考虑涡动工况的高速滚动轴承打滑失效分析

打滑蹭伤是高速轻载滚动轴承经常发生的故障。在滚动轴承支承的高速转子系统中,常采用挤压油膜阻尼器(Squeeze film damper,SFD)来降低转子在超过临界转速时所产生的振动和噪声。挤压油膜阻尼器的存在对滚动轴承的打滑蹭伤必会产生影响,需要深入分析其影响机理以保障系统工作的可靠性。SFD通常是利用轴承在SFD结构中涡动来衰减振动。在基于轴承涡动轨迹假设基础上,建立涡动工况下的轴承滚动体运动学及动力学模型,分析不同外载荷、涡动半径、涡动频率等因素对轴承打滑的影响机理,完成挤压油膜阻尼器轴承的打滑失效分析。结果表明,在挤压油膜阻尼器轴承中,涡动的存在会对轴承的打滑产生不利影响;涡动的存在使得轴承的最小膜厚随时间振荡;增大外载荷、减小涡动频率和涡动半径都能改善轴承的运行工况。

考虑大规模风电接入并计及多时间尺度需求响应资源协调优化的滚动调度模型

基于需求响应多时间尺度的特性,考虑新能源不确定的特点,建立了计及多时间尺度需求响应资源的日前–日内–实时滚动调度模型。模型中考虑了电价型需求响应资源,"日前"、"日内"、"实时"三个时间尺度的激励型需求响应资源,以及常规发电机组、快速启动机组两种响应速度不同的发电侧资源。针对风电预测精度日前–日内–实时逐步提高的特点,设计了一种基于场景的随机规划(scenario-based stochastic programming,SSP)与基于机会约束的随机规划(chance-constrained programming,CCP)相结合的滚动调度模型,对各阶段不同类型的资源进行优化配置求解,实现社会福利的最优。最后基于PJM-5节点系统的算例验证了调度策略的有效性。

轴承疲劳寿命理论的新进展

对各种主要的滚动轴承疲劳寿命理论预测模型(L-P模型、工程模型、I-H模型、Z模型、C-C模型,T模型与Y-H模型)进行评述;通过对各种预测模型的对比分析,阐明了影响轴承寿命的各种因素,并对滚动轴承寿命理论模型的今后发展趋势和方向进行了探讨。

新型滚切剪空间剪切机构优化数学模型的建立及应用

以纯滚动剪切为目标,通过对新型滚切剪空间剪切机构的原理分析,建立了增加导向杆为设计变量的剪切机构优化数学模型,以推广应用的某大型钢铁有限公司3000 mm单轴双偏心定尺滚切剪的研发项目为依托,对剪切机构的杆件尺寸进行了优化,对运动轨迹进行了模拟。上下剪刃重叠量,刀弧水平偏移量,开口度的计算结果表明,加入导向杆设计变量的优化数学模型,对求得纯滚动剪切机构的杆件尺寸,降低刀弧水平位移量,均匀剪刃重叠量,保证设定开口度的作用显著。现场生产样机重叠量、刀弧水平综合位移量、开口度的实际值及高质量的钢板剪切断面也证实了上述优化数学模型的正确性。;

AZ31镁合金轧制板材各向异性力学性能研究

在几种厚度的AZ31镁合金轧制板材上沿不同方向取样进行常温单向拉伸和压缩实验,研究了AZ31镁合金轧制板材的各向异性力学性能。基于晶体塑性理论,探讨了织构对金属板材宏观各向异性的影响。分析表明,轧制镁合金板材具有明显的各向异性力学性能及拉压不对称性。在轧制(RD)方向的抗压及抗拉屈服强度明显小于横向(TD),各个方向的抗拉屈服强度明显大于抗压屈服强度。不同轧制工艺对板材的力学性能影响较显著,主要表现在屈服应力不同和延伸率不同。基于实验结果与晶体塑性理论,本文从多角度分析了轧制工艺对AZ31镁合金各向异性力学性能及拉压不对称性行为的影响。

冷轧带钢表面粗糙度影响因素及控制策略

结合电火花毛化轧辊磨损形貌以及轧制界面油膜厚度的分布,建立真实表面接触的带钢表面粗糙度生成模型,研究轧辊全服役期内冷轧界面粗糙度的转印过程,并使用生产数据对模型进行验证。利用所建立的带钢表面粗糙度生成模型,确定不同磨损情况下油膜厚度与粗糙度Ra复印率的拟合关系,以此分析来料厚度、带钢屈服强度、压下率以及轧制速度对成品带钢表面粗糙度的影响。建立以调整成品机架压下率与轧制速度的冷轧带钢表面粗糙度控制策略。研究结果表明:压下率和轧制速度对表面粗糙度的转印行为有明显影响,能够成为调节带钢表面粗糙度复印率的主要手段。

一类滚转弹的补偿解耦方法

由滚转产生的舵机空间耦合传递函数得出控制力矩偏转角;按动态特性差异分别分析了马格努斯力矩、陀螺力矩,得出了弹体稳态情况下的响应力矩角偏差,对控制力矩偏转角度进行了指令补偿解耦,可以获得期望的控制效果.研究表明,引入阻尼回路补偿可以大大削弱陀螺效应产生的快速振荡现象,结合稳态解耦方法可以达到较好的控制精度.

基于最小熵解卷积与稀疏分解的滚动轴承微弱故障特征提取

受环境噪声及信号衰减的影响,强背景噪声下的滚动轴承故障特征往往表现得非常微弱。滚动轴承的微弱故障特征提取一直是难点。稀疏分解在滚动轴承的故障特征提取中已经取得一定的应用。但其在强背景噪声干扰下滚动轴承微弱信号故障的特征提取效果并不明显。将最小熵解卷积(Minimum entropy deconvolution,MED)与稀疏分解相结合用于滚动轴承的微弱故障特征提取。用MED对强噪声滚动轴承信号进行降噪处理,对降噪后的信号进行稀疏分解和故障特征提取,取得了较好的效果。通过仿真和试验验证了所述方法的有效性及优点。

钢轨磨损特性试验研究及分级使用建议

由于重载铁路与高速铁路的损伤形式不同,分别表现为磨损与疲劳两种形式,故钢轨选材的技术要求也是不相同的。针对我国目前使用的钢轨材料,通过大型模拟试验,系统研究在不同钢轨材料在不同线路环境上的伤损情况及规律,通过全面考虑钢轨磨损与疲劳裂纹之间的平衡,确定不同线路运输条件下的最佳钢轨材料,建立钢轨的分级使用制度,达到从源头上防治钢轨伤损的目的,指导我国铁路钢轨材料的选用。

连铸薄板坯的质量缺陷及其改善措施研究

分析了连铸薄板坯在冶炼及连铸过程中产生的表面夹渣、内部非金属夹杂,铸坯凝固过程中产生的表面裂纹、中心偏析及中心疏松等质量缺陷。讨论了如何从炼钢到连铸过程中通过采用先进的生产技术和设备来达到工艺的优化,从而改善铸坯质量,发挥出薄板坯连铸连轧的产量和产品质量优势。

辊盘式圆捆机卷捆机理分析与试验

针对国产中小型钢辊式圆捆机收获完整稻秆时易于堵塞问题,设计了侧圆盘与钢辊组合式(简称辊盘式)卷捆机构,并利用自制辊盘式圆捆机试验装置对其卷捆过程进行了试验研究。通过高速摄像与运动学分析可知:完整稻秆刚进入卷捆室后在钢辊及侧圆盘共同作用下沿钢辊做整周运动,稻秆在卷捆室内运转一周重新到达卷捆室底部位置时,两侧壁摩擦力会使其停止旋转,而在卷捆室底部产生持续累积过程,由侧圆盘对稻秆产生的摩擦带动力可缩短累积稻秆形成旋转草芯进程,进而避免堵塞现象发生。据此以影响辊盘式圆捆机形成旋转草芯的主要因素——圆盘直径、圆盘转速、长宽比(稻秆长度与卷捆室宽度的比值)为试验因素,将旋转草芯形成时的稻秆质量作为评价指标进行试验。试验表明各因素影响评价指标的主次顺序为圆盘直径、长宽比、圆盘转速;取圆盘直径380 mm、圆盘转速135 r/min,当长宽比为1.00时,旋转草芯形成时的稻秆质量为1.21 kg,当长宽比为1.26时,旋转草芯形成时的稻秆质量为3.44 kg,并且无堵塞现象发生。研究结果可为辊盘式圆捆机的设计及其作业参数优化提供理论及技术依据。

高速冷滚打成形技术研究现状与发展趋势

为进一步适应高速精密加工的需要,还需解决成形零件形面几何精度低、形状误差大等技术难题.通过对现有研究成果进行系统分析和深入总结,介绍高速冷滚打成形原理及特点,综述国内外相关文献研究现状,分析高速冷滚打成形技术的研究难点及当前研究存在的主要问题,预测高速冷滚打成形技术的未来发展趋势,对于发展高速冷打成形理论和指导实际生产具有一定的理论意义和工程应用价值.

济钢热连轧厂轧制力数学模型优化的可行性分析

分析了济南钢铁公司1700热连轧的轧制力数学模型,该模型采用迭代计算的方法进行,并分析了化学成分、变形温度和变形速率对变形抗力的影响.结合生产实际验证了此模型,在轧制力模型中加入了自学习修正系数项,从而得到优化之后的轧制力数学模型.精度基本满足现有钢种的生产要求,但在生产新钢种过程时模型中的各项系数还需进一步优化.

用Gleeble 1500模拟IF钢汽车薄板热轧过程

通过限制热压缩试样外端区参与塑性变形的改进措施,解决了模拟连轧过程中应变速率低、总应变程度不足的问题,在实验室成功地模拟了武钢 IF 钢热轧过程。实践表明,本方法有效、正确,为今后研究 IF 钢热轧过程所涉及的各种问题创造了有利条件。

楔横轧二次楔轧制大断面收缩率的应力应变场分析

利用有限元软件DEFORM-3D,基于三维刚塑性的有限元理论,对大断面收缩率轴类零件成形过程成功地进行了楔横轧二次楔轧制成形的数值模拟,模拟所得的轧件形状与实际零件基本相同,给出了楔横轧二次楔轧制过程的应力应变分布等重要信息。模拟结果表明:二次楔轧制大断面收缩率轴类零件的心部发生了很大变形;二次楔轧制中间横截面受的横拉应力时间较长、值较大,所以轧件中心更容易产生内部缺陷。

粗轧板坯镰刀弯生成规律仿真研究

针对某常规热连轧粗轧板坯的镰刀弯问题,通过对某2 250mm热连轧粗轧机板坯镰刀弯现象进行分析,采用有限元软件ABAQUS,建立了轧辊-轧件动态热力耦合有限元模型,考虑粗轧轧制过程中的非对称影响因素,系统研究了来料楔形、来料两侧温度不均以及轧机两侧纵向刚度不同因素影响下的板坯镰刀弯的产生机理,从而得到了出口板坯镰刀弯生成规律,建立了出口板坯镰刀弯弯曲量计算公式。将该式计算结果与有限元计算结果对比可知,偏差绝对值基本在15%以内,表明该式能够比较准确地计算镰刀弯弯曲量。同时,定量表达了入、出口板坯楔形和镰刀弯弯曲量之间的关系。即已知入口板坯楔形和出口镰刀弯弯曲量,利用该式,则可计算出口板坯楔形,从而计算出辊缝倾斜调整值。

含硫非调质钢中硫化物形态的控制

在实验室对含硫非调质钢进行了冶炼和锻压实验，结果表明：随钢凝固速率的增加，钢中硫化物夹杂的尺寸减小而数量增多；随锻压压缩比的增加，硫化物夹杂碎裂而变得细小；在950℃锻压时硫化物的塑性最好，在1250℃时硫化物的塑性较好，在1050～1150℃之间硫化物的塑性较差；随着加热时保温时间的延长，硫化物夹杂的数量减少而尺寸增大。

基于BP和RBF神经网络的滚动轴承故障诊断比较

通过仿真实例,应用BP和RBF神经网络对滚动轴承的故障诊断进行了比较研究,结果表明,BP网络和RBF网络仿真效果都比较理想,但RBF网络构建简单,训练速度快且比较稳定,体现了RBF神经网络的优越性。

中厚板头部弯曲的正交实验及分析

模拟现场生产条件,采用正交实验法对中厚板轧制过程中板头弯曲问题进行了研究。分析了轧制过程中影响钢板头部弯曲的因素,得到各影响因素按其重要性由大到小的排序为:变形区形状参数、轧机上下辊转速比、上下辊辊径比、导入角、来料厚度、摩擦状况,并得到了各影响因素的最佳水平。实验还表明:采用正交实验法显著加快了实验进程,减少了实验周期和实验成本,较快地达到了实验目的。

1235铝合金铸轧板的组织分析

采用金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)并辅以能谱仪(EDS),系统分析了用电解铝液生产的1235铝合金双零铝箔铸轧坯料的显微组织及第二相的形态、化学组成情况。结果显示,铸轧坯料的轧面组织多为细小的等轴晶,纵截面呈纤维状结构,且纤维组织的形态沿中心呈近似对称分布;合金中针片状的二元相为Al-Fe相,明亮的圆盘状和细小弥散的第二相为轧制过程中被破碎的α-AlFeSi相,棒状相则为三元的β-AlFeSi相。