三轴高强井壁试验加载装置优化设计及力学特性分析

为提高现有的三轴高强井壁试验加载装置承载能力,通过在其中部加肋的方式,对其进行优化设计;利用ANSYS有限元软件,进行弹塑性数值分析,得出了加载装置优化前后的极限承载力和应力分布特征。数值模拟分析表明:加肋优化后的加载装置筒壁不仅可满足承载力要求,而且应力分布更加合理。加载装置加肋高度为100mm,厚度为38mm时,既可满足安全要求,经济上也较为合理。

新型高强井壁试验加载装置力学特性分析及优化设计

为了使高强井壁试验加载装置应力分布更加合理,在其中间部位增加了1道厚度110mm、高度160mm的加强肋。采用理论分析和数值计算方法,对试验加载装置进行弹塑性理论分析。结果表明:该装置在60 MPa的设计荷载作用下,产生的弹性变形很小,承载能力满足要求;这种优化设计方法既能使试验加载装置应力分布更加均匀,承载能力得到提高,又能符合制作工艺和使用要求。

运载火箭静力试验加载装置结构拓扑优化设计

针对运载火箭结构静力试验中工装部件多、重量大的情况,开展轻量化设计,提出一种加载装置精细拓扑优化方法。基于变密度法,构造了以柔顺度最小为目标函数、以体积比为约束条件的拓扑优化模型,通过分段选取材料密度值,实现了结构精细拓朴。根据优化结果确定主承力结构及可减重部分,采用最小二乘法对结构不规则边界进行曲面拟合以提高其工艺性。最终承载1 500 t轴压的加载装置单个减重19.7%,结构应力和变形减小且分布更为均匀。本研究对于飞行器结构力学试验高承载部件的设计具有参考意义和实用价值。

柔性均布压力加载装置的研制及试验分析

为真实模拟应力边界条件,保证结果的准确性,岩土材料及地质力学模型试验均需进行柔性边界加载。研制一种新型柔性均布压力加载装置,该装置由液压油缸、刚性推力器、超柔性调整橡胶和柔性传力橡胶等组成。采用数值方法分析和验证柔性加载的效果及传力性能,并结合配比试验,研制出适合岩土试验的特种柔性橡胶。将该加载装置与刚性加载的加载效果进行试验对比,结果表明,柔性均布压力加载相对于刚性加载效果显著,对于表面不平整的模型,柔性橡胶能更好地传递均布压力,并且模型内应力场均匀程度随着橡胶传力垫块的邵氏硬度的降低以及加载压力和距表面深度的增大而提高。带有超柔性调整橡胶和柔性传力橡胶组合垫层的加载装置具有很好的空间转动和变形传力性能,可更好地满足对具有不平整及倾斜表面模型进行柔性加载的要求。研究表明,柔性均布压力加载装置能真实地模拟应力边界条件,有利于提高岩土试验结果的准确性。

柔性均布压力加载装置在模型试验中的应用研究

将研制的新型柔性均布压力加载装置与传统的刚性加载装置分别应用到大型地质力学模型试验中,利用应力不均匀系数对其加载效果进行了量化对比分析。试验结果表明,随着加载压力值与距模型表面距离的增加,不均匀系数减小,压力分布趋于均匀;在模型试验中采用柔性均布压力加载装置,与刚性加载方式相比,其更有利于加载压力在模型体中均匀扩散,产生均匀的应力场,在该试验条件下采用此装置,模型内距模型表面300 mm处应力场已基本达到均匀的状态,模型初始应力施加完后,其仅为0.086,而采用刚性加载方式时其对应的则高达0.283;该装置在距模型表面较近时或加载压力较小时亦能产生较好的均布压力加载效果,如加载压力为0.28 MPa时距模型表面150 mm处仅为0.174,具有减小边界效应影响范围、提高低应力水平下的模型试验精度的作用。

基于多功能加载系统的全机械式桩基模型试验装置研发

在借鉴国内外学者关于桩基模型试验装置研究经验的基础上,自主研发了基于多功能加载系统的全机械式桩基模型试验装置,该装置可实现抗压、抗拔、水平桩基模型试验的加载。其桩基模型试验系统主要由模型槽、加载系统、测量系统等组成,模型槽全机械连接,可根据试验需求设置不同的长、宽、高;全自动加载系统可实现每级荷载的稳压要求,并且电脑自动控制和采集,试验的精确性和可靠性大幅度提高;全自动加载系统具有两向或三向同时加载的功能,可模拟桩基在不同工况下的承载性能。采用该装置进行了Y形桩抗压、抗拔、水平单桩模型试验,验证了该试验装置和加载系统的可行性和可靠性。

结构抗震试验用各类竖向加载装置

在结构抗震性能静力试验研究中,要求模拟重力的竖向荷载保持数值恒定、方向竖直不变、且伴随结构顶部变形而移动。多数结构试验项目采用普通液压千斤顶提供大吨位的竖向载荷,受到试件水平位移和试件自身竖向变形影响,要保持竖向荷载稳定不变比较困难。在结构试验技术发展历程中,实验技术人员研发了多种巧妙的竖向加载装置来满足结构抗震试验要求,包括仿重力加载装置、机械杠杆式竖向加载装置、液压杠杆式竖向加载装置、滑轮组式竖向加载装置、连接蓄能器的竖向加载装置等。近年来随着结构试验技术发展及先进实验设备的应用,电液伺服竖向加载装置成为主流应用设备。对各类竖向加载装置的基本原理、结构特点和优缺点等进行介绍,并给出两种电液伺服竖向加载系统方案,为结构抗震试验竖向加载装置选型提供参考。

加载装置对轴系纵向振动试验影响分析及优化

陆上试验台是开展轴系设计及振动特性分析的重要平台,基于有限元法研究试验台推力加载装置刚度对轴系振动特性的影响,通过理论与试验相结合分析了液压推力加载装置的动态特性,进而提出低刚度气囊加载装置模型,开展结构设计和动态特性测试。最后,系统振动试验表明气囊加载装置可更真实的模拟螺旋桨静态载荷,避免了因刚度过大引起的附加约束问题。

加工中心进给轴可靠性试验加载装置设计与应用

进给轴作为加工中心的关键组成部件,其可靠性水平的高低直接影响到加工中心的加工精度和整机可靠性。提出进给轴可靠性试验的快速试验方法,完成了进给轴可靠性试验装置的试验方案设计。通过进给轴可靠性试验装置的搭建,开展了进给轴可靠性的相关加载试验,并将该试验结果与加工中心其他可靠性试验结果相结合,通过相应的数据分析软件,评定出机床的可靠性量化指标,暴露加工中心进给系统设计、制造与装配等方面的缺陷,以便采取对策和措施指导进给轴单元的可靠性设计,从而保证进给轴设计和使用过程中的可靠性增长。

可模数化安装的节点疲劳性能试验加载装置研究

以T型、 Y型和K型节点为研究对象,统计和对比分析节点疲劳性能试验加载装置的优缺点.结果发现,现有装置难以用一台装置适配不同型式及几何参数节点,且缺少保证节点不受面外弯矩影响的相关装置.为此提出一种可模数化安装的节点疲劳性能试验加载装置.通过与实桥同尺寸的钢管K型节点疲劳性能试验,验证该加载装置能够减小面外弯矩和设备振动对试验结果的影响,且边界条件和施加荷载符合实桥中以轴力为主、弯矩小的受力模式,能真实反映节点疲劳破坏状态.

大型井壁受力模拟试验系统环形加载油缸设计

为研究深厚表土不稳定地层井壁破裂机理,设计的大型井壁受力模拟试验系统可实现土体与井壁界面剪切试验、高应力下含水层的疏排水沉降等试验。由于试验系统存在加载压力大,加载空间位置受限等影响,采用传统液压缸来模拟其力学边界条件,需要的数量较多,在模型有限的加载空间内难以布置,且同步问题使得液压控制系统复杂化。设计的新型组合式环形加载油缸解决了以上问题,并可实现如井壁、桩体等圆柱形地质构件的力学边界的模拟,运用有限元分析对油缸结构做了进一步优化。新型加载油缸的设计为岩土工程地质力学模型试验的加载方式提供了新的思路。

船用大功率减速器封闭试验台加载装置

为解决船用大功率减速器传动效率试验台形成封闭功率流的问题,实现在高速转动的转子内部动态施加力矩,提出了一种新型串入式力矩加载装置的设计方案.设计了由永磁直流电机驱动,谐波减速机构和行星轮系串联的两级减速装置,通过轴端集流环对转子内部加载装置提供电能,在加载装置封闭端之间产生大力矩,保证了试验台在高速转动下实现动态加载.以80 000 N.m施载力矩为例,研究了加载装置的反程自锁性和加载装置的能耗问题,并对加载装置进行了动态试验,通过试验结果,确定了加载装置的动态加载理想区域,验证了此加载方法的可行性.

直升机主桨助力器试验加载装置设计

文章以某型直升机主桨液压助力器试验加载系统为例 ,介绍了这类加载系统的设计方法 ,给出了在载荷频率较高时应该考虑的因素 ,分析表明助力器动刚度以及结构刚度等是影响这类加载系统性能的关键因素。

加载反力装置对桩基静载荷试验精度的影响

在桩基静载荷试验中 ,由于加载反力装置的原因使得对试桩沉降值的准确测定受到影响 ,进而影响到单桩极限承载力的正确取值 ,试验结果存在误差 为了从理论上获得这一误差值的大小 ,从而对试验精度有较为精确的估计 ,笔者分别具体分析了锚桩横梁反力装置和压重平台反力装置对试验的影响 并根据桩土位移协调理论 ,通过运用弹性力学的有关原理 ,在考虑测试桩为摩擦桩的条件下 ,解得了两种加载反力装置下的误差值 并得出结论 ,在满足我国规范要求的前提下 ,锚桩横梁反力装置的试验误差很小 ,能满足工程上对精度的要求 ,而压重平台反力装置的试验误差较大 。

基于杠杆原理的起落架疲劳试验随动加载装置分析

在飞机起落架疲劳试验中,常会遇到载荷施加点随试验件的变形而移动的问题,本文设置了一种起落架疲劳试验随动加载装置,阐明了该装置的结构及工作原理,解决了载荷施加点随试验件变形的问题,同时应用于某型飞机起落架疲劳试验中,具有较大的现实意义和应用价值。

一种采煤机的牵引箱加载试验装置

本方案涉及采煤机领域,具体为一种具有独立左、右牵引箱采煤机的牵引箱加载试验装置。不用专门的增速箱就能实现加载并测量牵引箱温度、扭矩和转速。本方案克服采煤机牵引箱传统试验方案经济成本高、加载费时费力的缺陷,该试验装置可在较低成本的前提下,能方便的实现采煤机牵引箱加载。

锚杆钻车加载试验装置的研究

为了提高锚杆钻车的可靠性和降低维护成本,用加载试验装置对大修后和新出厂的锚杆钻车进行加载试验。介绍了锚杆钻车加载试验装置的结构特点和主要技术参数,阐述了加载系统中液压控制系统和电控系统的组成及其功能。结果表明:该加载试验装置能够大幅度降低大修及新设备出厂后的初期故障率,提高设备运行的可靠性;同时,在设备使用过程中,节省了其使用前期生产备件的投入,节约了大量人力,提高了设备的总使用效率;该加载试验装置运行平稳,便于检修。

导轨发射装置地面气动加载试验系统

描述了针对高速运动机构的加载试验系统,介绍了不同的加载方式的特点,分析了采用气动加载的原理、误差分析以及最终实现的系统。

水陆两栖飞机静力试验起落架随动加载装置设计

为满足我国新研大型水陆两栖飞机全机试验起落架的加载要求,本文研究了大载荷随动加载技术,在随动加载稳定性原理的基础上,提出了提高加载稳定性的思路及方法,设计了新型随动加载装置,通过测试及型号试验应用,验证了新装置在大载荷随动加载方面的技术及工程应用价值。