沿轴向扩展较为迅速,气液的湍流掺混也较剧烈;而喷孔间距较大时,双股燃气射流的轴向扩展速度相对较小,射流沿着径向扩展较为明显,双股燃气射流最终发生汇聚的时间也较晚。

多阶柱状微电极加工模型及试验研究

为实现微电极的精确控制加工,对微细电极电化学刻蚀制备技术进行深入研究。针对单阶柱状电极的不足,分析多阶柱状微电极的加工原理及制备流程。针对分阶电极加工中的三种刻蚀状况,分析各段的刻蚀变化率,并由此推导出电极尺寸与形状控制函数。通过试验证实刻蚀过程中电流密度的不变性,讨论不同电流密度对电极直径的影响规律。通过试验归纳,建立加工电压、电流密度、浸入深度三者之间对应的函数关系,验证电极直径随时间呈线性变化的正确性。基于上述两组模型函数,建立多阶柱状微电极的加工控制模型,并对某三阶柱状微电极的形状及尺寸进行加工预测,实际加工结果显示,试验值与理论值具有很好的一致性。在加工控制模型的指导下成功制备出一批精度高的多阶柱状微电极。

圆柱壳体的强度优化设计理论研究

对在任意轴对称分布荷载作用下体积保持常数的变厚度圆柱壳的强度优化设计问题进行了研究 .采用阶梯折算法 ,用传递矩阵导出了变厚度圆柱壳的初参数解的显式表达式 .根据 Huber-Mises- Hencky强度准则 ,将变厚度圆柱壳的强度优化转化为极小化当量应力的非线性规划问题 ,并采用投影梯度法建立了问题的优化方法 .对几个典型问题进行了计算分析 ,取得了较好的结果 .

大直径30CrMnSiA薄壁筒形件的错距旋压

采用St56—90精密旋压机,经过两道次错距旋压,将毛坯由12mm减薄到2mm,生产规格为Φ356×2×1000的30CrMnSiA大直径薄壁筒形件,尺寸精度得到较大幅度提高,而且与原三轮同平面旋压相比,减少了三道次,省去了旋压过程中半成品的软化退火,简化了工艺流程,降低了生产成本,提高了生产效率。此工艺现已用于批量生产。本文分析了交错距对旋压工艺的影响原因,并提出了调整压下量分配的相应办法。

大直径6061铝合金筒形件旋压工艺及性能研究

利用数控旋压设备研究了内径Ф400 mm、长度达到1 300 mm的6061铝合金筒形件的错距旋压减薄工艺,并借用金相显微镜、力学拉伸试验分析了旋压筒形件固溶、时效后的显微组织和室温力学性能。结果表明,通过控制合适的减薄率、进给比、轴向错距量等因素,利用错距旋压工艺制备此种筒形件是可行的,研制出的工件尺寸完全符合图纸要求,且精度较高;固溶、时效后旋压筒形件的力学性能完全满足要求值。

多台阶深筒形件成形工艺设计及仿真

根据塑性成形理论分析、计算确定某电器产品的阶梯圆筒件成形工艺,并建立有限元模型,实现多道次拉深过程的仿真。最后对仿真结果进行分析和试验验证。

非均匀侧压作用下圆柱壳的强度优化设计研究(英文)

研究变厚度圆柱壳在任意轴对称侧向分布荷载作用下、体积保持不变时的强度优化设计问题。采用阶梯折算法,用传递矩阵导出了变厚度圆柱壳的初参数解的显式表达式。根据Huber-Mises-Hencky强度准则,将变厚度圆柱壳的强度优化转化为极小化当量应力的非线性规划问题,并以投影梯度法对本问题进行了的优化计算;对一些典型算例的计算分析证明本文方法的可靠性。

双股燃气射流在充液室内扩展特性的实验研究

为了探索高温高压双股燃气射流在整装式液体工质中的扩展特性,设计了五级圆柱渐扩型观察室和圆柱型观察室,借助数字高速录像系统,观察了双股燃气射流在充液室中的扩展过程,对比了不同的观察室边界以及不同的参数条件对双股燃气射流扩展过程的影响。实验结果表明,圆柱渐扩型观察室结构更有助于改善气液的掺混特性,通过参数的合理匹配可以一定程度上控制双股燃气射流在三维充液室中的扩展过程。

Wolter-Ⅰ型掠入射反射镜的加工

针对Wolter-Ⅰ型掠入射反射镜柱面内表面的特殊结构,研究了弹性球状小磨头以旋偏方式运动逐环带修正面形时的去除函数模型。分析了相关工艺参数,如磨头-工件旋转角速度比、旋偏角大小、磨头中心压强以及磨头和工件的趋近距离对去除函数的影响,通过实验获得了驻留时间和去除函数中心去除深度的关系。采取两步加工法控制研抛后的表面质量,分析表明:当磨头-工件角速度比为1.41时,反射镜的表面质量最好。介绍了计算机控制光学表面成形(CCOS)法加工Wolter-Ⅰ型掠入射反射镜的过程。选择微晶玻璃为反射镜的镜胚,在自行研制的研抛设备上,以不同粒径的氧化铈作为抛光液,对金刚砂砂轮粗磨后的工件进行抛光。通过改变磨头相对工件的压入深度,获得不同大小的磨头去除区域,实现了对上一个抛光周期后的残留误差的有效去除。最终获得的反射镜面形精度为PV:1.39μm,RMS:0.34μm,圆度均方根误差优于0.1μm。实验结果表明:提出的两步法旋偏加工方案可用于掠入射反射镜的加工。

加筋圆柱壳流固耦联振动步长样条元分析

本文用步长样条元分析了加筋圆柱壳流固耦联振动特性.利用流固交界面运动协调条件求出流场势函数与流体位移场的关系式;由变分原理推导出系统运动方程.对加筋圆柱壳振动特性进行了数值分析,探讨了液动压力对结构固有频率的影响.

阶梯厚度圆柱壳自由振动特性分析

针对阶梯厚度圆柱壳自由振动特性分析的需求,基于Flügge薄壳理论,提出一种新的半解析法分析复杂边界条件下阶梯厚度圆柱壳自由振动。首先,将阶梯圆柱壳沿周向分解为若干壳段,各壳段的位移函数用沿轴向的Jacobi多项式和周向的Fourier级数表示,并基于弹簧参数法对阶梯厚度圆柱壳的边界条件和连续性条件进行模拟;其次,基于能量法获得各壳段的动能和势能表达式;最后,基于里兹法得到阶梯厚度圆柱壳自由振动频率和模态阵型。研究表明:该方法具有收敛性好、计算精度高、边界条件模拟简单等特点,可用于复杂边界条件下阶梯厚度圆柱壳自由振动特性分析。

基于圆柱坐标方式的小型机械手的PLC控制系统

在由物料传送辊道、物料分拣机械手、堆垛机和立体仓库组成的物料传送系统中 ,机械手起着重要作用。本文介绍了采用西门子S7- 2 0 0PLC可编程控制器实现系统中机械手的空间位移控制。机械手的空间位移方式采用圆柱坐标方式 ,可实现底盘旋转角、机械手臂伸缩半径、手臂立柱的升降高度。

柱坐标系下求解三维弹性波场的部分分离变量-分步差分方法

本文提出一类研究由分层介质中嵌入的异性圆柱体引起的弹性波绕射问题的解析-数值方法,它基于柱坐标系下微分方程的部分分离变量和分步差分的技术组合上。为了检验本方法的功能,我们给出了一个计算实例。

一种改进的简单一步彩虹全息法

本文提出一种改进的简单一步彩虹全息法，根据光的衍射理论，分析采用狭缝光源照明物体记录彩虹全息图的可能性，并讨论了彩虹像的单色性、色模糊、线模糊、分辨率及视角．最后给出实验结果．这种方法具有分辨率高，光能利用率高和操作简单等特点．

08Al钢二阶梯圆筒件的拉深次数预测

以最大成形系数w_(max)≥1作为拉深失效判据,用Abaqus有限元分析软件模拟了08Al二阶梯圆筒件的拉深成形过程,获得了不同高径比08Al二阶梯圆筒件的拉深次数。研究表明:圆筒件上最大成形系数w_(max)的位置总是出现在小阶梯圆筒上,并随拉深变形程度的增加从小阶梯壁部向其圆角部位转移,阶梯圆筒件拉深的拉裂危险区仍位于小阶梯底部圆角与其壁部交接处;最大成形系数w_(max)的大小随拉深变形程度增加而增大,且当危险区接近拉裂时,最大成形系数w_(max)急剧增大;不同的高径比阶梯筒件需要不同的拉深次数。通过对小阶梯高度h2不同取值(为21、23、27和29 mm)分别进行08Al二阶梯圆筒件的拉深实验,实验所得拉深次数与模拟预测结果一致,从而验证了模拟预测的可行性和其结果的可靠性。