FORCE ANALYSIS CONSIDERING MANUFACTURE ERROR OF PIN-HOLE-OUTPUT MECHANISM IN CYCLOID DRIVE

Based on the analysis of the pin-hole-output mechanism in the cycloid drive,a more accurate force analysis method is provided, in which the manufacture error is considered, bywhich the contact force between pin and pin-hole can be calculated more accurately in the wholedriving process.

微细金属Z-pin对复合材料开孔板压缩性能的影响

通过开孔板压缩试验和建立的参数化多尺度有限元模型,获得微细(φ0.11 mm)金属Z-pin植入体积分数和排布方式对开孔板压缩力学性能和失效行为的影响规律.采用离散实体单元代表Z-pin,选用3D Hashin失效准则判断面内起始损伤,可以有效地模拟结构失效过程中扭结现象的不稳定扩展.结果表明,所有加Z-pin开孔板的压缩强度均低于无Z-pin试样.随着Z-pin植入体积分数的增加,Z-pin与层合板之间的桥联作用增强,加Z-pin开孔层合板压缩强度增加,开孔周围分层损伤区域受到抑制,损伤区域面积最高减小了67%.在相同的体积分数下,Z-pin排布变化对开孔板压缩强度没有显著影响.加Z-pin开孔板有限元模型的模拟结果与试验结果之间的最大相对误差为8.6%.

农用柴油机钢活塞销孔-销的摩擦副润滑特性分析

为解决钢活塞销孔-销摩擦副因同种材料摩擦配副问题以及钢材密度大和导热性能差所带来的润滑特性差的问题,该研究以D25TCIF农用柴油机钢活塞为对象,建立钢活塞连杆组传热模型和热弹性流体动力学模型,并开展钢活塞温度场测试试验与仿真验证。结合单因素扫值法和Box-Behnken多因素优化算法分析了销孔轴承间隙、销孔表面粗糙度和销孔指数型线内外半径增量变化对销孔轴承润滑特性的影响。结果表明:销孔结构对轴承的润滑特性有很大影响,销孔指数型线内半径增量的影响最大,而外半径增量的影响较小。最优参数组合为销孔轴承间隙0.021 mm、销孔表面粗糙度0.798μm、销孔指数型线内半径增量0.008 mm、销孔指数型线外半径增量0.010 mm,此时预测的最小油膜厚度为0.979μm;最大粗糙接触压力为249.406 MPa,与该方案下仿真值的相对误差小于5%。该研究优化方法效果好,且预测准确,可为后续的钢活塞销孔结构设计提供理论依据。

应急钢桁梁桥钢销节点疲劳性能分析

应急钢桁梁作为拼装式结构,反复安拆及倒运过程中可能导致销孔连接位置出现损伤,对其使用寿命产生影响。以某128 m跨应急钢桁梁桥为研究对象,缩短销孔边距,模拟钢桁梁销孔损伤影响,开展疲劳性能试验及仿真模拟,研究钢销节点疲劳性能。结果表明,静力仿真结果与疲劳试验结果具有较好的一致性,验证了模型的可靠性;试验钢销节点损伤后的疲劳寿命仅为16980次,FE-SAFE仿真分析求得疲劳寿命为20592次,两者较为接近,进一步验证了疲劳试验结果的可靠性。考虑销孔损伤的疲劳寿命与正常状态相比差异显著,说明销孔损伤会大幅降低其疲劳寿命。因此应注意应急钢桁梁杆件保护,同时加强钢销节点质量控制。

基于全机精细模型的非钉孔疲劳强度分析方法

针对传统基于自然网格模型的内力解疲劳强度分析方法在民用飞机非钉孔结构分析时存在的问题,采用更能反映结构细节特征的全机精细有限元模型,在传统疲劳强度分析方法基础上建立基于全机非钉孔结构的疲劳强度分析方法体系。首先依据全机精细模型的特点制定多级筛选计算流程;其次根据结构几何特征,合理保留易导致局部应力集中的单元作为疲劳源,通过引入飞续飞载荷谱最大单个循环损伤比、多轴应力等效、全向损伤评估等计算方法剔除大量低载单元;最后通过飞续飞疲劳载荷谱及人工甄别得到具有疲劳风险的单元,并以图形化方式对疲劳风险点的位置进行展示。整个体系有效平衡了计算精度和效率之间的矛盾,显示出良好的工程应用价值。

多策略鼠群优化算法的无人机三维航迹规划

针对在复杂电力检测环境中无人机三维航迹规划问题,提出一种基于跳跃式自适应小孔成像反向学习鼠群优化(JAPRSO)算法的无人机三维航迹规划方法。JAPRSO算法引入了Sobol序列初始化种群以增强种群多样性;引入了非线性自适应因子实现动态权衡局部开发和全局搜索能力;嵌入了跳跃式围捕猎物机制以避免算法陷入局部最优;同时,引入跳跃式自适应小孔成像反向学习追赶猎物机制以提高算法的全局寻优能力。仿真结果表明:所提出的路径规划方法寻优性能优于RSO算法、灰狼优化(GWO)算法,金枪鱼群优化(TSO)算法和海鸥优化(SOA)算法,能够有效地躲避威胁区,快速获得航迹代价最小的安全可行航迹,可适用于求解电力检测方面的无人机三维航迹规划问题。

应急抢修钢桁梁动力响应销孔间隙影响分析

以某128 m跨新型应急抢修钢桁梁为对象,利用ANSYS与UM联合开展车桥耦合分析,选取销孔间隙和钢销直径为关键参数,探究支点存在高差时销孔间隙对钢桁梁结构及车辆响应的影响规律。研究表明:钢桁梁存在支点主桁高差或对角高差,在钢销直径恒定时,钢桁梁和车辆响应均随间隙增大而增大;在销孔间隙恒定时,钢桁梁和车辆响应均随直径增大而降低。相较于主桁高差,当存在对角高差时,销孔间隙对钢桁梁动力响应显著,而对车辆响应影响较小。此外,相较于钢桁梁竖向动力响应,销孔间隙对于横向水平动力响应的影响更为显著,设计与工程应用中应重点关注。

销轴顶针孔制作专用设备研究

矿用液压支架销轴类零件是销轴顶针孔批量性的常规零件,零件在加工外圆前须制作用于车削定位的销轴中心定位孔(顶针孔)。一直以来,由于顶针孔使用手工制作,导致制作精度差、劳动强度大、工作效率极低、操作安全性系数低且加工精度低的弊端,亟须研究制作一种专门用于顶针孔加工的专业设备,实现顶针孔的快速、高精度加工。以摇臂钻床加工方式作为专用设备的基础原理,将立式结构改为卧式结构。进给方式由齿轮与齿条式进给优化为导向键导向的套筒间相对移动,实现进给旋转加工,配合快速可调的承托机构,从而形成了具有自动找正、加工统一、适用性强等优势的专用设备。

单髁置换术定位孔位置分布对术后胫骨平台力学性能的影响

目的探究两引脚法下单髁置换术后胫骨生物力学特征,以降低术后胫骨骨折风险。方法该研究分割下肢CT图像并重建胫骨三维模型,构建术后胫骨平台有限元模型,模拟在4种不同的两引脚法打孔组合下,胫骨平台的应力分布。结果第3种模式下,胫骨平台近端内侧边缘的定位孔出现最高的应力数值,定位孔位置靠近胫骨平台近端内侧边缘出现应力集中。结论在膝关节单髁置换术的两引脚打孔方案下,应避免打孔位置靠近胫骨平台近端内侧。

冷冲凹模四型腔的夹具设计及数控车床加工

在对四型腔冷冲凹模结构及工况分析的基础上,进行工艺编排,确定偏心布置的半椭球孔型腔使用数控车床加工的方案,对半椭球孔数控车床加工设计“一面两销”定位的专用夹具,按照加工要求进行夹具结构设计,计算验证定位误差在许可范围内,受力分析验算受力部件合格。这种专用夹具配合分度盘不需重复装夹定位,能保证加工精度且工作效率较高。针对加工内表面的较高表面粗糙度的要求,选择立方氮化硼刀具进行干式切削,并编制了半椭球孔粗、精加工的通用宏程序,方便后续系列产品的生产。

销孔铜套结构参数对活塞疲劳寿命的影响分析

为了减小热机载荷对活塞疲劳寿命的影响,以一款非道路柴油机为研究对象,建立了活塞疲劳寿命模型,并通过活塞温度场试验验证了模型的准确性。通过单因素试验确定了不同因素的取值范围,并利用Plackett-Burman试验设计分析了各个因素对活塞热–机耦合应力的影响权重及分布规律。将影响权重较大的因素引入Box-Behnken多因素优化算法,以提高活塞疲劳寿命为优化目标,得到销孔铜套最优结构参数。综合研究表明,优化后的方案与原方案相比,热–机耦合应力降低了56.86 MPa,降幅达28.75%;活塞疲劳寿命提高了6.46×109次,提高幅值为448.61%。合理增加铜套水平椭圆度、内侧直径增量、摩擦副之间的摩擦系数和铜套–销间隙,可以有效减少活塞热–机耦合应力,提高活塞的疲劳寿命。

钢混桥塔结合段内剪力连接件的弹性刚度计算

对于单一开孔板连接件或剪力钉连接件力学特性的研究,各国学者已进行了大量数值分析与试验的探索,得出了单一开孔板连接件或剪力钉连接件的力学行为。但实际混合桥塔的钢-混结合段内部是由大量开孔板连接件和剪力钉连接件形成的群钉组合连接件构成的。当前对于钢-混结构内组合连接件的研究比较匮乏,还没有明确的数值模型及理论推导用于组合连接件传力规律的研究。且组合连接件本身的设计参数对抗压性能的影响也还需要进一步的明确。因此,以顺德大桥的桥塔钢混结合段内的一种组合剪力连接件为实例,研究此抗剪连接件在弹性加载阶段,其内部的开孔板连接件和剪力钉连接件分别对该单层组合剪力连接件抗压刚度的贡献;建立弹簧模型,推出此单层组合剪力连接件弹性刚度的计算公式;利用ABAQUS有限元软件对单层组合剪力连接件进行加载仿真模拟分析,在弹性加载阶段其荷载-位移曲线呈极强的线性关系,拟合后与所推导公式的弹性刚度计算结果进行比对。结果表明:单孔开孔板连接件抗压刚度解析解与数值解的误差为4.87%,单根剪力钉连接件的抗压刚度解析解与数值解的误差为0.903%,单层组合剪力连接件的抗压刚度解析解与数值解的误差为11.54%,所推导弹性刚度公式的计算结果与有限元模拟分析结果吻合性较好。

重型直升机行星轮系的功率分流行为分析

行星轮间良好的功率分流行为使得行星机构具有较高的能量传输密度,因此行星轮系在重型直升机传动系统中得到了广泛应用。由于客观存在各种制造误差,无法避免偏载问题,行星机构的功率无法按照理想状态分配,进而影响整个系统的服役寿命和可靠性。基于某型号重型直升机行星减速器的结构特征,构建大型行星轮系的有限元仿真模型,定量分析不同方向销孔位置制造误差对功率分流特性的影响,得出偏载影响机理,为航空领域行星齿轮的公差带设计技术提供理论基础。

发动机活塞销孔受力分析及改善

活塞是发动机中最重要的零部件之一,工作中要承受周期性热负荷和机械负荷冲击,活塞的工作状态直接决定着发动机的使用寿命,高温、高压的工作环境使承载最大机械应力的活塞销孔部位面临着更大的考验。随着发动机性能的日益提高,活塞所承受的燃气压力和惯性力不断增大,作为支撑部分的活塞销孔负荷显著增加,在最高燃烧压力下,活塞销轴和销孔都会发生弯曲变形,活塞销与活塞销孔之间的摩擦还产生着高温负荷。因此有必要对活塞销孔处进行有限元分析,通过改变销孔的几何结构来改善应力分布情况,降低销孔内侧应力集中,提高活塞的承载能力。

一种发动机活塞钻销孔机床的设计

针对发动机活塞的钻销孔加工,设计了一种专用机床,实现了该工序的快速高效生产。该机床主要结构包括床身、动力头、滑台、夹具及冷却排屑部分、液压及电气控制部分。床身为铸造结构并经时效处理。动力头采用电机加变频器驱动,主轴前端加装U钻钻孔,滑台采用线轨导向,伺服电机加滚珠丝杠传动,可实现快慢速进给。夹具部分采用浮动式定心,外加上压及侧压紧。液压部分加装液压锁,保证钻孔时夹紧力可靠。链板式排屑机上安装冷却液站,用于钻孔时的冷却及冲洗铁屑。电气控制系统采用集中独立的电气控制柜。

不同加载角度下重组竹销槽的承压性能

重组竹是一种新型绿色装配式建材。销槽承压强度是现代竹结构节点设计的重要参数,对于确定节点承载性能和可靠度具有重要意义。为研究不同加载角度下的重组竹销槽承压性能,通过对7组35个重组竹试件开展全孔销槽承压静力加载试验,得到重组竹全孔销槽承压荷载-位移曲线、破坏模态和销槽承压强度,分析了加载角度对重组竹销槽承压性能的影响。结果表明:重组竹销槽承压的荷载-位移曲线分为3个阶段;根据加载角度不同,具有2种典型的破坏模态;销槽承压强度在加载角度为0°,45°,90°时最低,加载角度为0°~45°和45°~90°时,均有一定程度的提高。将销槽承压强度试验值与欧洲标准(BS EN 383:2007)、美国标准(ANSI/NDS SUPP-2018)和中国标准(GB 50005—2017)中销槽承压强度计算公式得到的结果进行对比,得出了上述标准在计算重组竹销槽承压强度时存在一定局限性。最后在试验结果的基础上,提出了不同加载角度下的重组竹销槽承压强度建议计算公式,为现代竹结构中节点连接承载力的计算提供了参考。

卧式加工中心批量加工摆杆销孔的方法

在生产过程中,针对一些不规整零件的加工,传统方法加工存在位置精度差、生产效率低等问题。针对在卧式加工中心上批量加工摆杆上不规则销孔的方法进行介绍,通过重新设计的夹具进行装夹加工,可以有效减少零件的装夹和定位时间,减少工人对设备熟练操作的依赖程度,能有效提高尺寸和形位精度,从而提高零件的合格率,并且可以大大提高生产效率。

某电厂循环水泵出口液控蝶阀传动轴断裂原因分析

某电厂循环水泵出口液控蝶阀传动轴发生断裂情况。通过宏观检验、金相组织分析、能谱分析及力学性能试验,发现裂纹源位置,主轴基体组织异常,主轴屈服强度低于标准要求,销孔表面存在腐蚀等现象,得出液控蝶阀传动轴断裂原因包括主轴销孔密封衬胶脱落,海水渗入销孔,造成销孔内壁腐蚀,液控蝶阀运行时主轴长时间受水流和涡流冲击摆动等因素。最后提出传动轴加工要求、定期检查要求等方案避免发生此类问题。

一种解决LTCC基板焊接裂纹方法的研究

本文从原材料、生产工艺、焊接工艺3个方面,对LTCC基板在组装回流焊过程中QFN器件管脚产生裂纹的原因进行分析。结果表明,在管脚焊盘下设置通孔,能有效降低LTCC基板热应力,解决LTCC基板焊接裂纹问题,保证产品可靠性。

全自主足球机器人快速目标识别与定位方法

为使机器人视觉系统能够快速、稳定地进行目标识别和定位,采用多阈值粗分割和区域细分割相结合的彩色图像分割算法,以提高特征提取的鲁棒性.在基于区域分割的算法中采用快速游程连通性分析算法,保证了目标识别的实时性.对已识别的目标,利用摄像机针孔模型完成单眼的实时定位.该系统能满足全自主足球机器人对目标识别与定位实时性和鲁棒性的要求,已成功地应用于HIT-Ⅱ型自主足球机器人中.