70MPa车载Ⅳ型储氢气瓶瓶口密封技术研究

高压氢气密封技术是保障车载Ⅳ型瓶安全可靠储氢的关键技术。本文针对车载Ⅳ型瓶瓶口密封难题,结合国内外最新的IV型储氢瓶密封技术发展现状,设计了一种Ⅳ型储氢瓶瓶口组合密封结构,并利用ANSYS有限元软件分析验证了该密封结构的可行性,并基于该模型研究了预压缩率、配合间隙公差及密封介质压力等对密封结构密封性能的影响规律。

圆柱及其组合体水动力与涡激振动计算

本文对圆柱及其组合体在海洋中运动所受定常阻力、振动附加阻力、波激力和涡激力等给出了经验公式,特别对于组合体涡激共振情况,给出了振幅估算方法。根据文中公式和计算方法,对一水下装置进行了自由振动、涡激振动和各种流体作用力与结构应力的计算,发现该装置可能在1.5m/s的低速发生强烈的涡激振动.导致装置疲劳损坏或不能正常使用,而高速下流体阻力和波浪力则是结构破坏的主要原因。

上海地区建筑基坑工程的新进展与特点

根据近年来上海地区建筑基坑工程呈现的“大、深、紧、近”等特点,上海工程界设计与施工紧密结合,基坑工程技术取得一系列新进展。针对大面积基坑工程发展了多种新型的围护型式,敏感环境下的基坑工程正逐步走向以变形控制为设计导向,支护结构与主体地下结构相结合的设计理念得到加强和更多形式的实践,支撑型式更趋多样化,圆筒形围护结构也初步在深基坑工程中得到应用并显示出潜在的优势。基坑工程表现出充分利用先进的设计理论和施工工艺与计算分析手段,表现出新的围护型式与施工技术不断涌现的发展趋势。

加肋凹锥-环-柱结合壳结构参数分析

采用分区样条等参元法,分析了加肋凹锥 环 柱结合壳的应力和稳定性特点,研究了各项结构参数变化对结合壳应力和稳定性的影响,认为加肋凹锥 环 柱结合壳能有效降低锥柱结合部的纵向弯曲应力,但对于降低环向应力效果有限,建议在环壳段中部增加一档肋骨;半锥角的凹结合壳越大,嵌入环壳段的优势越明显;增大环壳与柱壳半径比可以有效降低环壳段中部的纵向弯曲应力.

不同结构参数的锥环柱结构强度性能分析

锥环柱结构是柱壳和锥壳连接的一种新型结构形式,实现了柱壳和锥壳的光顺连接,可消除结构的不连续性,降低纵向弯曲应力峰值,应力分布均匀,结构重量小,且最大应力部位避开了焊缝。通过不同结构形式的计算和对比分析,展示锥环柱结构的优越力学性能。通过不同结构参数的多方案计算和分析比较,得到环壳半径、环壳厚度和半锥角对环壳力学性能的影响。

潜艇耐压艇体纵筋加强锥——柱结合壳结构行为的分析

为考察"纵筋加强锥—柱结合壳"的力学行为,设计了"纵筋加强锥—柱结合壳"作为计算模型,运用有限元方法分析了该模型凸/凹结合部母线方向和圆周方向应力分布。纵筋在纵向和环向均破坏了结构的连续性,在环向还破坏了结构的轴对称性,在纵筋端部(纵向)和纵筋与纵筋之间(环向)的壳板上产生了应力突变和很多应力集中点;此外,在锥—柱结合部增加了许多纵向焊缝,锥—柱结合部应力环境十分恶劣。这种结构形式增大了艇体出现疲劳破坏的危险性。在采用高强度钢(屈强比接近1)的大潜深潜艇的锥—柱结合部不能采用"纵筋加强"结构形式。

复合材料锥柱结合壳非线性稳定性特性

根据稳定性分析的前屈曲完全理论和修正型的Hahn－Tsai非线性本构关系，利用有限元位移法，对复合材料锥柱结合壳进行了考虑材料非线性弹性性能的总体稳定性分析，考察了复合材料的横向和剪切非线性对结构总体稳定性的影响．

港珠澳大桥岛隧工程建设的科技创新和运营后应关注的若干问题

针对当年为何在港珠澳大桥东侧主航道海域选用海底巨型沉管隧道,而摒弃不用桥梁或盾构隧道方案进行了阐释。总结了港珠澳大桥岛隧工程建设中几项位居国内外领先水平的创新科技,包括构筑人工岛时采用自稳式的巨型钢质圆筒作为施作基坑围护结构,大面积、超深度"挤密砂桩复合地基"加固处理技术,采用"半刚性管段接头","三明治"式钢-钢筋混凝土组合结构倒梯型最终接头,钢筋混凝土沉管结构的控裂和防腐耐久性设计,中国智慧、中国速度的建造技术,等等不一而足。指出了大桥沉管隧道在运营期间应关注的若干技术问题:1)大桥通车后,沉管隧道后续的工后沉降和差异沉降量是否会进一步发展?最终的收敛值又将有多大?如果超限,又应作何种管控对策? 2)如果发现有大/小管节/管段的接头张开,又该怎样应对处理?如何确保设计预期的沉管各节段间大小接头都要求做到"滴水不漏"?并提出了一些建议及管控对策:1)如果大接头工后沉降(尤其是差异沉降)超限,建议采用深水下的"微扰动注浆"进行后处理; 2)如果接头在底板处有因正弯矩值过大而张开的不测情况,认为只需截断管段顶板内的部分预应力筋,而使截面正弯矩值降低,即可将接头处已张开的底板接缝重新闭合,达到整治的效果。

液压缸组合密封性能仿真与参数优化研究

通过改变伺服液压缸组合密封的结构型式,建立两种密封圈的仿真模型,利用ANSYS Workbench软件在静密封状态下,探究介质压力、压缩率、接触的摩擦因数对伺服液压缸密封性能的影响,并以密封圈最大Von-Mises应力和接触面最大接触压力作为密封性能的判定依据;而在动密封状态下建立泄漏量和启动压力动态特性的数学模型,并以二者数值大小作为密封性能的判定依据,从而优化密封圈的组成结构参数。结果表明:在静密封状态下,当改变其中任一参数时含有工字形圈的液压缸的最大Von-Mises应力和接触面最大接触压力明显优于含有O形圈的液压缸;而在动密封状态中,随着介质压力增加,两种模型的液压缸泄漏量不断减少,启动压力不断增加,并且含有工字形圈的液压缸泄漏量更少,表明工字形圈的密封性能优于O形圈的密封性能。而研究的工字形圈组合的格莱圈可为液压缸设计人员提供参考。

移动式组合圆筒清理筛的结构设计及其强度分析

针对目前大豆等油料作物产后由于缺少相关清理设备与收获机的有机结合,导致的粮食产后加工、储藏环节无法实现全程不落地,进而产生油料作物收获后含杂率偏高、杂质多样不能满足储藏和加工要求,使得生产和仓储企业需要二次清理,造成大量不必要的人力和物力浪费的突出问题,基于集成与模块化设计理念,设计了一种新型移动式组合圆筒清理筛。将移动式组合圆筒清理筛与油料作物专用收获机有机结合,确保油料作物收获后直接得到清理,使其含杂率满足储藏和加工要求。设备主要包括:斗式提升机、圆筒清理筛、风机、旋风除尘器和移动机架。另外,为提高清理设备整体结构稳定性和抗疲劳特性,采用动力学模态分析手段对设备进行了分析与优化,最后获得了设备关键部位及危险部位的最优结构参数。为设备的进一步推广提供了理论与技术支撑。

水稻联合收割机切流滚筒结构分析与优化

国产切纵流水稻联合收割机切流滚筒脱粒过程中存在喂入不畅及振动较大等问题,通过对切流滚筒结构进行静力学和模态分析得知,切流滚筒的结构强度满足设计要求,但工作转速760~800r/min频率位于第1阶固有频率14.51Hz的0.8~1.2倍共振区内。为此,设计了一种具有伸缩脱粒元件的偏心切流滚筒结构,并在ANSYS软件中进行了静力学仿真及轴端约束模态分析,结果表明:所设计的偏心切流滚筒结构强度满足要求,偏心切流滚筒的转速频率12.67~13.33Hz,小于偏心切流滚筒的第1阶固有频率25.59Hz;同时,偏心切流滚筒重心产生的力矩平衡了7.2%的茎秆对切流滚筒产生的阻力矩。

水射流增压缸密封件摩擦力分析与结构优化

为了减小水射流增压缸柱塞往复运动过程中的摩擦损耗,选用唇边开有锯齿槽的L形滑环和O形圈组合作为缸内密封件,并利用ANSYS软件建立组合密封件二维轴对称有限元模型,采用流体压力渗透法模拟增压缸内进、出水压力,对组合密封件中滑环槽口宽度、唇边厚度、唇边宽度进行单因素和多因素离散元仿真试验,分析其对密封件摩擦力的影响,并对滑环结构尺寸进行优化。结果表明,在滑环唇边开锯齿槽能够有效减小柱塞受到的摩擦阻力,滑环的槽口宽度、唇边厚度、唇边宽度均会影响柱塞与滑环之间的摩擦力大小;当滑环槽口宽度为0.92 mm、唇边厚度为1.10 mm、唇边宽度为4.60 mm时,柱塞与滑环之间的总摩擦力比优化前减小6.25%。

球—环—柱组合壳结构的应力特性分析

[目的]球面舱壁以其较高的容重比和材料利用率等优点被广泛应用于大潜深潜器中,球—环—柱组合型式的球面舱壁结构形式简单,力学性能清晰,建造工艺难度相对较低,具有较好的工程适用性。为了研究球—环—柱组合型式的球面舱壁结构在均匀外压下的应力强度特性,[方法]结合壳体控制方程,建立适用于球面舱壁结构强度计算的Riccati传递矩阵法,在此基础上讨论球壳半径、过渡环半径、边界刚度等参数对球—环—柱球面舱壁结构强度的影响;结合工程应用,初步提出能表征球面舱壁几何形状和力学特性的扁平度概念,研究其对结构强度的影响作用,并给出扁平度的建议取值范围,在此范围内,环肋柱壳对球—环组合壳形成的力学约束可近似认为是简支约束。[结果]研究表明,当球—环—柱组合型式的球面舱壁结构的扁平度取值为0.5~0.6时,应力强度性能良好。[结论]所得结果可为球—环—柱结构设计提供参考。

锥柱组合结构水动力噪声试验研究

开展锥柱组合结构水动力噪声试验,研究不同流速情况下结构的水动力噪声规律。基于重力式水洞试验场地,设计锥柱组合结构试验模型与水动力噪声测量试验方案,开展锥柱组合结构水动力噪声试验,对比不同流速情况下锥柱组合结构水动力噪声特性,阐述流速对锥柱组合结构水动力噪声的影响规律;试验表明:在中低流速情况下,锥柱组合结构的水动力噪声较小;但随着流速的增大,其水动力噪声迅速增大;当来流速度达到8.59 m/s时,由于流体与模型产生的空化效应,锥柱组合结构在高频时的水动力噪声声源级增幅较大。

砌体墙—钢筋混凝土筒体组合结构静力分析

在理论分析基础上,利用ANSYS软件建立有限元模型,分别对普通砌体结构、筒体在中部和筒体在两边的组合结构进行了静力分析,对比说明设有筒体的组合结构能提高整体抗震性能。

卧式加工中心主轴箱尾筒结构优化设计

提出了一种利用Optistruct优化工具对机械结构进行拓扑及形状的优化方法,并在大型卧式加工中心的主轴箱尾筒结构优化中进行了验证。该方法综合应用了拓扑优化和形状优化,并且以最小化组合柔度系数作为优化目标,实现了结构静力和动力的联合优化。最后,通过有限元分析对比优化前后尾筒结构的静载变形和第一阶固有频率值,验证了该方法的可靠性。

大型筒节2.25Cr-1Mo-0.25V钢的组织遗传及轧后冷却控制

根据大型筒节的轧制和轧后冷却模型,模拟大型筒节轧制截面的应变率和轧后冷却速度曲线;结合Gleeble-3800对金属小试样2.25Cr-1Mo-0.25V钢进行了热压缩模拟实验,得出了多道次压缩的流变应力曲线;分析了小试样热变形后不同冷却方式对其组织形貌的影响和对后期正火晶粒细化的作用。结果表明,2.25Cr-1Mo-0.25V钢轧制过程心部大部分区域温度不变;轧制压下率低,心部应变率不足10%;道次间歇时间长,静态软化率高达95%,奥氏体晶粒回复长大;轧后空冷过程心部冷却速度缓慢,冷却后基体主要为粒状珠光体组织,经后期热处理晶粒不易细化,是造成组织遗传的主要原因;增大轧后冷却速度和降低冷却转变温度有利于后期热处理晶粒细化,采用喷淋-空冷联合冷却能充分利用大型筒节的轧后余热,冷却过程热应力较小,有利于促进后期热处理组织细化。