B340LA变厚截面板变功率激光焊接试验研究

变厚截面材料是实现汽车轻量化的有效途径之一,但截面厚度变化的材料连接实现困难.1.2～2.0 mm厚的B340LA变厚截面板在长度和宽度方向上都存在厚度波动,并且不同厚度处的材料硬度存在最大20%的偏差.针对该材料的特性自行设计了专用焊接夹具,提出了阶跃式变功率的激光焊接方法.对比分析固定功率和阶跃式变功率两种激光焊接试验,结果表明:固定功率(900～1 400 W)条件下获得的焊缝形貌与熔透状态均在焊接方向表现出显著的差异性,且部分焊缝会出现塌陷等焊接缺陷;采用1 000 W、1 100 W和1 300 W分段功率的阶跃式变功率焊接,1.2～2.0 mm板厚方向上可得到一致的焊缝形貌和熔透状态,焊缝熔合区的硬度偏差小于9%.与固定功率激光焊接相比,阶跃式变功率激光焊接可实现B340LA变厚截面材料的有效连接.

基于变截面双T坡板变形解析方程的计算模型研究

对于变截面双T坡板结构,采用一般的等截面变形解析方程无法求解。本文针对变截面双T坡板沿长度方向的截面变化规律,建立了简化后的惯性矩拟合方程,并利用该方程推导了在简支梁结构均布荷载、跨中集中力、对称集中力条件下的变形解析方程,给出了跨中变形的计算公式,最后通过有限元分析验证跨中变形的理论计算,结果显示,YTSb 243-2型双T坡板偏差率在1.25%~1.43%之间,且随着荷载值的增加,偏差率越小,拟合效果越好,该计算模型可为工程中变截面双T坡板的变形计算提供参考。

新型自适应多向变位梳齿板伸缩装置的应用

桥梁伸缩缝是桥梁构造中的重要组成部分,伸缩装置如果无法发挥作用,轻则影响行车速度、司乘人员的舒适性,重则引发严重的安全事故。故此,桥梁伸缩装置不仅能保障桥梁结构的安全与稳定,而且和声环境污染密不可分。传统桥梁伸缩缝多以模数式伸缩缝装置为主,缺点主要为施工周期长、噪声大。基于此,主要对新型自适应多向变位梳齿伸缩装置的施工工艺及应用进行论述。

多级变孔径孔板装置水力特性研究

孔板消能装置具有结构简单、消能效率高和经济实用等优点,在水利工程中已得到广泛应用。本文以传统的多级等直径孔板消能装置为基础,构建了一种变孔径孔板消能装置,通过数值模拟对该装置在不同的收缩角、扭转角和雷诺数下空化特性和流场特性的变化情况进行了分析研究。结果表明:多级变孔径孔板的扭转角及收缩角对空化数沿程变化的影响不大,而雷诺数对空化数沿程变化的影响较大,并且空化数随雷诺数的增大而增大;在同一雷诺数及同一收缩角下,多级变孔径孔板扭转角越大,形成的螺旋流越明显;多级变孔径孔板的存在对管道内流体轴向、切向、径向速度大小与方向的影响较大,在变径孔板后形成四股强烈的螺旋状流束。

高强钢变厚板汽车B柱热成形数值模拟及主要参数分析

目的研究热成形过程中冲压件温度场、应力场的变化规律,探究主要工艺参数对冲压件成形的影响规律。方法利用Abaqus软件建立热力耦合模型,对汽车B柱的热冲压成形过程进行数值模拟,分析板料及模具的温度和应力变化,确定主要工艺参数对冲压件的影响规律,利用得到的规律指导B柱模具的设计与制造,最后对B柱进行冲压试验。结果在热成形前的物料转移阶段,板材厚度差的存在使过渡区产生了温度梯度和内应力的变化;在热成形阶段,以减薄率为评判标准,确定了摩擦因数为0.35、冲压速度为100 mm/s时B柱的成形效果最好;对B柱的成形结果进行了分析,由局部减薄率的变化得到了模具缺陷的位置,由过渡区的偏移量得到了模具等厚区的长度,由板材温度变化确定了最佳保压时间为8 s。结论基于Abaqus软件,构建了B柱的热冲压有限元模型,对板材出炉至成形结束阶段进行了数值模拟与分析,在此基础上对B柱制件进行了冲压试验,发现制件的质量缺陷明显减少,对制件的指定点进行了面检测,合格率达到了95.83%,表明了分析结果的可靠性,同时也验证了有限元分析的准确性。

变孔径微穿孔板在空间站应用的初步研究

针对国际空间站舱内噪声控制目标,分析了国际空间站某舱段噪声频谱特点,对变孔径微穿孔板的部分几何参数进行了优化,并对优化后的变孔径微穿孔板吸声性能进行了仿真分析和试验测试。结果表明:某型变孔径微穿孔板在100~400 Hz范围内的吸声系数在0.8以上,优化后的变孔径微孔板在目标吸声频段具有较好的吸声效果。

变截面支撑板提升燃气轮机排气扩压器气动性能的研究

为提升燃气轮机排气扩压器的气动性能,文章设计了一种变截面弯扭锥形支撑板。采用数值求解三维Reynolds-Averaged Navier-Stokes(RANS)的方法在两种进气旋流角条件下对比分析了原始结构支撑板和变截面弯扭锥形支撑板对排气扩压器气动性能的影响。研究表明:进气旋流角为16°和28°时,与原始结构支撑板相比,变截面弯扭锥形支撑板一方面通过其后掠锥形设计使得气流对支撑板前缘的冲击沿轴向逐渐发生,另一方面通过前缘的弯度设计减小了相对进气攻角,使得排气扩压器内流动分离减弱,进而减小排气扩压器的总压损失系数。进气旋流角为28°时,变截面支撑板还可以显著增加排气扩压器的动压转化系数。变截面支撑板在进气旋流角分别为16°和28°时使得排气扩压器的静压恢复系数相对提升4.8%和30%。所提出的变截面弯扭锥形支撑板有效提升了排气扩压器的静压恢复性能。

环保降噪型单元式多向变位梳形板伸缩缝的应用及施工质量控制措施

以我国现状桥梁伸缩装置常见病害为背景,研究分析病害形成原因,通过合理选择伸缩缝类型、严格控制伸缩缝材料及施工工艺等方面的质量控制措施,提高桥梁伸缩缝使用寿命及服务质量,结合项目现场施工情况,重点分析施工过程的质量控制,为实际施工提供更多的参考信息。

基于改进YOLOv5和DBSCAN聚类的变电站压板识别方法

本文提出了一种基于改进YOLOv5和DBSCN聚类方法的变电站压板智能识别方法,旨在实现压板开关状态的智能监控和高效管理。针对压板开关目标较小、分布密集的特点,对原生YOLOv5网络进行改进,增加检测头以提升小目标检测能力,并采用EIOU损失函数优化目标框定位精度。结合DBSCAN聚类方法,对检测出的目标框中心点进行聚类,并根据相对位置排列每个压板的目标框。通过比对“四表一指南”中的开合状态,实现所有压板开关的智能比对,该方法可提高监控准确性和管理效率,降低人工干预成本,为电力系统的安全稳定运行提供有力支持。

变厚板(VRB)冲压成形数值模拟

针对变厚板(VRB)的板厚与材料力学性能非均一性,提出了分区离散法对变厚板的冲压成形过程进行数值模拟的方法,分析材料性能、板料厚度的离散精度对冲压成形仿真模拟的精度影响,提出了离散精度设置方法,并采用变厚板圆筒拉深试验件进行对比,研究结果表明,采用该文提出的变厚板分区离散法对变厚板冲压成形过程的模拟很有效。

基于变厚板(VRB)的汽车前纵梁内板开发

使用变厚板零件是实现汽车轻量化的有效方法之一。针对变厚板的板厚及材料力学性能非均一性,文章采用数字散斑单向拉伸试验对变厚板等厚区和厚度过渡区的力学性能进行研究,探讨退火工艺对变厚板不同厚度区域材料性能的影响,提出结合数字散斑单向拉伸试验和厚度分区离散的变厚板过渡区力学性能表征;仿真分析某汽车前纵梁内板变厚板冲压成形性,并与试制样件进行对比,结果表明,采用该文提出的变厚板过渡区表征方法正确可靠,且变厚板制作的汽车前纵梁内板件成形性良好。

连续变截面板及其应用中存在的关键问题

连续变截面板(TRB)制成的汽车零部件能够显著减轻车身重量,具有更好的承载能力,但生产中还存在诸多问题。论述了连续变截面板具有的优势;分析通过柔性轧制核心技术和利用计算机的实时控制来自动和连续地调节轧辊间距,以获取沿轧制方向板材预先定制的变截面形状;针对连续变截面板的具体变化特征来重新设计模具,研究冲压过程中的变形和材料流动性特性,讨论连续变截面板成形的回弹问题与控制,TRB可成形性综合评价等。

变截面板方盒形件成形参数的正交试验分析

以影响变截面板方盒形件成形的板料厚度比、板料形状与尺寸、压边力及凹模圆角半径等为参数,以成形深度和过渡区移动量为考核目标,通过数值模拟和利用正交优化方法对比分析不同方案下成形深度、过渡区移动量,调整危险点应变路径,确定最优方案,可提高变截面板成形性能。

连续变截面薄板的塑性变形特点及其冲压成形性能

对连续变截面板进行了拉伸和拉深试验,测定连续变截面板的力学性能和成形性能指标。研究发现:随着厚度差的增大,拉伸试验中连续变截面板的伸长率有所降低,但仍具有较高的延伸性,且随着厚度差进一步增加会出现二次断裂现象;拉深试验中连续变截面板的极限拉深比随厚度差的增大呈先增大后减小的趋势,而最小压边力增大,最大工作载荷减小。

变截面板方盒形件拉深过程中厚度过渡区移动的研究

基于ABAQUS分析软件,建立了变截面板方盒形件拉深的有限元模型,分析和研究了压边力、板厚比、凹模圆角半径三个工艺参数对厚度过渡区移动的影响。结果表明:压边力的大小对成形件厚度过渡区移动量有着较大的影响,合理设置薄、厚两侧压边力的大小及分布是有效控制厚度过渡区移动量的关键;板厚比对厚度过渡区移动的影响比压边力的影响更加显著,当板厚比达到一定值时,成形件底部的厚度过渡区移动量几乎为零;增大凹模圆角半径能使侧壁厚度过渡区移动量增大并提高极限拉延深度。

U型变截面薄板面内复合模态驱动的直线超声电机

提出一种U型变截面薄板结构驱动的压电直线超声电机,选定U板两纵杆的一阶反对称纵振和二阶对称弯振为工作模态。阐释了电机驱动机理,推导了定子驱动端椭圆运动轨迹;基于纵、弯工作模态频率一致性模型,优化了电机结构尺寸;通过谐响应分析及激光测振试验,证实了定子工作模态的存在及其纯正性;设计出电机装配结构,制作出其原型样机;构建电机驱动控制平台,驱动电机运转,验证电机原理的可行性。通过速度特性试验发现:当驱动频率为78.11 kHz且电压幅值为240 V时,电机最大运动速度可达125.6 mm/s。

Winkler地基上变厚度圆板的轴对称弯曲

本文提出了Winkler地基上变厚度圆板轴对称弯曲的传递矩阵算法。首先,根据贝塞尔函数理论获得了等厚度圆板和环板单元在任意荷载作用下轴对称弯曲的解析解,这些解均由通解和特解两部分组成。基于这些解析解,导出了等厚度圆板和环板单元的传递矩阵。然后沿径向将变厚度圆板划分成一个等厚度圆板单元和一系列等厚度环板单元,应用传递矩阵算法原理获得了变厚度圆板的整体传递矩阵。引入圆板的边界条件,给出了该板每条节线上的挠度、径向转角、径向弯矩和径向剪力。最后,讨论了受均布荷载作用的简支线性变厚度圆板的弯曲,将本文数值解与解析解进行比较,证实了本文方法的有效性,并简要地讨论了地基参数对板挠度和径向弯矩的影响。

变厚度板中水平剪切波的传播特性分析

为研究超声导波在储罐壁板等变壁厚结构中的传播特性,建立了SH波在空间自由边界中的传播模型,基于各向同性弹性介质Navier-Stokes方程,推导了变厚度板中SH波的频散方程,分析了变厚度板中水平剪切波走时t与倾斜角θ间的相互作用关系;通过简谐点源的远场响应并引入板厚与传播位移的非线性关系,得出了变厚度板中SH波的远场响应方程。在此基础上,仿真分析和实验验证了水平剪切波在不同倾斜角变厚度板中的传播特性,结果表明:在变厚度板的薄端激励水平剪切波并沿结构表面传播时,无频散现象,且无波包分离现象;但随着变厚度板倾斜角θ增大,水平剪切波的走时和接收信号幅值均逐渐递减,且呈非线性关系。

变厚度夹层环形板的非线性弯曲

本文对具有变厚度的夹层环形板大挠度弯曲问题进行研究。利用变分原理导出表层和夹心均为变厚度的夹层环形板大挠度弯曲问题的控制方程和边界条件，进一步给出表层和夹心均为双曲型变厚度的夹层环形板大挠度方程，采用摄动法求得了具有双曲型变厚度夹层环形板在外边缘为可移夹紧固定、内边缘与一刚性中心固结情况下非线性弯曲问题的渐近解，得到内边缘处无量纲挠度与无量纲载荷和无量纲应力的解析表达式，并讨论几何参数和物理参数对夹层环板弯曲的影响。

连续变截面辊轧板及其应用关键

基于汽车轻量化用材,介绍了一种显著减轻车身质量的新型薄板——连续变截面辊轧板(TRB)。与激光拼焊板相比,TRB在减重效果、机械性能、适应性、厚度优化分布、断面曲线多样化、后续加工可靠性等方面有着明显的优势。讨论了TRB在车身制造中需要解决的覆盖件模具设计、冲压成形过程中的变形、材料流动性和板料回弹等关键问题。