结构胶与螺栓混合连接的型钢-胶合木组合梁受力性能研究

为了研究螺栓连接及结构胶+螺栓复合连接方式下型钢-胶合木组合梁的受力性能,通过建立有限元三维实体模型进行参数化分析,改变螺栓间距、设置加劲肋及翼缘连接方式等参数,研究其对组合梁刚度、承载力和变形能力的影响规律和破坏机制。结果表明:钢-胶合木组合梁的破坏特征主要包括端部界面脱胶翘起、螺栓剪切及翼缘木材螺孔塑性变形和钢板局部屈曲;在组合梁上下翼缘外表面受拉压应力集中现象较为明显,施加荷载过程中,螺栓孔洞处会改变临近钢材和木材应力应变传递和分布路径,且容易首先发生屈服破坏;结构胶+螺栓复合连接可以有效增强组合梁的整体刚度,屈服荷载增幅为30.65%,可充分发挥翼缘承载能力。

暖通空调设计研究——以某学院综合性图书馆工程为例

为优化综合性图书馆的暖通空调设计,以某学院图书馆工程为例,对其冷热源及供暖空调系统中模块化螺杆式冷水机组的应用及其优点展开探讨。分析了地下建筑的特点并介绍了HVA-SR热泵式热回收型溶液全空气机组在书库及档案库中的优点。阐述了工程中大空间区域空调系统的设计要点。研究显示,对于功能区域环境要求、空间结构及使用情况各不相同的此类建筑,除了要根据各区域使用环境要求设计系统外,还需综合考虑实际运行情况,合理划分系统、选用设备,从而达到节能、便于管理的目的。

滚珠丝杠支承系统滚珠丝杠-轴承综合轴向变形分析计算

对两种常用滚珠丝杠支承系统的滚珠丝杠-轴承进行分析,采用三折线逼近法推导出滚珠丝杠支承系统滚珠丝杠-轴承综合轴向变形量随位置和负载变化的双变量函数关系式,综合轴向变形量随位置的变化形态近似呈开口向下的非对称弧线形,推导出最大综合轴向变形量及其位置坐标的计算式。分析和试验结果表明,随着滚珠丝杠、轴承两者最大变形量之比逐渐减小,滚珠丝杠-轴承综合轴向变形量变化形态趋于平缓,出现最大变形量的位置坐标逐渐沿负载方向离开两支承跨距的中心。

超高效两级压缩水冷螺杆式冷水机组开发

针对两级压缩技术在中小容量冷水机组中鲜少应用的现状,本文设计了一种名义制冷量为615.48 kW的两级压缩水冷螺杆式冷水机组,采用新型转子型线和结构设计研制了两级变频螺杆制冷压缩机,并依据国家标准对开发的压缩机和冷水机组进行实验测试。结果表明:本文研发的两级变频螺杆制冷压缩机容积效率普遍高于96%,等熵效率最高达84.4%;冷水机组在出水温度为7℃的名义工况下COP达7.01,相比标准GB 19577—2015规定的一级能效水平高16.83%,部分负荷综合性能系数IPLV达到10.45,相比标准GB 19577—2015规定的一级能效水平高39.33%。两级压缩技术能够有效提升水冷螺杆式冷水机组的性能,与无中间冷却相比,中间冷却后冷水机组制冷量和COP分别提升11%和8%以上。

有限元分析皮质骨轨迹螺钉联合椎弓根螺钉固定椎体运动单元的生物力学性能

背景:关于单个皮质骨轨迹螺钉的生物力学研究国内外已有多篇文章报道,但关于椎体、融合器、钉棒整个运动单元的生物力学研究,特别是关于皮质骨轨迹螺钉联合传统椎弓根螺钉(cortical bone trajectory combined with pedicle screw,CBTPS)固定方式对运动单元的应力分布情况及内固定装置稳定性的相关研究报道并不多。目的:归纳分析传统椎弓根螺钉固定与CBTPS固定骨质疏松椎体运动单元上的生物力学差异。方法:基于一位骨质疏松志愿者(骨密度T值<-0.25 SD)的CT数据,建立L3到骶椎椎体功能单元骨质疏松有限元模型。通过有效性验证后,建立传统椎弓根螺钉和CBTPS两种固定模型,比较两种模型在前屈、后伸、左右侧屈、左右旋转6种工况下内固定的应力及椎体运动单元活动情况;比较两种内固定方式下运动单元的应力分布情况及内固定装置的稳定性。结果与结论:(1)有限元验证结果显示,模型可较好地模拟骨质疏松患者腰椎的生理活动。(2)两组模型在屈曲、后伸状态下,内固定装置最大应力接近,但是CBTPS组内固定装置在侧屈与旋转状态下钉棒系统最大应力值要大于传统椎弓根螺钉组,其中侧屈时,CBTPS组较传统椎弓根螺钉组增加了11.5%,在旋转时,CBTPS组较传统椎弓根螺钉组增加了25.2%。CBTPS组cage的应力均大于传统椎弓根螺钉组,其中侧屈时,CBTPS组较传统椎弓根螺钉组增加了17%,在旋转时,CBTPS组较传统椎弓根螺钉组增加了15%。(3)两组模型在静载、前屈、后伸、侧屈、旋转状态下,椎间活动度相当,两种内固定装置能提供相似的稳定性。(4)总得来说,两种固定方式均可加强腰椎融合节段的固定强度,提供类似的节段稳定性,但CBTPS内固定方式可进一步加强融合节段的力学强度,提供更好的融合应力环境。

基于离散单元法一字排列三螺杆挤出机固体输送段输送机理分析

利用离散单元法对计量加料下一字排列三螺杆挤出机固体输送段进行模拟。分析了聚合物颗粒在一字排列三螺杆挤出机正位移输送和摩擦拖曳输送2种输送机理下的输送情况,计算出一字排列三螺杆挤出机的输送特性参数,并与双螺杆挤出机进行对比分析。结果表明,由于三螺杆挤出机啮合区的增加,提高了颗粒在挤出机螺槽内的填充率。一字排列三螺杆挤出机在填充程度、质量流速率等方面均优于双螺杆挤出机,并且输送产量大约为双螺杆挤出机的1.3倍,在聚合物加工行业具有较好的工程应用前景。

氯气液化装置故障分析与处理

介绍氯气液化工艺流程。设备运行中出现一些问题:蒸发器尾氯管道结霜;螺杆压缩机滑阀损坏;蒸发器泄漏。针对性提出改进措施,达到预期目的。

高速滚珠丝杠副综合性能试验台的研制开发

研制开发了一种用于测量高速滚珠丝杠副综合性能参数的试验台。利用该试验台可以对滚珠丝杠副的加速度、速度、温升、热位移、定位精度等综合性能参数进行测试,为用户提供准确可靠的检测报告。介绍了试验台机械设计制造中应注意的问题,给出了测试系统的软件、硬件实现方法。

高速空心滚珠丝杠副动态性能试验平台的研发

为了研究空心滚珠丝杠副在高速运行状态下的性能状况,研发了一种用于测试高速空心滚珠丝杠副动态性能参数的试验平台,给出了高速滚珠丝杠副动态性能参数测试的实现过程,介绍了试验台机械系统和控制系统的设计方案。利用该试验平台可以对滚珠丝杠副的加速度、速度、温升、热位移、定位精度等动态性能参数进行测试,为空心滚珠丝杠产品性能的改进提供可靠的实验数据参考。

高速双螺母滚珠丝杠副轴向接触刚度研究

对双螺母预紧的滚珠丝杠副进行了接触受力分析,推导出接触变形的公式,建立了滚珠丝杠副的轴向刚度计算公式。研究分析了影响滚珠丝杠副轴向刚度的几个主要因素,包括预紧力、螺旋升角、接触角等,给出了这几个因素与滚珠丝杠副轴向刚度对应的关系曲线,为新型高速滚珠丝杠的合理设计提供了理论基础。

高速滚珠丝杠副的研发和测试技术

介绍了北京机床研究所高速滚珠丝杠副的结构设计及其需注意的事项。介绍了高速滚珠丝杠副的综合行程误差、预紧转矩以及高速驱动动态特性 (定位精度、温升、速度、加速度 )的测量。

胸椎经“椎弓根-肋骨间”螺钉与椎弓根螺钉固定的抗拔出力比较

目的:比较胸椎经“椎弓根-肋骨间”螺钉与椎弓根螺钉固定的抗拔出力。方法:5例新鲜尸体脊柱(T6～T10)标本,自椎间盘、小关节及上位椎体下肋椎关节处分解为单椎体(附带双侧肋骨)25个。根据配对随机分组的原则,随机选取椎体一侧作椎弓根螺钉固定组,另一侧则为配对的“椎弓根-肋骨间”螺钉固定组,共组成25个配对组。同组中“椎弓根-肋骨间”螺钉长度较椎弓根螺钉长10mm,直径与椎弓根螺钉相同。将25组的50个螺钉分别进行拔出测试(5mm/min的速度垂直方向拔出)。结果:“椎弓根-肋骨间”螺钉的抗拔出力为423.1±198.7N;椎弓根螺钉的抗拔出力为783.3±199.5N。前者的抗拔出力显著小于后者(P<0.01)。结论:“椎弓根-肋骨间”螺钉的力学性能不及椎弓根螺钉,建议仅将前者作为后者的一种补充,特别是在无法完成椎弓根螺钉置入的部分胸椎节段。

基于LabVIEW的高速滚珠丝杠副温升测试系统设计

介绍了基于虚拟仪器的滚珠丝杠副温升测试系统的设计方案。系统硬件主要由温度传感器、温度变送器、低通滤波器、数据采集卡以及PC机组成,负责温度的采集放大滤波和模数转换。系统软件由图形化编程软件LabVIEW编写,负责将硬件采集并转换的数据在PC机上显示分析。

基于虚拟仪器技术的滚珠丝杠副摩擦力矩测试系统设计

介绍了滚珠丝杠副摩擦力矩虚拟测试系统的设计方案。系统主要由测力传感器、滤波放大电路、编码器、单片机80C552及上位PC机组成,采用图形化编程语言LabVIEW作为人机界面和数据处理平台,将虚拟仪器技术运用到摩擦力矩测试中来,使得系统的测试功能更加强大,测试、分析过程更加方便、迅速。

高速空心滚珠丝杠副动态性能试验平台的研发

为了研究空心滚珠丝杠副在高速运行状态下的性能状况,研发了一种用于测试高速空心滚珠丝杠副动态性能参数的试验平台。给出了高速滚珠丝杠副动态性能参数测试的实现过程,介绍了试验台机械系统和控制系统的设计方案。该实验平台由机械系统和测试系统两部分组成,选用空心滚珠丝杠副作为被测元件,利用LMS数据采集卡进行数据采集,可完成负载状态下滚珠丝杠副动态性能的在线实时检测。利用该试验平台可以对滚珠丝杠副的加速度、速度、温升、热位移、定位精度等动态性能参数进行测试,为空心滚珠丝杠产品性能的改进提供可靠的实验数据参考。

舰船全电力推进系统模拟研究

介绍了舰船全电力推进系统的优点、典型国外电力推进系统和我校建造的舰船电力推进模拟研究系统的组成及其工作原理。重点研究了螺旋桨负载模拟装置的硬件组成、相关的计算及控制方法。在此基础上 ,对采用电力推进舰船的运动进行了半物理仿真 。

数控机床滚珠丝杠副优化设计

滚珠丝杠是数控机床重要的传动部件,它的精度与可靠性直接影响加工零件的质量。以滚珠丝杠副的疲劳寿命和静载荷为约束条件,以滚珠丝杠副的体积最小为目标函数建立数学模型,利用Matlab程序实现滚珠丝杠的优化设计。实例证明,该方法在保证滚珠丝杠疲劳寿命和刚度的前提下可有效减小成本,符合产品开发要求。此方法简单、实用,并可应用于同类产品的优化设计。

屏障混炼塑化单元加工聚合物塑化混合特征

针对叶片式挤出和注射成型加工设备中的屏障混炼塑化单元,应用流体动力学软件Polyflow对其加工聚合物的塑化混合特征进行模拟并与螺纹单元比较。结果表明:屏障混炼塑化单元熔体黏度沿单元周向转动方向逐渐降低,最大剪切速率曲线在螺纹单元的右方,混合指数以大于0.5的区域为主,分离尺度曲线与螺纹单元的相近,拉伸长度对数、拉伸速率和时均混合效率的曲线均在螺纹单元的上方。因此,屏障混炼塑化单元实现了对聚合物熔体的正位移输送,有利于聚合物塑化能力和混合效果的提高;屏障混炼塑化单元流场内物料以拉伸作用为主,对聚合物的拉伸作用要强于螺纹单元,有利于对物料分散混合效率的提高;屏障混炼塑化单元对聚合物的分布混合能力与螺纹单元相当,对聚合物的分散混合能力大于螺纹杆单元,采用屏障混炼塑化单元加工聚合物具有很好的混合质量和节能效果。

计算机辅助丝杠副动态测量自动测控系统

通过分析丝杠导程误差的动态测量方法 ,给出了测量仪控制系统设计方案 ,着重研究了计算机辅助检测分析丝杠动态测量检测系统。开发了基于Windows的计算机辅助分析测控软件 ,具有良好的人机操作界面 ,实现了丝杠的自动测量、自动分析、自动精度验收评定 ,效率高 ,操作性强 ,性能稳定可靠。建立了丝杠精度标准数据库及丝杠测量数据库 。

螺杆泵驱动装置磨损状态监测系统

螺杆泵驱动装置受力复杂,振源众多,轴承和齿轮的磨损类故障较为频繁,而常规的单项指标测试只能进行定性分析,诊断精确度不高。为此,开发了磨损状态监测系统。该系统由传感器、诊断仪主机和便携式计算机组成。通过建立设备信息库、故障模式库实现了故障特征自动提取;通过建立磨损状态分级模型,实现了部件的故障诊断及整机磨损状态的评判。实际应用中,诊断出了电机轴承磨损和驱动装置大、小齿轮磨损的故障,表明系统具有较高的应用价值。