钻井自动化设备大型二层台性能评估

二层台系统是钻机自动化设备不可或缺的一部分,其实际工作状态和使用寿命受风向、风速、机械手位置等因素的影响。为了保证二层台系统运行的安全稳定,通过API标准确定设计载荷,使用ANSYS Workbench对二层台不同工况下的力学与工作性能进行研究。研究结果表明:在考虑的所有工况中,二层台最大位移均发生在猴道前端面,应力较大的位置主要出现在二层台连接耳及猴道附近二层台框架竖杆上。其中,在风速16.5 m/s环境作用下,二层台最大应力工况为BW1aX,其值238.91 MPa是NYX工况的1.4倍。因此,在进行二层台系统设计时应加固连接耳和框架竖杆,使其安全平稳运行,为二层台系统研制提供理论指导。

气动载荷下高速列车设备舱裙板非稳态振动疲劳强度研究

高速列车设备舱裙板对改善列车空气动力学性能起到重要作用,裙板除受到振动载荷外,还承受气动载荷。随着运行速度的不断提高,裙板承受的气动载荷愈发强烈,为保证高速列车的正常运行,对裙板的疲劳评估尤为重要。该文针对裙板在气动载荷作用下的非稳态振动特性,以实测气动载荷作为输入利用有限元仿真获取脉冲响应函数,采用时域卷积积分方法计算加速度测点位置加速度,对比试验数据进行模型验证,对比结果显示总体误差小于10%。再采用该方法计算关注单元动应力,通过振动疲劳强度分析方法进行评估,评估结果显示裙板疲劳强度可以满足速度为400 km/h列车的需求。

泡沫铝夹芯结构冲击动力学研究进展

为全面了解泡沫铝夹芯结构在冲击作用下的防护性能,分析国内外对泡沫铝夹芯结构抗冲击性能的研究现状,从解析模型、数值仿真与实验研究三个方面进行分类论述,总结研究方法及相关内容,并对今后的研究方向作了展望。

艇载固体火箭发动机载荷历程分析

以某艇载导弹固体火箭发动机为研究对象,对其载荷历程的特点与规律进行了研究。首先对某艇载导弹固体火箭发动机在固化降温、运输、贮存、战备巡航以及点火发射等不同阶段主要载荷的实测数据进行了分析,随后根据整个服役历程发动机的载荷特点,对发动机的环境载荷情况进行了归纳与总结。通过分析该固体火箭发动机服役阶段的环境载荷历程,为该发动机结构完整性分析评价、寿命试验和评估以及发动机有限元仿真等提供比较准确的输入条件与参考数据基础。

基于鸿劲分选机的通用SLT实装板设计方法研究

主要基于鸿劲系列分选机的测试插座要求、硬件接口要求和软件通讯协议设计了一种既可以手测又可以放在分选机上实现自动化测试的通用实装板。不同于常见的实装自动化测试插座,基于鸿劲系列分选机的自动化测试插座为防止芯片叠料和放歪会在插座座体上面开光纤传感器的孔,硬件接口一般要求是固定的测试接口,要根据分选机的接口要求去设计实装板,分选机的软件通讯协议也要按照分选机本身的协议框架去编写测试程序,根据以上3点结合实际项目经验总结出一套通用实装板的设计方法,可有效地提高实装板软硬件设计效率。

车用内燃机护板上下料机构的设计

汽车的内燃机护板是汽车重要选配零件,起着保护内燃机免受恶劣路况损坏的作用。内燃机护板主要是金属和树脂两种材质,尺寸接近1m×1m,重量2~8kg不等。本文主要研究内燃机护板的自动上下料机构,分别设计了上料机和下料机。通过升降机构、伸缩机构和真空吸盘的抓取实现内燃机护板的自动上下料。该机构减轻了工人的劳动强度,明显提高劳动生产率,有利于提升中小汽车零配件企业的自动化程度。

新型装配式冷弯薄壁型钢墙体抗侧性能分析

为了研究使用矩形钢管连接的新型全预制冷弯薄壁型钢复合墙体的抗侧性能,设计了6个足尺试件,并进行了水平低周往复加载试验,分析了龙骨间距、覆面板类型、单面或双面覆板等因素对新型复合墙体试件抗侧性能的影响.新型墙体的覆面板为OSB板与硅晶钙板.试验结果表明:使用矩形钢管连接的新型复合墙体具有良好的整体抗震性能;单面或双面覆板对墙体抗侧性能影响显著,双面覆板的新型复合墙体的屈服荷载约为单面覆板新型复合墙体的2倍;龙骨间距和覆面板材料对墙体抗侧性能的影响相对较小.在试验基础上,使用OpenSEES软件建立了试验墙体的有限元分析模型,并针对矩形钢管壁厚、周边螺钉间距取值进行了参数分析.参数分析结果表明,矩形钢管连接件壁厚取值推荐为2.5 mm,周边螺钉间距推荐取50~100 mm.

填土荷载下深厚软基塑料排水板固结特性现场监测研究

通过对填土荷载下塑料排水板地基处理深厚软基进行总沉降量、分层沉降量、孔隙水压力等现场监测表明:总沉降量随着填土高度的增大而逐渐增大,在填土较早阶段内,高度较小,沉降缓慢;而在快速填土的中期,沉降速率较高;填土基本结束时,沉降速率仍较高,沉降一直持续到240d时才开始趋缓。分层沉降量逐渐减小,主要沉降量与软土层分布厚度相一致;深层水平位移表明随着深度的增加,水平位移越来越小,最大水平位移位于地表处;横向差异沉降随着时间先逐渐增大,后逐渐减小。孔隙水压力变化与分层沉降和总沉降的时间、深度关系基本一致。塑料排水板处理后能够比较好地促进软土地基的固结。

匝道单向板楼盖板的等效均布可变荷载确定方法

在仓储物流项目中,匝道楼板布置方式常以单向板楼盖为主。本文分别通过对物流货车轮压垂直和平行于单向板短跨行驶时的状态,根据简支板跨中绝对最大弯矩相等原则采用查表法对匝道单向板楼盖板的等效均布可变荷载进行计算和分析,为工程项目的设计提供经验参考。

某型号导引头电子组件柔性互连技术研究

导引头系列产品中,非规则线缆的广泛应用、大批量需求及纯手工制作的生产特点,已满足不了导引头生产装配的自动化发展需求。针对导引头系列产品的小型化、轻量化、集成化发展趋势,需要一种新型电气互连方式来解决产品生产过程中非规则线缆制作这一瓶颈问题。利用电子组件柔性互连技术,采用刚柔结合印制板制造形式,实现了电信号在导引头内的稳定传输与可靠连接,经过抗载验证,满足了导引头抗载应用需求,达到了导引头非规则线缆自动化、批量化制作的目的。

陶瓷介质滤波器表面斑点分析及解决措施

为提高陶瓷介质滤波器的烧成良品率,采用扫描电子显微镜(SEM)和能谱分析仪(EDS)对MgTiO_(3)-CaTiO_(3)(MCT)陶瓷介质滤波器置于刚玉-莫来石承烧板上烧成后出现的表面斑点进行了剖析。结果表明,在1300℃,MCT陶瓷介质滤波器与刚玉-莫来石承烧板接触点发生反应,生成2MgO·SiO_(2)和Al_(2)O_(3)·TiO_(2),形成异色斑点。基于对复合氧化物反应的热力学分析,在刚玉-莫来石承烧板工作面喷涂ZrO_(2)涂层,烧制的滤波器表面颜色均匀,无异色斑点产生。

基于高强钢筋的人防地下室顶板结构选型分析

人防地下室顶板因设计荷载大,梁板截面配筋率高,在人防工程土建成本中占比居高不下。在合适部位采用高强钢筋,针对顶板结构布置进行选型分析,可有效减少地下室顶板造价。梳理了地下室顶板人防设计荷载与覆土厚度及板短边跨度的关系,分别从理论公式计算取值与规范查表法得到了人防荷载的大致规律。采用加腋大板、单向次梁、十字梁3种布置方案对人防地下室顶板进行了柱跨度、覆土厚度、人防荷载等的参数化分析。综合地下室净高、用钢量等因素,分析表明加腋大板布置方案最优。基于8.7m×8.7m柱跨的加腋大板方案,研究了梁、板采用高强钢筋的经济性及用钢量占比,分析表明人防荷载越大,主要受力构件采用高强钢筋等级越高越经济。

碳纤维板-角钢-体外预应力索联合加固梁试验

针对钢筋混凝土原梁,采用粘贴碳纤维板-外包角钢-体外预应力钢绞线三种加固技术,形成联合加固梁。本文制作了六根试验梁,进行荷载试验研究,研究联合加固梁的工作机理,进行裂缝发展和破坏极限状态的分析研究。研究表明:粘贴碳纤维板-外包角钢-体外预应力三种加固技术协同工作,外包角钢的弯曲反弹恢复力和预应力钢绞线的竖向分力对碳纤维板提供了压力,可在碳纤维板面与钢筋混凝土原梁底面两者界面层产生摩擦力,摩擦力可以避免碳纤维板材的粘结滑移破坏,联合加固梁可以大幅度提高原梁结构的开裂荷载、结构刚度和极限承载力,联合加固梁临近破坏时,三种加固材料的强度可得到充分发挥,加固效果优良。

插拔冲击载荷下的印刷电路板全场应变预示方法

针对某产品印刷电路板受插拔冲击载荷导致的焊脚损伤失效案例,研究根据插拔端施力预示电路板全场受力位置及响应的有效方法。首先将预制的整体应变计粘贴于电路板狭窄空间,获取印刷线路板上各关键测点位置的应变数据;然后基于克里金代理模型拟合出各测点在非工作状态插拔工况下整张电路板的全场应变分布情况;进而建立施力端应变数据与受力端应变数据的关系模型。实测与预示结果的误差在10%以内,验证了该方法的有效性。该方法可为该类印刷电路板全场应力分析、失效分析及测点剪裁提供参考。

外覆纳米钇稳定氧化锆涂层承烧板的高温防粘结性能研究

为了提高陶瓷承烧板的高温防粘结性能,采用等离子喷涂技术在刚玉⁃莫来石陶瓷基体上制备纳米钇稳定氧化锆涂层(n⁃YSZ)和常规钇稳定氧化锆(r⁃YSZ)涂层,对涂层进行表面形貌分析及孔隙率测试,采用高温熔滴黏附试验测试涂层的接触角。结果显示:n⁃YSZ涂层表面形貌更加平整致密且表面孔隙率更低,有利于阻止熔滴的侵入破坏,与BaTiO3熔滴的平均接触角最大且大于90°,可明显改善承烧板的高温粘结损坏问题,延长承烧板的使用寿命。

竹集成材-定向刨花板钉连接力学性能

竹木组合剪力墙是一种以竹集成材(laminated bamboo lumber, LBL)为墙骨柱、定向刨花板(oriented strand board, OSB)为覆面板,两者通过铁钉连接而成的抗侧力构件。风荷载和地震作用下竹木剪力墙的破坏往往始于LBL与OSB间的钉节点失效。以钉直径d、OSB钉边距a、LBL钉边距b和加载方向为参数,制作并测试了6组共150个LBL-OSB钉节点试件,研究其破坏模式、承载力和变形性能。结果表明:破坏模式与OSB钉边距和LBL钉边距密切相关,主要表现为OSB面板边缘撕裂破坏、钉子“单铰”弯曲破坏、钉子穿透面板和LBL端部剪切破坏。当OSB钉边距或LBL钉边距不满足构造要求时,试件容易发生过早的脆性破坏。OSB和LBL的钉边距最小值为15 mm。极限荷载随着钉直径的增大而增大,横纹试件的承载能力略低于顺纹试件。试件的荷载-位移曲线可大致划分为弹性阶段、弹塑性阶段和下降阶段,Folz提出的本构模型可以很好地模拟LBL-OSB钉节点的荷载-滑移本构关系。研究成果可为竹木结构剪力墙的设计和有限元分析提供参考。

塑料排水板对软土地基固结的影响分析

本文对冲击荷载下塑料排水板间距对超软土地基固结效果的影响进行分析,分析结果显示:排水板间距缩小,能够加速土体的孔隙水压力消散,增加沉降量和土压力,加固效果好。基于此相互关系,本文以DK56 km+144.9 m沙河大桥软基场地工程为研究对象,建构了排水板间距的计算模型,为确保加固效果、工期和降低工程造价,可以适度增加软土中的排水板间距,这对处理软土地基具有参考作用。

一种纸浆模塑蜂窝板材缓冲性能的研究

目的为了解决因技术水平制约,纸蜂窝材料芯纸构型单一、单层厚度受限等瓶颈问题,开发一种通用型缓冲结构板材。方法以纸浆模塑为原材料,以六棱柱结构为例,设计并加工出一种通过正反插方式组合而成的蜂窝板材,并采用有限元方法进行仿真,得到关键结构参数和相关最优参数组合。结果正反插结构的纸浆模塑板材具有较好的耦合效应,承载能力相较于单层板材大幅提高;结合极限载荷、比吸能等评价指标对板材性能进行定量分析,初始压缩载荷最大可达到73.7 kN,满足托盘等重型包装器具的承载需求。通过极差和方差分析可知,各结构参数对板材承载性能和缓冲性能的影响程度,研究表明单元壁厚、中截面边长对该板材承载性能和缓冲性能影响显著。结论正反插结构解决了现有纸蜂窝材料高度、厚度受限,构型单一等瓶颈问题,提高了纸浆模塑蜂窝板材的承载性能和缓冲性能,可以满足重载要求。与之相关的其他正多边形锥形薄壁管单元亦可以使用同样的正反插设计理念和研究方法。

木竹板材自动上下料码垛装置控制系统设计与应用

为提高木竹制品加工过程中板材上下料自动化程度,降低劳动强度,根据木竹板材加工工艺特点,基于码垛机器人和可编程逻辑控制器(programmable logic controller,PLC)的自动化技术设计了木竹板材自动上下料码垛装置和控制系统。装置应用在尺寸为427.3 mm×260.1 mm×13.9 mm(长×宽×高),重量为1.0 kg的杉木板材上下料码垛,作业效率为262片/h,上料合格率99.6%,下料合格率为99.5%。经过试验验证该装置能够实现木竹板材上下料码垛作业,满足自动化作业的要求。

攀岩板动载荷试验方法的研究与分析

我国目前尚无攀岩板动载荷试验方法的相关标准。本文通过攀岩板动载荷试验方法研究和数据分析,得出三类常用攀岩板冲击力的特征,并对国内外相关产品标准的指标进行对比,为攀岩板动载荷的检测提供参考。