Research on Angular Output Velocity of a Drive Shaft with Double Cross Universal Joints

The study object is the angular output velocity of the drive shaft which is made up of two series-wound cross universal joints. We have deduced the function relation between the angular output velocity and initiative input angle of the drive shaft with double cross universal joints that is based on the calculation formula of the angular output velocity of a single cross universal joint, and by analyzing the relation between the two input angles. By using this function relation, the constant velocity condition of the drive shaft with double cross universal joints＂ is verified. The step-by-step searching algorithm is adopted to obtain the optimal phase angle that leads to the minimum fluctuate index of the angular output velocity in the vary velocity condition. At the same time, we worked out the maximal and minimum value of the angular output velocity, and their initiative input angle. The correctness of the function of the angular output velocity and the step-by-step search algorithm are verified by an ADAMS simulation example.

Use of Image processing software in Hip Joint surgery

The scope of this project was to investigate the possibility of application of Image Processing Technique in the field of Shaft Alignment process. Misalignment of shaft using image processing software Visionbuilder was calculated. The further purpose of this project was to check whether the image processing technique can be used in bone transplant surgery. The model of the hip was used for the experimentation purpose. Image processing software Visionbuilder was used to match the profiles of the bone before implant and bone after implant.

轧机主传动万向接轴及其关键件有限元分析

通过对轧机主传动系统中的关键件——叉头进行三维建模及力学特性分析,发现危险截面出现在叉头顶部即与十字轴相连接的孔面上。以叉头顶部距叉头底面距离和孔面半径为优化所需的设计变量,以最大等效应力为目标函数进行优化设计,得到叉头最佳设计方案。叉头优化设计后所受最大等效应力相比优化前降低了37%。又因在轧机主传动系统中,万向接轴直接受尖峰扭振影响,最为薄弱,故根据优化后的叉头建立万向接轴的有限元模型并对其固有特性进行分析,得到万向接轴的共振点在100 Hz附近,此时的第一阶扭振在传动系统中的破坏性大,因此,轧机工作环境要避免或减少该频率附近的振动,以免共振时峰值扭矩突然增大,造成接轴及其关键零件破坏。

某车型传动轴2阶抖动优化控制

随着动力系统功率扭矩不断提升,十字万向节传动轴2阶抖动问题更加凸显,研究该问题对提升后驱车型乘坐舒适性意义重大。根据传动轴附加弯矩计算公式得出,万向节夹角越大附加弯矩越大,整车抖动越大。文章以某车型起步大油门加速工况的传动轴2阶抖动为研究对象,实车测试分析振动较大位置为传动轴第二中间支撑和后桥主减壳体,进一步分析得知传动轴夹角α3和α4较大。根据分析结果提出了调整传动轴夹角和等速万向节改制等两种优化方案,并且整车验证优化效果明显。该研究内容对优化传动轴2阶抖动问题具有较强的工程意义。

UHPC-NC接头管廊工作井抗剪性能影响参数分析

为解决混凝土预制管廊工作井接头(NC接头)在大荷载作用下易发生剪切破坏的问题,提出了一种UHPC-NC接头形式,即把超高性能混凝土(UHPC)材料局部应用于管廊工作井接头部位。采用ABAQUS有限元软件建立三种UHPC-NC接头管廊工作井模型,系统分析了接头高度、螺栓预紧力和UHPC强度等参数对UHPC-NC接头抗剪性能的影响。结果表明,接头高度、螺栓预紧力、UHPC强度和螺栓数量的增大增多均会提升三种UHPC-NC接头管廊工作井抗剪承载力和刚度,而接头长度增加会降低这三种UHPC-NC接头管廊工作井的刚度。

重载车用等速万向节传动总成中间轴与保持架强度分析

重载车用球笼式等速万向节传动总成传递的力和转矩比普通汽车的大,且工况要求较高,在冲击载荷下,有可能发生中间轴的静强度破坏或者疲劳失效,以及保持架在大轴间角下的破损。因此,对其中间轴和保持架在极限工况下的强度研究非常重要。以某重载车用球笼式等速万向节传动总成为研究对象,首先,对中间轴进行受力分析和有限元仿真,并将结果进行对照,以验证模型的准确性;其次,对不同轴间角下保持架进行仿真分析,得出保持架的应力分布规律;最后,进行扭转静强度试验与保持架硬度试验。结果表明,中间轴、保持架在正常工况下均可满足使用要求,但在极端工况下可能发生保持架破损。可为重载车用球笼式等速万向节传动总成的设计和制造提供相应参考。

中日盾构隧道-工作井接头抗震设计及研究进展综述

首先通过比较中日两国规范及标准中的盾构隧道-工作井接头要求,阐述中日抗震设计理论现状。分析认为:中国的设计规范对井接头的抗震规定较为模糊甚至较少提及,日本规范存在2种盾构隧道-工作井柔性接头的抗震计算方法。相比之下,日本拥有更成熟并且实用的抗震分析理论和计算方法。中日在设计规范标准中均给与设计单位巨大的自由度,但结果允许值的取值范围缺乏评价标准。其次,通过调研井接头抗震分析的研究进展,指出井接头部位的震害特点和关键影响因素;并从影响井接头综合响应机制的关键要素,如刚度比、结构间的相互作用、地基承载力、刚性接头和柔性接头的对比等,对井接头研究现状和不足进行综述。再次,对井接头的抗震评价方法和抗震措施进行梳理,认为:1)土和结构刚度比对工作井接头产生显著影响,需要注意控制工作井周围的土层刚度在合理范围内,提出结构和结构的刚度比是未来重要研究方向的建议。2)结构之间的相互影响主要关注在不同的地震荷载下,2个结构相互之间的影响机制。提出对于结构的相互影响还应关注盾构隧道和工作井接触研究的思考。3)除了结构刚度突变外,地基刚度突变也是重要的影响因素。日本已经提出简易评价公式并经过验证,中国目前在这方面的研究较少。提出软土地区应该着重进行此类研究的建议。4)在柔性抗震方面,日本进行了深入研究。考虑到中国即将要求盾构隧道-工作井接头采用刚柔结构的新规范,日本的研究成果可以为中国进一步发展盾构隧道-工作井接头的抗震设计提供参考。最后,预测本研究领域可能的未来发展方向。

中板滑块式万向轴利废改造研究

轧机滑块式万向轴是中厚板轧机的关键部件,用于传递主电机输出的扭矩到轧机工作辊。滑块式万向轴尺寸较大、备件强度和加工精度要求高,通常采购价格费用极高,且制造周期长。中板现场通过对现有的报废十字万向轴和损坏的滑块式万向轴进行改造,加工形成新的滑块式十字万向轴备件,该项改造成本低,为现场准备了万向轴备件,保证了设备稳定运行的可靠性。

列车万向轴故障电机端识别方法研究

动车组万向轴传动结构是转向架动力传输系统的动力传递装置,万向轴的动不平衡是高速列车运行品质和运行安全的关键。针对该问题提出了一种万向轴电机端动不平衡振动监测方法,首先通过长期的线路跟踪实验探索预警参数,进而建立时、频域振动预警模型;同时结合有限元仿真分析,模拟故障万向轴与正常万向轴之间的振动特征量关系,并结合大量实车数据统计分析得到故障万向轴的振动特征量;最后将得到的振动特征量用于设置万向轴故障阈值,建立万向轴故障判别标准,提出万向轴故障在线识别方法。利用实车故障万向轴的振动数据对提出的故障判别标准和识别方法进行验证。结果表明,基于实车数据统计定量分析和仿真定性分析得到的万向轴故障判别标准能准确地识别故障万向轴,其判别阈值合理,识别方法有效,具有一定的工程应用价值。

鼓形齿接轴失效原因分析及改进方案

阐述了某钢铁厂鼓形齿接轴的结构以及使用过程中发生的事故,分析了齿面异常磨损、断齿以及扁头套筒断裂故障发生的原因。针对故障原因改进了润滑系统及齿面热处理方式,同时取消原扁头套筒衬板设计,并通过有限元计算进行理论分析,为下一步改造提供理论依据。

顺行和逆行髓内钉治疗股骨干中段骨折术后疗效对比

目的比较分析顺行和逆行髓内钉治疗股骨干中段骨折术后的旋转移位和关节功能情况。方法回顾性分析2019年3月至2021年3月在厦门大学附属东南医院骨科接受髓内钉治疗的45例股骨干中段骨折患者,其中男28例,女17例;年龄18~60岁,平均(39.5±10.4)岁;左侧21例,右侧24例。根据不同的内固定方式进行分组,顺行组26例,男17例,女9例;年龄22~60岁,平均(39.8±11.0)岁;逆行组19例,男11例,女8例;年龄21~60岁,平均(39.2±9.9)岁。记录比较两组术后股骨旋转角度、髋关节功能评分、膝关节功能评分等指标。结果45例患者术后均获随访,随访时间9~15个月,平均(10.1±3.3)个月。术后即刻顺行组股骨平均旋转角度为(11.4±4.0)°,逆行组为(7.7±4.3)°,逆行组小于顺行组,差异有统计学意义(P<0.05);术后9个月时顺行组股骨平均旋转角度为(11.2±4.3)°,逆行组为(7.7±4.0)°,逆行组仍小于顺行组,差异有统计学意义(P<0.05);术后9个月,顺行组和逆行组股骨旋转角度较术后即刻对比差异无统计学意义(P>0.05)。末次随访时,顺行组Harris评分(90.9±2.7)分,Lysholm评分(92.1±3.1)分;逆行组Harris评分(93.1±2.5)分,Lysholm评分(90.6±2.4)分,差异均无统计学意义(P>0.05)。膝关节疼痛发生率方面,逆行组(5/19,26.3%)高于顺行组(1/26,3.8%),差异有统计学意义(P<0.05)。顺行组和逆行组膝关节屈曲度分别为(130.5±5.4)°和(127.1±4.5)°,顺行组优于逆行组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论顺行和逆行髓内钉治疗股骨干中段骨折均可取得较满意的临床疗效。逆行髓内钉术后旋转角度小于顺行髓内钉,同时膝关节屈曲角度小于顺行髓内钉且膝关节疼痛发生率更高。

高造斜螺杆钻具万向轴匹配性分析与结构优化研究

高造斜螺杆比常规螺杆的受力更复杂,易导致传动轴断裂或万向轴瓣/键齿磨损失效等风险,大幅降低了使用寿命。为了研究万向轴与高造斜螺杆的匹配性,提升传动系统与螺杆整机的使用寿命与工作可靠性,依据花键、花瓣万向轴与传动轴的结构特点,建立了万向轴和传动轴一体式仿真物理模型。利用有限元分析方法开展了常规螺杆与高造斜螺杆分别匹配花键或花瓣万向轴对传动轴反作用力以及万向轴齿根部最大等效应力分布规律的对比研究,明确了高造斜螺杆的万向轴适配规律。进一步探究了花键、花瓣万向轴下铰链与弯点间距离对传动轴反作用力以及万向轴壳体弯角对齿根部应力的影响规律,提出了万向轴结构优化方案。结果表明:高造斜螺杆匹配花瓣万向轴具有强度优势,匹配花键万向轴具有降低其对传动轴反作用力的优势,有利于提升传动轴TC轴承和螺纹的使用寿命;匹配花瓣或花键万向轴的下铰链到弯点之间的距离分别设计为-177 mm和-180 mm,壳体弯角小于1.75°,可以降低反作用力和齿根部等效应力,提升传动系统的可靠性。研究成果可为高造斜螺杆钻具万向轴和传动轴的匹配性及结构优化设计提供参考。

某车型转向系统力矩波动优化

为实现某车型十字轴万向节转向系统力矩波动优化,通过提取该车型CATIA三维数模中的转向系统关键硬点坐标,利用ADAMS/View软件建立转向系统简化仿真模型,在不改变转向系统安装硬点的条件下,仿真获得了可使转向系统力矩波动最小的传动轴相位角,主观评价及实车验证结果表明,仿真数据优化结果与理论计算结果一致,保证了转向系统力矩波动最小。

汽车传动轴万向节摩擦引起的自激振动与稳定性分析

针对某四驱车急加速工况传动轴撞击中间支撑限位问题,建立考虑万向节内部摩擦的传动轴系统横向运动方程,识别原因为万向节内部摩擦引起的传动轴自激振动。建立包含万向节摆动Dahl摩擦的传动系ADAMS模型,利用仿真失稳转速评价主要参数变化对系统稳定性的影响,并进行实车验证,结果表明:减小万向节摩擦、增加中间支撑刚度、优化传动轴夹角可提升系统稳定性。采用将万向节更改为DO节、优化中间支撑刚度的组合方案,消除了传动轴自激振动现象,验证了方法的有效性。

基于CATIA的转向传动轴参数化建模和模板检验

首先,根据转向传动轴的结构和整车硬点坐标,完成基于CATIA的参数化模型建设。其次,通过CATIA的DMU模块实现传动轴运动仿真,模拟在整车转向系统硬点的空间布局下模型的转动。最后,分析运动中转角速度(扭矩)波动是否满足要求。本文通过创建自定义对话窗口,实现输入对应匹配车型的硬点坐标和相位角,计算轴夹角、面夹角和轴长,通过“刷新模型”“运动模拟”“模拟分析”“波动曲线”实现转向传动轴模型的重建、模拟、分析和检验。参数化模型加自定义对话窗口形成的检验模板除了可以检验力矩(角速度)波动是否满足要求,还可以检验转向传动轴硬点布局的合理性、转动中节叉是否干涉,并根据分析结论对转向传动轴结构进行优化。应用模板分析了输入轴、输出轴的转角差、角速度差和角加速度随参数变化的特性。

闭合复位与切开复位交锁髓内钉内固定术治疗股骨干骨折患儿的效果比较

目的:比较闭合复位与切开复位交锁髓内钉内固定术治疗股骨干骨折患儿的效果。方法:选取2019年4月至2023年2月该院收治的60例股骨干骨折患儿进行前瞻性研究,按照随机数字表法将其分为研究组与对照组各30例。对照组采用切开复位交锁髓内钉内固定术治疗,研究组采用闭合复位交锁髓内钉内固定术治疗,比较两组手术前后膝关节功能[Lysholm膝关节功能量表(LKS)]评分、膝关节屈膝度、应激反应指标[肾上腺素(E)、β-内啡肽(β-EP)、皮质醇(Cor)]水平,围术期指标水平,临床疗效和术后并发症发生率。结果:术后3个月,两组LKS评分和膝关节屈膝度均高于术前,且研究组高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);术后7 d,两组E、β-EP、Cor水平均低于术前,且研究组低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);研究组骨折愈合时间、住院时间均短于对照组,术中出血量少于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);研究组治疗优良率为90.00%(27/30),高于对照组的66.67%(20/30),差异有统计学意义(P<0.05);研究组并发症发生率为13.33%,低于对照组的36.67%,差异有统计学意义(P<0.05)。结论:闭合复位交锁髓内钉内固定术治疗股骨干骨折患儿可提高治疗优良率、LKS评分和膝关节屈膝度,降低应激反应指标、围术期指标水平和术后并发症发生率,其效果优于切开复位交锁髓内钉内固定术治疗。

服役条件下低压涡轮轴多参数载荷谱计算

为了获得使用条件下航空发动机低压涡轮轴的多参数载荷谱及联合概率分布,基于发动机的气动相似准则,采用多元非线性回归方法建立气动载荷模型,通过对转子及支撑结构的合理简化,采用结构力学理论建立机动载荷模型,结合服役发动机的飞行测量参数,快速转换出低压涡轮轴的气动扭矩、气动轴向力和机动弯矩剖面。在此基础上,对载荷剖面进行峰谷检测和雨流计数,形成载荷的峰谷循环矩阵。为了考虑载荷之间的相关性,采用核密度法估计各种载荷变量的边缘概率分布,采用Copula函数构造低压涡轮轴载荷的联合概率分布函数,通过拟合优度检验确定了最优分布函数。结果表明:与统计数据结果相比,建立的联合概率分布函数具有较好的计算精度,可以满足工程应用需要。

医护一体化护理模式在股骨干骨折患者手术中的临床应用价值

目的探究医护一体化护理模式在股骨干骨折患者手术中的临床应用价值。方法选取2022年1月至2023年1月于福建医科大学附属第一医院行手术治疗的134例股骨干骨折患者作为研究对象,按照随机数字表法分为对照组与研究组,每组67例。对照组行常规护理干预,研究组行医护一体化护理模式干预,比较两组干预前后生命质量[健康调查简表(SF-36)评分]、心理状态[汉密尔顿抑郁量表(HAMD)、汉密尔顿焦虑量表(HAMA)]、膝关节功能(Marshall量表评分)、疼痛程度[视觉模拟评分法(VAS)评分]、护理满意度。结果干预后,两组社会功能、心理状态、身体健康、躯体疼痛、情感角色、活力评分均高于干预前,且研究组高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。干预后,两组HAMD、HAMA评分均低于干预前,且研究组低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。干预后,两组关节屈曲畸形程度、肌肉力量、关节活动度、关节稳定性评分均高于干预前,且研究组高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。干预后,两组VAS评分均低于干预前,且研究组低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。研究组护理总满意度为98.50%,高于对照组的85.07%,差异有统计学意义(P<0.05)。结论医护一体化护理模式应用于股骨干骨折患者手术中,能有效改善患者术后生命质量、膝关节功能,缓解患者疼痛程度及不良心理状态,提高患者护理满意度。

十字轴万向节串联轴系扭转动力学分析

利用集中质量分析法,视传动轴为弹性体、万向节为刚体,建立了十字轴万向节串联轴系扭振分析的等效模型。根据该等效模型,在考虑万向节的传动效率和传动轴的阻尼等条件下,推导了轴系的扭振分析动力学方程。在此基础上分析了中间传动轴刚度和轴间夹角分别对轴系振动角速度响应、传动精度和传动比的影响。通过实例对比分析了不同传动轴刚度和轴间夹角对串联轴系扭转振动影响。研究结果对用于飞机上的十字万向节串联轴系中如何降低轴系质量、减小扭振具有指导意义。

十字轴万向节串联轴系支撑反力分析

采用空间力学方法,分析了十字轴万向节串联轴系在传动过程中各个万向节因惯性力而产生的附加扭矩。在考虑摩擦和惯性力的情况下,建立了十字轴万向节串联轴系的力学模型。分析了轴系中支撑距离、无支撑中间传动轴两端万向节距离、输入扭矩及轴间夹角等参数对轴系中最大支撑反力的影响,并对比分析了不同安装方式下各参数对最大支撑反力的影响。