鼓形建筑的气动荷载特性及其干扰效应研究

通过多点同步测压风洞试验,系统分析了圆角率25%和50%的单个鼓形建筑表面风压、风荷载功率谱及整体力系数,并研究了两个鼓形建筑并排和串列布置时,不同间距和圆角率的两鼓形建筑的干扰效应。结果表明,鼓形建筑在降低圆角处平均风压的同时会使脉动风压峰值的位置向迎风端移动,且增大其峰值,造成圆角处较大的极值负压。鼓形建筑宽边迎风时横风向荷载Strouhal数较矩形建筑高,且随着圆角率增大而增大;窄边迎风时,鼓形建筑横风向荷载功率谱出现两个峰值,主峰值在fB/V_(h)=0.03附近,次级漩涡脱落形成的次峰值出现在fB/V_(h)=0.25。两个鼓形建筑并排布置时,鼓形建筑间的狭缝效应会大大增加两内侧的负压,尤其是对于圆角率50%的鼓形建筑。两建筑串列布置时,上游建筑的遮挡效应使下游迎风面的负压显著降低;由于受到上游建筑尾流的影响,下游建筑侧面迎风端的负压也大大低于单塔建筑。

鼓蜂窝四撑杆Ⅲ型索穹顶结构静力性能分析

鼓蜂窝四撑杆型索穹顶抛弃传统概念,结合了多撑杆构思,是构形最为丰富的一类索穹顶结构。为研究新型鼓蜂窝四撑杆Ⅲ型索穹顶结构静力性能,选取下弦节点布置方案1,建立跨度为120 m的有限元数值分析模型,研究该结构在不同荷载水平及分布方式下的变形和内力变化。并进一步对结构进行参数化分析,研究包括初始预应力水平、矢跨比、撑杆高度(厚跨比)及下弦节点布置方案等不同参数对于结构整体刚度与承载力的影响及变化规律。分析结果表明鼓蜂窝四撑杆Ⅲ型索穹顶具有良好的结构性能,各索杆均不容易发生破坏,结构整体刚度大。研究中给出了初始预应力水平与相关几何参数的合理取值范围,可为该结构索穹顶的实际工程设计与应用提供参考。

多点起爆下鼓形战斗部的威力特性

为调控对地弹药破片杀伤威力场,研究了一种鼓形战斗部在静爆和动爆下的威力特性。采用数值模拟研究了端面中心单点、中心单点两种起爆方式下,鼓形战斗部相较于同口径圆柱形战斗部在静爆下的破片威力特性及动爆下对地面装甲车辆目标的毁伤面积。在此基础上,调整鼓形战斗部起爆方式为偏心两线同时起爆、偏心两线序贯起爆及偏心两线同时-序贯起爆,计算了不同偏心起爆下鼓形战斗部静爆时的破片速度、飞散角和动爆时对车辆目标的毁伤面积及有效破片落地动能分布。研究表明,相比于同口径的圆柱形战斗部结构,鼓形战斗部的破片飞散角增大了55.98%,对地面军用车辆的毁伤面积最大增大了59.3%;相对于偏心两线同时起爆,偏心两线同时-序贯起爆的鼓形战斗部破片飞散角增大了18.0%,破片飞散的离散程度提高了11.48%;相对于装药中心单点起爆,偏心两线序贯起爆下鼓形战斗部的毁伤面积受炸高影响较小,在落角50°、落速200 m/s、炸高为9 m时的毁伤面积达47.15 m^(2)。通过调整战斗部的结构和起爆方式,可有效增大破片的飞散角,增大破片对目标的覆盖面积,提高战斗部的毁伤效能。

复合材料风力转筒结构应力特性分析

为保证复合材料转筒结构的安全性,对其应力特性进行分析。针对新型复合材料风力转筒结构建立有限元数值分析模型,采用线性弹簧单元模拟底部限位轮装置,将模态分析结果与测试结果进行对比验证该数值分析模型的准确性;针对复合材料外筒和加强筋初始设计方案,系统开展结构应力特性分析、优化和结构强度评估。研究结果表明:在极限工况下,旋转作业时离心力对外筒应力的贡献度最大,其次是风压作用;转筒最大应力出现在外筒上,最大变形发生在顶部盖板上;铺层角度是外筒设计的关键要素,新的正交铺层方案下最大应力值有所减小,但最大变形位移显著大于角铺层方案;3种铺层方案下的复合材料转筒均能满足强度要求。

论硕形铜鼓多样性立饰的文化内涵

冷水冲型铜鼓、灵山型铜鼓和北流型铜鼓是汉-唐代流行于岭南地区的铜鼓类型,它们硕大厚重,可合称为硕形铜鼓。这三类铜鼓的鼓面、鼓身上常有丰富多样的立饰,除固定的青蛙塑像外,还有马、牛、鸟、虎、水生生物、植物等,以及人类与动物互动的场景,如乘骑、牛耕、女婢饲马、孩童推龟、观斗蛙、击铜鼓等。这些多样性立饰融合了岭南本土文化、中原文化和滇文化的元素,形成了硕形铜鼓的独特风格。它们既是图腾崇拜的直接体现,又包含了对美好生活的向往、对勇武精神的推崇和对现实生活的反映。立饰所在位置反映了各型铜鼓的演奏方式。

基于损伤区域融合变换的轴承鼓形滚子表面损伤检测方法

针对鼓形滚子表面损伤检测过程中损伤零件数量少、检测准确率及查准率不高的问题,提出一种基于多样本关键损伤区域融合数据增强的轴承鼓形滚子表面损伤检测方法.搭建鼓形滚子表面损伤特征样本检测装置,采集滚子的工作面侧面图像并将侧面图像作为研究对象,根据样本图像中滚子外圆角分布特点对样本核心检测区域进行裁剪.基于聚类预选框及损伤评估函数,从数据集负样本中筛选合适大小与纵横比的关键损伤区域,对所选区域进行不同的仿射变换并与随机采样的正样本进行融合以生成新的增强样本数据.将经过数据增强处理的图像,输入到检测神经网络中进行检测分类.实验表明,采用数据增强的鼓形滚子表面损伤检测模型在测试集上的准确率为95.2%,查准率为97.7%,经过正样本阈值调整后模型最终的查准率为99.8%.该方法融合不同样本的复杂损伤特征,有效地提升了检测准确率以及查准率,满足鼓形滚子表面损伤检测的实际生产需求.

随州南站屋盖结构设计和分析

随州南站站房采用24个伞状单元体呈现银杏叶的造型,结构设计时以H形截面弦杆形成的异形钢桁架作为主受力骨架,结合分叉圆钢管、吊杆、水平圆管桁架等形成完整单元体结构。单元体结构与顶部波浪形正交钢梁体系连接,形成了站房屋盖整体结构。屋盖结构体系复杂,单元体根部尺寸收缩,采用屈曲分析得到了结构的屈曲模态及屈曲因子,第一阶屈曲模态位于伞状单元体结构根部位置,并进一步对屋盖结构进行了荷载-位移全过程分析,以保证屋盖结构的整体承载力。设计时在单元体结构中采用了十字工形组合钢柱及鼓形节点,利用有限元分析和试验的手段对此两种特殊结构构造进行了验证,以确保关键部位的承载力。单元体结构外表皮采用张拉索-膜结构形成的金黄色ETFE膜完整呈现了建筑效果。

双导向器对高厚度电火花线切割腰鼓度影响研究

针对往复走丝电火花线切割高厚度工件时因极间电极丝加长导致的刚性差、切割工件腰鼓度增大的问题,设计一种间距可调式双导向器装置。该装置采用2个圆形孔导向器,且两导向器的间距可调。采用有限元法对极间电极丝进行模态分析和随机振动变形分析,结果表明:与单导向器相比,双导向器将极间电极丝固有频率提高了18 Hz,电极丝随机振动振幅降低到原来的1/7,说明双导向器提高了电极丝刚性,且电极丝振动幅值大大降低。最后进行了400 mm厚度工件采用2种导向器定位的切割试验,结果表明:双导向器切割工件表面条纹显著减少,切割工件腰鼓度误差降低了5.4μm,说明双导向器的使用显著提高了电极丝空间位置稳定性,从而提高高厚度工件切割表面质量,降低切割工件腰鼓度误差。

卷扬式启闭机双吊点启门力平衡限差分析与调整实践

为解决卷扬式弧形闸门启闭机双吊点启门力不平衡产生的各种问题,根据规范要求的启闭机双吊点的吊轴中心高差限值,分析计算启闭机双吊点启闭力的偏差允许限值。以三河闸工程为例,采用绳索张力仪直接检测启闭机双吊点钢丝绳的受力情况,通过调节启闭机卷筒上钢丝绳自由段长度,使双吊点启门力偏差保持在理论计算的合理范围内。此次调整实践总结的经验可为类似设备平衡性检测及调整提供参考借鉴。

高速列车齿式联轴器CAD/CAE一体化设计

为提高高速列车齿式联轴器的设计效率,优化设计结构,利用CAD/CAE技术开展了一体化设计。利用CAD软件对驱动装置进行三维设计及虚拟装配,并对驱动装置进行运动仿真分析,得到牵引电机在额定转速和最高转速两种运营条件下轮对线速度的大小;采用CAE软件对鼓形齿联轴器进行静强度分析及安全校核,以确保其服役安全性。结果表明,牵引电机在额定转速和最高转速下车轮线速度分别为243.3 km/h和349.1 km/h,满足高速运行条件;鼓形齿联轴器在平衡工况和最大角向位移工况下最大应力分别为391 MPa和403 MPa,满足安全运行的要求。提出的联轴器CAD/CAE一体化设计方法,为其结果优化提供了参考依据。

时速160 km鼓形动力集中动车组动力车总体设计

时速160 km鼓形动力集中动车组动力车是在时速160 km动力集中动车组动力车基础上优化升级的平台产品。文章介绍了时速160 km鼓形动力集中动车组动力车的主要技术特点、性能参数,阐述了该车型总体设计的概念、思路及顶层设计参数,并对各子系统进行了介绍。

截割间距对镐型截齿破岩特性影响的试验研究

镐型截齿是掘进机、采煤机等矿山机械上应用最广泛的截齿类型。在实际截割过程中,镐型截齿主要工作于多齿耦合截割工况下,截割间距是该工况下的重要参数。针对截割间距对破岩过程影响的研究未考虑干涉截割的弱化作用的问题,提出一种多齿耦合截割时截割力的计算方法。针对石灰岩、红砂岩和2种模拟岩样开展了全尺寸单齿截割试验,对比分析自由截割和干涉截割的破岩过程。试验采集了截割力数据并进行了降噪处理,同时收集了截割碎屑,分析了截割间距对截割载荷、截割碎屑粒度、截割能耗、截割沟槽的影响规律。试验结果表明:(1)截齿截割力随截割间距增加而增大,并逐渐接近自由截割状态,且干涉截割与自由截割条件下的截割力比值与截割间距/截割深度之间存在较好的线性关系,相关系数均大于0.95。说明干涉截割条件下截齿的截割载荷可利用自由截割载荷进行估算,进而得到了基于已有峰值截割力模型的干涉截割条件下的截割力估算方程。(2)分别采用碎屑粒度指数(CI)和截割比能耗(SE)评价截割试验的碎屑粒度分布和截割能耗。随截割间距增大,CI呈先增大后减小的趋势,而SE呈先减小后增大的趋势。(3)当截割间距较小时,截割沟槽干涉显著,截割沟槽间残余岩脊较小,截割载荷较小,但由于截割沟槽干涉会产生较多细小碎屑,消耗较多能量,所以能耗升高;随着截割间距增大,残余岩脊增大,截割力增大,但由于已有截割沟槽对岩石的弱化作用且截割沟槽间干涉较少,形成的大块碎屑占比增大,所以截割能耗降低;随着截割间距进一步增大,截割沟槽间无干涉,且已有截割沟槽对岩石的弱化作用降低,截割力增大,碎屑粒度减小,截割能耗上升,截割状态逐渐趋近于自由截割。

鼓形齿回转支承在牵引卡车上的应用

分析客户30~40 t牵引卡车配套直齿回转支承断齿原因,将回转支承内齿圈由直齿改为鼓形齿,解决断齿问题,成功避免类似事故发生。

Influence of Different Lubricants on Deformation Behaviour of IN 718 Alloy in Hot Compression Process

The influence of different lubricants on the deformation behaviour of IN 718 alloy was studied. The results show that, with the improvement of lubrication condition, the deformation of the alloy tends to be homogeneous, and the resistance of deformation decreases. Consequently, FR 2 glass lubricant is considered to be an ideal choice when the relationship between stress and strain of IN 718 alloy is measured by means of hot compression experiment.

整车低频鼓噪问题研究及优化

以某开发车型低频40Hz鼓噪问题实际案例为载体,研究了鼓噪问题产生机理、问题诊断方法及应用、参数修改及方案验证过程。基于粗糙路面与过坎瞬时冲击两种工况车内噪声主观感受相同及客观测试频率区间一致的特点,通过瞬态过坎测试悬架、车身板件振动,运用时域变形分析(ODS)法,结合多参考TPA技术,分析了鼓噪问题的产生机理、原因。利用频域ODS分析法、模态分析技术,锁定引起问题的主要贡献路径,结合工程样件实车测试验证锁定最终方案。对比改善前后效果得出,主观评价车内噪声压耳感明显降低,20~60Hz频段鼓噪有效声压级(RMS)降低5dB以上。

一种新型的鼓形隔震器

针对卧式不锈钢钢丝绳隔震器价格高、水平向刚度不相同、安装较复杂的不足 ,研制了由普通钢丝绳加工而成的鼓形隔震器 (简称 PGG隔震器 )。 PGG隔震器具有多向减震能力 ,且阻尼大、价格低、安装方便、防锈处理容易。根据 PGG隔震器的静力试验 ,建立了 PGG隔震器水平向和垂直向的非线性刚度模型。经冲击台试验的检验和数值计算分析比较 ,证明 PGG隔震器具有优良的爆炸冲击震动隔震性能。

1000 MW核电站SEC系统鼓型滤网抗震计算

采用反应谱抗震计算方法,用SRSS方法组合鼓型滤网结构的各阶固有模态,并将多种地震波放大系数组成的包络线作为输入地震载荷,对1000 MW核电站重要厂用水(SEC)系统鼓型滤网结构进行了多种地震波输入的抗震计算。计算得到鼓型滤网应力最大响应发生在主轴与A型主辐条连接处,为69.75 MPa;位移最大响应发生在主横梁端部,为12.50 mm。按第三强度理论校核,强度满足抗震要求,但侧密封设计间隙(12 mm)小于位移最大响应,不满足抗震要求,需加大侧密封间隙以提高鼓型滤网抗震水平。

大直径超薄筒形件减薄旋压过程鼓形失稳分析

为解决超薄筒形件旋压过程中因鼓形易失稳引起旋压失稳问题,采取以鼓形产生及失稳机理分析出发,研究并确定影响其稳定性的关键因素及规律,以实现超薄壁筒稳定性旋压。结合薄壁筒在旋压时出现的鼓形失稳特征,展开对旋压接触区的边界约束、金属流变及应力场分析,得到旋压过程中鼓形与锁模环的形成机理;结合多组参数下的数值仿真结果,以鼓形比及鼓形刚度为体现鼓形状态参数,分析工模间隙、减薄率、进给率及径厚比对鼓形比与鼓形刚度的影响规律,确定相应参数选择区间;选择三旋轮旋压机床,进行壁厚2. 00 mm、外径398 mm薄壁筒的旋压参数适应性及长程旋压实验。在3道次模式下,成功实现了薄壁筒壁厚由2. 00 mm减薄到0. 53 mm,长度由1 030 mm伸长至大于3 800 mm的稳定性旋压。通过对鼓形形成及影响因素的研究,为大直径超薄壁筒形件旋压参数制定及长程稳定性旋压提供了理论和实验基础。

发动机曲轴压入型橡胶扭转减振器鼓形与装配性能的优化

研究了压入型橡胶扭转减振器的鼓形设计方案和装配性能优化的方法。首先论述了压入型橡胶扭转减振器装配性能指标及其测试方法。基于有限元分析,计算了压入型橡胶扭转减振器装配性能指标,并与实测值进行对比验证。鼓形影响扭转减振器装配性能是一个多因素、多指标的试验问题,利用正交试验分析方法,对扭转减振器装配性能进行影响因素的分析。采用BP神经网络遗传算法,对压入型橡胶扭转减振器鼓形进行优化设计,将优化得到的结果和实测结果作对比分析,最大相对误差小于10%。

火星巡视器鼓形车轮仿生设计与性能分析

以善于沙地奔跑的鸵鸟的二趾足为仿生原型,利用工程仿生学原理,设计一种高通过性的仿生越沙鼓形轮面车轮。以与火星壤近似的松软沙土为试验材料,利用车轮-土壤土槽测试系统,以轮辙、挂钩牵引力和沉陷量为试验指标,对仿生鼓形轮面车轮和普通轮面车轮的通过性能进行了对比分析。结果表明,当滑转率超过0.85时,普通鼓形轮面比仿生鼓形轮面轮辙的堆积现象明显,并且出现明显打滑空转现象。在相同试验条件下,当滑转率小于0.42时,普通鼓形轮面车轮的挂钩牵引力稍大于仿生鼓形轮面车轮,当滑转率大于0.42时,仿生鼓形轮面车轮的挂钩牵引力明显大于普通鼓形轮面车轮。仿生鼓形轮面车轮和普通鼓形轮面车轮的最大挂钩牵引力分别为11.6N和2.6 N。滑转率对于普通鼓形轮面车轮的沉陷量影响较小,沉陷量基本保持在约35 mm,而随着滑转率的增大,仿生鼓形轮面车轮沉陷量呈现缓慢增大趋势。