地下超细长输油主管结构稳定性分析

依托柴油机为动力的无轨车辆是金属非金属地下矿山开采的核心设备,如何安全、高效保障柴油运输始终是困扰矿山安全生产的关键问题。本文提出了几种形式的地下垂直输油管道系统及输油主管约束方式,并结合压杆稳定理论、ANSYS建模分析,开展了超细长输油主管的失稳分析、热应力分析及模态分析,对输油主管的结构稳定性进行了较为全面的考察,研究结果能够为地下垂直输油管道系统的设计提供理论参考依据。

基于超细长弹性杆模型的斜拉索静力构形分析

以超细长弹性杆模型研究了斜拉索自重和可拉伸情形下的静态位形.建立了斜拉索一般意义下的超细长弹性杆平衡方程,分三种情况讨论了其平衡位形对应的挠性线、索力及索长.(1)忽略抗弯刚度时,其退化为仅考虑弹性拉伸时斜拉索的平衡方程,此时求得其挠性线方程与已有结论一致;(2)忽略弹性拉伸时,其退化为仅考虑抗弯刚度时斜拉索的平衡方程,求得其挠性线方程比忽略抗弯刚度时的结论多一项一阶修正项;(3)同时考虑弹性拉伸和抗弯刚度情形时,求得其近似挠性线方程.以苏通大桥和某实验室斜拉索为例,分别计算了以上三种不同情形下的斜拉索的静力参数,并分析了在不同索长和索力情况下抗弯刚度和弹性拉伸对斜拉索几何构形的影响.

钢桁梁桥超细长箱型杆件研制技术及应用

钢桁梁桥因刚度大、重量轻、施工简便等优势,成为钢结构桥梁的主要选择类型之一。随着桥梁宽度需求增加,钢桁梁桥杆件长度增大,形成了超细长复杂箱形杆件结构。超细长复杂箱形杆件整体节点大、连接关系复杂、零件拼板量大、熔透焊缝多、栓接孔群精度要求高,导致加工制作难度提升,质量控制要求也大大提高。为提升超细长复杂箱型杆件制造技术,完善质量控制,文章结合白洋长江公路大桥项目经验,分析其超细长箱型杆件制造技术、钻孔工艺及钢桁梁总成组装技术,应用成果可为类似钢结构桥梁工程提供经验参考。

超细长弹性杆的分析力学问题

超细长弹性杆作为DNA等生物大分子链的力学模型,其平衡和稳定性问题已成为力学与分子生物学交叉的研究热点.虽然在Kirchhoff动力学比拟的基础上,用分析力学方法讨论弹性杆的文章已见诸文献,但尚未形成弹性杆分析力学的严格理论.本文研究了超细长弹性杆分析力学的若干基础性问题.对杆截面的自由度、虚位移、约束方程及约束力等基本概念给出严格的定义和表达式.建立弹性杆平衡的D'Alembert-Lagrange原理、Jourdain原理和Gauss原理;从D'Alembert-Lagrange原理导出Hamilton原理.从变分原理出发导出Lagrange方程、Nielsen方程、Appell方程和Hamilton正则方程;对于受约束的弹性杆,导出了带乘子的Lagrange方程。讨论了Lagrange方程的首次积分.对于杆中心线存在尖点的情形,导出了微段杆平衡的近似方程.

超细长三体船阻力计算研究

主船体为超细长体、两侧配置两个小侧体而形成的三体船是一种很有潜力的新船型 ,近年来已引起了广泛的关注。本文对三体船的阻力原理进行了分析 ,以“相当平板”假设为基础计算摩擦阻力 ,采用“1+k”的方法计算形状阻力 ;采用线性兴波阻力理论建立三体船的兴波阻力计算方法 ,提出了一套计算三体船阻力的完整方法。经与船模试验结果比较 ,采用本方法预报三体船的阻力 ,Cw 的计算结果可以定性地反映侧体布置位置对三体船兴波阻力的影响 ,计算结果比较接近实际情况 ,具有一定的可靠性 ,可用于该船型的阻力预报。

超细长弹性杆精确模型的运动学问题

作为研究DNA等生物大分子链力学行为的模型,考察弹性细杆精确模型截面随弧坐标和时间的运动学问题。给出了基本假定,用映射的概念阐明离散化思想,得到了杆的运动学方程,导出了存在拉/压变形时弯扭度和角速度的关系;定义了截面的虚位移,表示为弧坐标和时间变分均为零的变分法则,在微分和变分运算次序可以交换的前提下,导出了截面虚角位移的导数与截面弯扭度以及角速度变分的关系,为建立超细长弹性杆精确模型动力学的分析力学方法准备理论基础。

潜油螺杆泵直驱单元组合超细长永磁电机研究

针对传统潜油螺杆泵用驱动电机在制造、运行以及维修等方面存在的问题,提出一种潜油螺杆泵直驱超细长比单元组合式永磁电机。在介绍该种电机的组合方式和结构特点之后,采用场路结合的方法进行了电机电磁设计,并利用有限元法分别对电机定、转子结构进行优化设计,得到了电机的空载磁场特性,最后对样机进行了空载反电势和负载测试试验。样机试验结果验证了场路结合计算方法的准确性和电机定、转子结构优化设计的有效性。理论研究结果和样机试验结果对比表明,该种单元组合式永磁同步电机结构可行,可广泛应用于潜油螺杆泵直驱系统中。

不锈钢超细长轴表面滚压加工工艺参数研究

介绍了不锈钢超细长轴表面滚压加工工艺参数的选取,使得超细长轴的加工长度不在受到其缺点的限制,经过加工后可使表面硬度和疲劳强度等机械性能得到提高。并对加工出的超细长轴表面粗糙度进行详细的分析。

超细长轴车削加工工艺分析

为了确保超细长轴的加工质量,根据企业现有条件和生产实际状况,从工艺系统优化角度分析,通过对正、反向切削时工件变形进行的受力分析,建立了工件在切削力作用下产生弯曲变形的解析模型。采用各种简易的车削装置进行反向切削,并配以合理的刀具几何参数及切削用量来提高轴的刚性,优化了加工工艺,经实践取得满意效果。

螺杆泵直驱单元组合超细长永磁电机振动研究

为了研究细长永磁转子偏心和近极槽比配合引起单元组合式潜油永磁电机电磁振动加剧等问题,介绍了组合式潜油电机新型结构特点,基于永磁电机径向电磁力波产生原理,对10极12槽潜油永磁电机径向气隙磁密和径向电磁力波的频谱特性进行分析。对细长永磁转子偏心挠度进行计算,利用有限元计算不同转子偏心量对电磁力波频谱特性的影响。研制了试验样机,采用声压法对电磁噪音进行测试,通过有限元仿真和样机试验对比验证理论计算结果的准确性,并通过单元电机组合运行试验,推荐114 mm系列潜油电机取气隙长度大于0.8 mm,为单元组合超细长潜油永磁电机的可行性提供理论依据。

超细长轴车削加工工艺

文章分析了在切削力、重力和顶尖顶紧力的作用下,超细长轴车削加工中常见的工件缺陷的产生原因。在车削中采用各种车削装置:如三只支承块跟刀架、弹性活络顶针、垫块、托架支承等,采用反向进给车削,配合以最佳的刀具几何参数、切削用量、等一系列有效措施。提高了超细长轴的刚性,满足了加工要求。该方法操作简单,加工精度高,且大大提高了工效。

超细长深孔高效精密变径镗刀开发设计

目前现代深孔加工技术领域中长径比L/D≥20以上的等直径或两端大中间小超长通深孔加工已比较成熟,但对于两端小中间大,中部带有圆柱面、锥面、球面等复杂曲面的超长异形通深孔,即所谓的‘大肚子’孔零件大幅扩孔、粗精镗削加工没有得到解决。针对这一难题,开发设计了一种具有防振、自导向功能的高效精密变径镗刀。详细介绍了此种精密变径镗刀的结构特点、设计原理、装配使用情况。在实践中取得了良好的使用效果。

超细长弹性杆动力学仿真的曲面处理算法

超细长弹性杆动力学研究在DNA的平衡、稳定性等问题的研究中有重要的应用。为了便于超细长弹性杆动力学研究中数值结果图形后处理以及研究表面接触等问题的需要,需要建立弹性杆的表面模型和相应算法。本文利用Kirchhoff弹性杆模型的动力学比拟技巧,建立了描述超细长弹性杆曲面的常微分/积分方程组,利用Adames方法和递推方法设计了方程的数值解法,并给出了超长弹性杆的数值仿真结果的图形处理的计算实例。

加工超细长轴的切削刀盘设计

根据超细长轴的加工特点,以车刀旋转,工件进给为构思,成功设计了加工超细长轴的旋风刀盘及定心夹头,并分析了该刀盘的工装结构及工作原理,为所需加工超细长轴的企业提供一定的参考。

超细长弹性杆的力学模型及其边界条件

阐明一类超细长弹性杆的静力学建模问题.在平面假设下对弹性杆离散化,用方向子表述弹性杆横截面的位形,从而将杆表示成截面的弧坐标历程.通过截面形心的应变矢量和弯扭度的定义,讨论了截面的变形几何,分析了Kirchhoff模型和Cosserat模型的异同.根据微段杆的平衡条件导出了Cosserat模型下以原始弧坐标为自变量的平衡微分方程,与关于内力主矢和主矩的本构方程联立,形成封闭的微分方程组.讨论了弹性杆的端部约束及其边界条件,显示了这类边值问题的特殊性,表明了大位移下的平衡问题本质上都是静不定问题.

超细长轴车削变形和工艺方法研究

超细长轴加工中产生的振动和变形直接影响加工的精度。理论上用有限元法分析采用不同装夹方法超细长轴加工变形。实践上采用不同的加工工艺,进行反复试验、并设计了新型拉紧夹具;能够有效地控制振动和变形,保证了加工精度,提高了加工效率。

黏性流体中超细长弹性杆的动力学不稳定性

基于坐标基矢摄动的方法研究了黏性流体中超细长弹性杆动力学稳定性判据与失稳后的模态选择,推导出了黏性介质中超细长弹性杆Kirchoff动力学方程的一阶摄动表示,即线性的二阶偏微分方程组.以平面扭转DNA环为例,说明了以上结果的应用,得到了平面扭转DNA环的稳定性判据及其稳定的临界区域,讨论了其失稳后的模态选择及黏性阻力对其的影响.

球头超细长轴的大批量加工

提出了用搓削法加工球头超细长轴,阐述了搓削加工原理,重点设计了加工设备中的弧形磨块、送料装置和压紧机构。采用搓削法对球头超细长轴进行加工,不仅易于操作、加工精度高,而且实现了大批量低成本生产。

小直径、超细长钛合金深孔钻削技术

针对直径为φ20mm的超细长钛合金的深孔钻削,设计了加工工艺、切削刀具和切削参数,进行了试验研究。试验结果表明:改进深孔钻的结构,优化切削工艺和参数,可以加工出长径比为165的超细长钛合金深孔。

带球头超细长轴加工方案设计

根据零件设计要求,分析了其加工难点,设计了三种带球头超细长轴的可行性加工方案,通过分析比较,确定方案3在效率和成本方面优于前两种。