基于摩擦焊的圆轴管卷边的分段式双向工艺研究

摩擦焊卷边形状的特性对圆轴管类产品的加工工艺具有一定的要求,为解决传统直线式加工工艺会产生铁圈或长铁屑的问题,本研究提出基于摩擦焊的圆轴管卷边的一种分段式双向加工工艺。以两种不同材料为研究对象,分别采用传统直线式加工和分段式双向加工两种工艺,对比其两种加工工艺的优缺点,同时给出分段式双向加工工艺的理论断屑效果的最佳范围为ap:f=16:1到ap:f=4:1之间。

基于多薄壁圆管套装假设的圆轴扭转切应力-变形量分析

针对材料力学、工程力学等教材中圆轴扭转章节的切应力-变形量公式,提出了一种基于多个薄壁圆管套装假设的新推理方法,导出了厚壁圆管及实心圆轴的切应力公式、单位长度扭转角公式等.提出用薄壁圆管扭转实验测量切应变和切应力参数,并验证两者之间的正比例关系即剪切胡克定律的正确性,从而测量材料切变模量G.提出用受扭薄壁圆管实例辅助证明切应力互等定理.研究结果有助于提高教学质量.

纯扭转状态下多孔芯复合圆轴的“剪切破坏”力学模型

以多孔材料为芯体、致密材质圆管为外壳且芯体和外壳结合为一个整体的复合构件,有望用作一种综合性能优秀的轻质圆轴类型。在前期对于多孔材料扭转条件下力学关系研究工作的基础上,根据作者自建多孔材料八面体结构模型,进一步演化出多孔芯复合圆轴在纯扭转载荷作用下的“剪切破坏”力学分析模型。从该分析模型出发,推演了该类复合圆轴在发生纯扭转时的安全承载等力学关系,得出了复合圆轴中承载能力相对较强的圆管外壳和承载能力相对薄弱的多孔芯体两者的安全承载表征。

扭转载荷下环形缺口圆轴的统一模型及断裂准则

对于具有环形缺口的圆轴,以缺口半径ρ、缺口深度h和缺口张开角α以及圆轴几何尺寸a/b为描述参量,建立各种缺口的统一模型.给出扭转载荷下环形缺口的应力集中系数和环形裂纹的应力强度因子.用有限元计算得到缺口张开角α对无量纲因子fa(a/b)的影响,建立以fa(a/b)为依据的安全设计、断裂设计准则.结果表明:缺口半径、缺口深度和缺口张开角对无量纲因子fα(a/b)均有一定影响.

基于机器视觉的圆轴直径精密检测算法

介绍一种基于机器视觉的圆轴零件直径精密检测算法。在对圆轴图像边缘进行空间矩亚像素定位的基础上,利用相邻分辨率边缘像素的亚像素位置关系,精确计算分辨率截面的直径,并给出了整个圆轴直径的估计。实践表明,该算法可达到0.001mm的精度。

用能量原理推导圆轴扭转弹性变形与应力分布

关于圆轴自由扭转时横截面上的应力分布,弹塑性力学给出的弹塑性解与大量金属材料的扭转实验结果存在众多分歧。针对这一问题,通过分析材料在弹塑性变形阶段弹性变形和塑性变形对应的细观机理,根据最小变形能原理,给出了弹塑性小变形时,圆轴扭转横截面上任一点处的切应力和弹性切应变的分布规律。结果表明,圆轴扭转时小塑性变形的出现,并不影响材料的弹性性质,也不改变构件内弹性变形的分布规律,即在弹塑性小变形条件下,圆轴扭转横截面上任一点处的切应力、弹性切应变的大小仍与该点到圆心的距离成正比,亦即仍呈现出与弹性变形时相同的分布规律。

基于计算机视觉的圆轴直径精密检测

应用计算机视觉技术精密检测圆轴直径 ,在对圆轴图像边缘进行空间矩亚像素定位的基础上 ,直接利用截面边缘亚像素位置信息 ,精确计算分辨率截面的直径 ,并给出整个圆轴直径的估计。实践表明 ,本算法可达到 0 0 0

用数值方法求三点弯圆轴的应力强度因子K_1

采用线弹性断裂力学中 William s无穷级数型应力函数 ,因该应力函数满足双调和方程及裂纹尖端的应力边界条件 ,故可运用边界配位的数值方法 :在有限尺寸试样边界上 ,选取足够多的点 ,用这些点的边界条件来确定该无穷级数所截取的有限项的系数 Cj,进而求出含单边穿透裂纹的三点弯圆轴的应力强度因子

两种约束圆轴扭转实验确定大应变本构关系

针对大应变本构关系的参数标定问题,采用实心圆轴扭转实验进行了研究.分别对一端自由实心圆轴和两端固定实心圆轴的大应变扭转变形和扭转应力进行了分析.对于大应变等向强化弹塑性本构模型,基于Kirchhoff应力的Jau-mann应力导数,采用实心圆轴扭转实验标定了弹塑性本构模型中的塑性刚度函数.对一端自由实心圆轴扭转实验,讨论了轴向伸长变形和径向变形对塑性刚度函数的影响.对于两端固定实心圆轴扭转实验,讨论了轴向正应力对塑性刚度函数的影响.结果表明,实心圆轴扭转时的Swift效应对大应变本构关系有影响,影响程度与轴向和径向变形及轴向正应力相对于剪应变的变化率有关.

空心圆轴机械强度理论计算与有限元分析研究

根据材料力学圆轴扭转理论,推导出了空心圆轴的机械强度计算公式;通过引入空心圆轴内、外径比例因子,将空心与实心圆轴的扭转机械强度计算公式进行了统一,并得出了可用于实际工程的计算参数。通过一个计算实例,分别用理论推导的计算公式和ANSYS进行计算,2种方法得出的结果吻合度高,验证了所推导公式的正确性。

利用ANSYS软件对扭转条件下圆轴轴肩圆角的优化设计

圆轴轴肩处若采用尖角过渡,承载时将引起较大的应力集中。采用圆弧过渡可以降低应力集中现象。介绍了利用ANSYS软件对圆轴轴肩圆角进行优化设计的方法,在工程实际中有重要的应用价值。

刚粘塑性圆轴扭转和拉伸的组合变形

分析了不可压缩刚粘塑性圆轴扭转和拉伸的组合变形.作为特例。

微分几何在圆环面轴测图中的应用

运用微分几何原理 ,通过分析其等距线特征 ,确定圆环面轴测图的形状 ,并提出了一种用经线圆包络线法画圆环面轴测图的一种方法。

CCD在圆轴类零件圆度的在线检测中的应用

把CCD计算机视觉技术应用到圆轴类零件的圆度检测中,介绍了一种可应用于工业现场在线、实时的CCD与计算机相结合的视觉排气阀的圆度误差检测实验系统的检测原理、系统硬软件和精度分析,并介绍了实验验证结果。

圆轴弹塑性扭转的理论和实验

对于圆截面杆的弹塑性扭转问题,在普通材料力学教学中是不易讲清的一个难点.事实上,实心圆轴扭转变形不论多大,轴芯的弹性区不会消失.因此,在其弹塑性扭转应力公式的推导过程中,那种认为材料屈服后塑性区延伸到轴芯。

带分支变截面圆轴系统扭转自由振动的传递矩阵法

提出了变截面圆轴在扭转自由振动分析时的传递矩阵。通过引入分支系统的传递矩阵,解决了复杂的带分支变截面圆轴系统扭转自由振动的计算问题。

圆轴直径的自动视觉精密检测

介绍一种圆轴直径的自动视觉精密检测方法。首先通过对圆轴图像边缘像素进行线性拟合,把圆轴两条边缘定位到亚像素精度;然后运用细化技术,求得圆轴的中轴骨架;最后通过从中轴线上的一点引出垂线求得交于两条边缘交点的方法计算直径并与标准值比较。实验表明,本系统精度高,稳定性强,速度快。

受周向剪切载荷的圆轴扭转应力分析

利用分离变量法对受周向剪切载荷作用的圆轴扭转应力问题进行分析,得到了圆轴的切应力分布,并根据分析结果进一步给出了纵截面上沿圆周方向切应力的简单计算方法。

分布载荷作用下的短圆轴扭转

给出了精确满足所有边界条件的在分布载荷作用下的圆轴扭转问题的解析解,讨论了在此条件下材料力学解的精度。

实心圆轴扭转问题中的旋率分析

给出由实心圆轴扭转实验标定大变形本构关系时的各种旋率张量。由于实心圆试件在扭转过程中变形具有较好的均匀性,所以用于标定大变形本构关系问题比拉伸试验更为合理。在圆柱坐标系下讨论实心圆轴扭转试验中用于表述客观应力率张量的各种旋率形式,给出有意义的理论结果。扭转问题中旋率的分析为今后建立基于扭转试验的各种大变形本构关系打下基础。