纤维包自动除带及拆袋机抱夹装置静力学仿真分析

为降低工人劳动强度,实现面向直行往复式自动抓棉机的纤维包自动化搬运与排放,在所设计的基于自动导向车(AGV)的抱夹车结构基础上,使用ANSYS Workbench对抱夹车的抱夹装置、抱夹支撑装置及其整体进行了静力学仿真分析,得到了各主要机构的最大应力所在位置和最大应力的数值,以及装置在约束下的最大变形量。经分析,抱夹爪最大应力发生在夹爪根部,为57.26 MPa,结构优化后的抱夹爪驱动机构最大应力为217.26 MPa,抱夹车最大变形量为3.0269 mm,最大应力发生在下支撑架上与上部滚轮接触的位置,为108.28 MPa,均满足材料强度要求。该研究验证了抱夹装置结构的强度与刚度,对不符合工作要求的薄弱构件进行了改进设计,确保了装置在实际工况下工作的可靠性与稳定性。

海上风电桩基础打桩过程中桩周土强度弱化模型试验研究

在海上风电桩基础的打桩过程中,桩周土体强度会产生明显的弱化现象,为明确桩周土体强度弱化影响因素以及弱化规律,开展模型试验模拟打桩过程,研究在不同锤击能量下,不同桩体尺寸情况下,桩身侧摩阻力随着贯入深度的变化规律,建立描述土体强度弱化规律的弱化公式,并通过打桩软件对多个海上风电桩基础工程中大直径及超大直径钢管桩的打桩实测数据进行打桩分析。研究结果表明:在打桩过程中,桩周土体强度的弱化同时受到桩体质量以及锤击能量的影响,桩基质量和锤击能量越大,土体强度弱化程度越高。在打桩的可打入分析中,采用该文所建立的弱化公式可模拟出不同尺寸桩体沉桩时土体强度的折减规律。

单点系泊液滑环驱动臂设计与验证

驱动臂是驱动液滑环与浮式生产储油轮(floating production storage and offloading,FPSO)之间发生相对转动的重要连接组件,避免连接传递偏心荷载引发密封失效是该装置的设计关键。依托南海奋进号FPSO液滑环的国产化项目,本文设计了一种多点铰接形式的柔性连接驱动臂,通过有限元分析校核了驱动臂设计结构的静态强度和疲劳强度。通过开展驱动臂的动态摇摆与旋转试验,验证了往复摆动工况下驱动臂的驱动功能与载荷传递性能,为FPSO单点系泊液滑环的国产化提供了重要参考。

齿轮箱销套螺栓的连接强度分析

主轴与齿轮箱的连接是风电机组传动链中的重要结构,销套-螺栓连接形式的传扭结构得到了越来越多的应用,但目前针对销套-螺栓连接结构极限和疲劳强度的研究还较少。为此,建立了销套-螺栓连接结构有限元模型,对极限强度和疲劳强度进行了安全性评估。首先,建立了包含销套、螺栓、主轴以及齿轮箱等部件的有限元模型;然后,校核了各部件在极限扭矩下的极限强度,并分析了不同扭矩下结构的应力情况;最后,提出了考虑非线性应力情况的疲劳强度计算方法,并校核了结构疲劳强度。研究结果表明:销套-螺栓连接结构的传扭可分为三个阶段,第一阶段为外圈螺栓传扭,第二阶段为外圈销套与内圈螺栓传扭,第三阶段为外圈销套与内圈销套传扭;传扭过程中载荷与应力存在明显的非线性关系,疲劳强度分析需要考虑相应的非线性关系;传扭结构应力最大点和疲劳最大点均位于主轴侧销孔,应力为553 MPa,疲劳数值为0.1355,因此,设计时需要重点关注主轴接口的强度情况,保证连接的可靠性。

矿用皮带输送机驱动滚筒辐板轮毂强度分析及轻量化设计

以煤矿常用的DTL140型皮带输送机驱动滚筒为研究对象,在分析完其结构组成后,采用SolidWorks及Ansys软件搭建驱动滚筒的有限元模型,并开展强度分析。计算结果表明,滚筒辐板轮毂的最大应力值远低于其材料的许用应力值156 MPa。为了节省设备制造成本,避免结构冗余,通过冲孔对轮辐轮毂进行轻量化设计。最后,通过强度对比发现,当孔数为8时,最大应力值为142.42 MPa,打孔数量为9个时最大应力值为160.1 MPa,因此将打孔数量最终设计为8个,在保证安全标准的前提下,实现了结构的轻量化,达到了“降本增效”的目的。

白龙江上游黑多间歇性慢速滑坡的特征、过程与驱动机理研究

慢速堆积体滑坡是白龙江中上游流域常见的一种地质灾害,具有滑移速度慢、持续时间长的特点,因瞬时灾难小而未受重视。慢速滑坡长期持续的滑动为我们研究其过程与机制提供了难得的机会。本文以白龙江上游、迭部县黑多村慢速滑坡为研究对象,通过现场调查与访问、多期高清遥感影像解译、降雨数据分析和室内岩土力学实验,描述了黑多慢速滑坡形成的地质环境条件、变形破坏特征,研究了慢速滑坡的运动演化过程,探讨了慢速滑坡的形成机理、驱动因素,以及未来发展趋势。研究表明:(1)黑多慢速滑坡属狭长沟道型浅层堆积体滑坡,体积约30.5×10^(4)m^(3),启动前已经具有滑坡体、滑带土、滑床3层结构,滑带土细颗粒含量高、富含黏土矿物、塑性强;(2)黑多慢速滑坡近期至少历经3次显著滑动,分别为20世纪90年代和2020年7~8月间由持续性降雨诱发的滑动,以及2008~2010年间由2008年汶川大地震叠加降雨诱发的持续性滑动;(3)上部平缓沟道内的滑体受降雨渗流驱动发生牵引式滑动,下部平缓沟道内的滑体受中上部滑体加载及降雨驱动而发生推移式滑动;(4)黑多慢速滑坡表现出启动-运动-停滞循环的间歇性滑动特征,富含页岩、板岩风化物的软弱岩土体和滑动带是慢速滑坡发育的内在基础,持续性降雨软化滑动带、地震与降雨叠加降低滑体刚度以及崩滑体加载是慢速滑坡加速启动的主要外部驱动力,低重心、缓滑面、前缘阻塞等地貌特点是滑坡维持慢速并暂时停滞稳定的可能机制;(5)未来沟道内滑坡体仍然会再次发生类似的慢速滑动,但是左侧体积约10.5×10^(4)m^(3)的滑坡和18.5×10^(4)m^(3)的变形体可能会进一步失稳而堵塞主沟,引发大规模、高速堵溃型泥石流,威胁下游村庄和省道安全。本研究对认识白龙江流域同类滑坡灾害的演化过程、机制及灾害防治工作具有重要的参考意义。

煤矿采煤掘进工作中高强支护技术的应用

探讨了高强支护技术的研究现状、原理及分类。高强支护技术在不同地质条件下的安全性、技术选择等仍面临挑战。通过研究问题,提出优化思路,为高强支护技术在煤矿采煤掘进中的应用提供了重要参考。

煤矿巷道掘进中高强支护技术的应用研究

随着中国社会经济与现代科技的飞速发展,各行业领域对煤炭能源的需求量不断增加,煤矿开采技术也得到了一定的改进和优化。但是,伴随着当今煤矿开采深度的持续加大,煤矿开采环境变得更加复杂,尤其是煤矿巷道掘进工作的开展很容易受到煤岩和地质结构的综合影响,无法确保煤矿开采的效率和质量。基于此,以一煤矿工程为例,简要阐述煤矿巷道掘进工作面的变形特征和影响因素,深入研究煤矿巷道掘进中高强支护技术的应用策略,希望能为相关从业者提供一些具有参考价值的建议。

煤矿采煤掘进工作中高强支护技术的有效应用

在煤矿采煤掘进工作中,高强支护技术作为一种关键的煤矿安全技术,对于提高采煤作业效率、确保工人安全方面具有重要作用。该技术在煤矿采煤掘进中的有效应用能够最大化地保证巷道牢固,为工作人员营造安全的工作环境。基于此,主要探讨了高强支护技术在煤矿采煤掘进工作中的有效应用,通过对高强支护技术的概述、技术原理以及主要特征的介绍,阐述了可伸缩支架支护技术、喷射混凝土支护技术、光爆锚喷高强支护技术和联合锚固支护技术等常用技术。在此基础上,提出了在煤矿采煤掘进工作中高强支护技术的有效应用策略,旨在充分发挥高强支护技术的价值,更好地优化支护效果。

基于Amesim的往复杆输送系统建模与研究

往复杆输送系统是汽车车身焊装生产线的主要输送系统形式之一。由于其升降运动一般采用电机和气缸共同驱动,力学模型相对复杂,常规方法难以建模和计算。目前设计人员主要按照工程经验及以往实例进行驱动装置选型和结构设计。本文基于Amesim软件搭建了该系统模型,研究电机-气缸联合驱动方式下电机及气缸的计算选型、结构设计的新方法。结果表明,通过所搭建的模型能够准确计算双驱动方式下合理的气缸缸径、电机功率、扭矩等参数。与传统方法相比,应用该模型计算选型后的电机功率显著减小,在节省了生产线运行能耗的同时,结构尺寸也可进一步减小。

折弯机链轮的修形研究及其影响

针对某折弯机链传动系统引起的冲击和疲劳破坏问题,对链传动的动态特性和链轮的修形进行了分析研究。从理论角度上分析了链传动的运行特点;利用RecurDyn软件建立了折弯机链传动系统的仿真模型,对其进行了动力学仿真分析和轮齿静强度分析;采用齿顶圆修形的方法,建立了短修形和长修形两种修形后的仿真模型,得到修形后从动链轮受力、啮合力、传动误差和链轮轮齿静强度的变化曲线图。研究结果表明,短修形有效降低了折弯机链传动过程中的啮合冲击力,链轮链条间啮合力峰值下降了43.64%,轮齿所受等效应力最大值降低了14.69%,有效提高了齿面强度,增加了链轮的使用寿命,相较于长修形更适用于折弯机链传动系统。

电驱桥减速器壳体失效分析与优化

一款轻型商用车新能源电驱桥,在满载6.5T、3万公里综合路况耐久试验过程中,运行6000km左右发生异响动力中断。经过排查,发现电驱桥减速器壳体在差速器轴承安装孔区域发生断裂,甚至部分故障品主减齿轮存在断齿等情况。通过扫描电镜对壳体断口进行分析,确认为过载断裂。结合壳体静强度仿真,结果表明,断口的裂源区与壳体强度仿真应力超过材料屈服强度的区域一致。通过优化壳体结构,提高该区域刚度,减少应变,结合仿真分析与试验验证,满足性能要求。

飞行器机翼变形驱动机构研究

为了优化飞行器气动特性,提升飞行效率,研究用于连续变弯度机翼的多级连杆驱动机构。采用ANSYS流体分析功能研究最大弯曲角度下变弯度机翼的气动特性;采用ANSYS静力学分析功能研究极限载荷条件下驱动机构的结构强度;并通过仿真分析与样机测试对驱动机构的运动情况进行研究。研究结果表明:变形机翼获得升力系数为1.4,所受最大气流动压1 078 Pa,小于下表面屈服气流动压4 916 Pa;驱动机构所受最大应力37.3 MPa,小于结构屈服强度55.2 MPa;机翼弯曲变形角度可达±25°,满足了飞行器对改善飞行特性方面的需要。

大学生方程式赛车座椅设计

遵循《中国大学生方程式大赛规则》,以南京工程学院泠风车队泠02大学生方程式赛车为研究对象,结合人机工程学原理,进行赛车座椅设计,并应用CAE仿真软件进行模拟分析。针对赛车座椅的实际应用情景,注重满足舒适、安全、高强度和轻量化的需求,构建了适用于大学生方程式赛车的座椅设计流程和仿真方法。研究结果显示,所设计的座椅不仅能够为驾驶员提供舒适的驾驶姿势,且满足了结构强度的使用要求。

不依赖位置坐标的室内Wi-Fi网络覆盖度量方法

3GPP在版本16(R16,Release 16)中升级了最小化路测(MDT,minimization of drive test)技术,提出移动终端可利用4G/5G网络自主上报Wi-Fi信号的接收信号强度指示(RSSI,received signal strength indicator),为运营商度量Wi-Fi网络的覆盖率带来了可能性。然而,现有基于MDT技术的网络覆盖度量方法严重依赖GPS提供的位置坐标,但全球定位系统(GPS,global positioning system)不能提供室内精准定位,无法用于室内Wi-Fi网络的覆盖度量。为此,提出了一种不依赖位置坐标的RSSI聚类方法,充分利用室内相近位置RSSI的统计相似性,区分不同位置的RSSI测量差异,在无位置坐标条件下准确估计出室内Wi-Fi网络的覆盖率。实验结果表明,所提方法估计的覆盖率与基于真实位置坐标测量的覆盖率相近,度量准确度明显优于现有的其他方法。

氧化锆陶瓷在高温转速校准装置传动部件的应用浅析

本文针对高温转速校准装置中传动部件的设计进行研究。首先,基于力学理论计算,初步确定材料强度是否适用;其次,利用仿真计算,分析传递精度是否满足要求;最后,通过高速旋转试验,验证设计结果的适用范围。

新能源汽车驱动电机用无取向硅钢技术开发与应用研究

首钢智新从新能源汽车实际需求出发,自2016年起陆续攻克了高牌号无取向硅钢超低铁损及磁感提升控制技术、超高强度硅钢制造成套关键技术,成功研发出低铁损系列、高磁感系列、超高磁感系列、高强度系列、高强低铁损系列共计5个系列20余款专用无取向硅钢产品,并实现35SWYS900和25SW1250H两个牌号产品全球首发。应用研究表明,首钢智新新能源汽车驱动电机用无取向硅钢产品有助于提升驱动电机的效率、转矩和功率密度。

厚壁结构螺栓连接建模方法对比分析研究

为了使螺栓连接的大尺寸、复杂的结构在仿真中建模更贴近工程实际情况,应用有限元仿真分析方法对此类螺栓连接的简化建模方法进行了横向对比研究。以某胶轨列车底盘结构中驱动桥壳与减速器壳的螺栓连接为例,建立了螺栓连接实体模型和19种螺栓连接简化模型,对所有模型均进行模态分析和强度分析;以螺栓连接实体模型的分析结果为基准,对各螺栓连接简化模型的分析结果进行了横向对比研究,得到了较准确模拟螺栓实际工作情况的简化建模方法;并依据横向对比结果对大尺寸、复杂结构的螺栓连接建模方法提出建议。该研究结果具有实际的工程应用价值。

一种用于外壳强度试验的摆式冲击锤的研究与实现

本文针对摆式冲击锤用于检测外壳材料时,在冲击载荷作用下的质量状况进行研究。通过控制升降平台、横向导轨模组和纵向导轨模组,调节被测样品放置台的位置,并通过电机驱动单元和角度传感器,控制摆锤自动抬起至设定角度、停留和释放,压力传感器反馈冲击能量,从而实现对不同尺寸的被测样品的不同部位进行标准冲击能量的冲击试验,提高试验的适用性和准确性。

基于管桩的全装配式桥梁设计与应用

采用高强管桩与预制板梁固结形成框架体系的结构,称之为桩板式结构。13m桩板桥为首个基于管桩的全装配式标准跨径的桥梁结构,管桩、盖梁及主梁均为工厂化预制,桩基采用打入法施工,在桥梁建设领域实现了标准化设计、工厂化生产、装配化施工。首先从设计的角度介绍了柱-盖梁、管桩-柱关键节点连接的构造和受力特点,继而以实际工程项目给出打入法施工的单桩竖向承载力以及终锤贯入度的计算方法,最后给出管桩施工质量主要控制要点。通过计算和分析表明,管桩的节点连接受力可靠,打入法施工的单桩竖向承载力以及终锤贯入度应先按估算公式计算,用试桩试验进行确定,最终施工以桩长和贯入度进行双控。