基于半圆型波纹周期梁的柔顺恒力机构优化设计

为了解决柔顺恒力机构中正刚度模块的几何非线性问题,基于半圆型波纹周期梁设计了正刚度模块,负刚度模块采用双稳态梁,利用正负刚度叠加原理设计了柔顺恒力机构。采用莫尔积分法和柔度矩阵法建立了正刚度模块的理论模型,采用椭圆积分法建立了负刚度模块的理论模型,并通过ANSYS有限元仿真软件分析了柔顺恒力机构的力-位移曲线以验证理论模型,两者相对误差在10%以内。为了扩大恒力区间范围,采用响应面法对柔顺恒力机构的几何参数进行优化,并对影响恒力范围的几何参数进行了灵敏度分析。利用3D打印技术加工柔顺恒力机构样机进行实验验证,实验结果表明,机构能在输入位移1.1~6.2 mm的范围内保持约18.8 N的恒力,验证了所设计的柔顺恒力机构的可行性、优化方法的有效性和理论模型的准确性。

半圆形半导体激光器阵列准直工艺方法研究

通过试验,分析并验证了半圆形半导体激光器阵列准直后光束指向发生偏移的原因,证明了烧结过程对准直光束指向性的影响。为避免烧结过程对准直工艺的影响,设计了一种的新的半圆形半导体激光器阵列的准直工艺方法,并设计了半圆形半导体激光器阵列准直工艺平台,实现了对半圆形半导体激光器在组装、烧结后进行阵列准直;同时采用两点一线的原理,设计了用于半圆形半导体激光器阵列准直的双屏监测方法,有效提高了准直的指向准确性和工作效率。通过一对半圆形器件对Ф3mm的固体棒进行泵浦试验,工艺改进后的泵浦增益有了明显提高,泵浦功率为2.3kW时,增益提高了大约15%。

等效阵长对声压线阵声呐空间增益的影响分析

为了研究声压线阵声呐空间增益的影响因素,就同等阵元个数情况下线阵声呐等效阵长与波束形成结果的关系进行仿真分析。首先,建立了直线阵、圆阵、半圆阵和太极阵的声压线阵声呐模型,定义了线阵声呐等效阵长的数学表达式,对线阵声呐等效阵长的进行了对比分析。其次,引入"–3d B波束宽度"概念,通过蒙特卡罗试验,得出了线阵声呐等效阵长与"–3d B波束宽度"之间的反比关系。最后,对多目标情况下的波束形成仿真结果进行对比分析,验证了等效阵长对线阵声呐空间增益的影响关系。

预应力钢丝缠绕机架内凹型梁的研究

预应力钢丝缠绕机架采用不同的梁结构,梁上的应力分布情况不同,从而影响机架的整体性能。本文分析对比了现有几种梁结构的优缺点,提出了一种内凹型梁。此种梁结构简单,可加工性能好;梁底面可作为其他部件的安装面,有效利用了空间,降低了机架的整体高度;调整梁的内凹深度可调整梁上的应力,改善其受力情况,减小底面的变形。文中采用纤维法建立了梁内凹深度和底面应力的关系,提供了优化设计梁结构尺寸以获得低拉应力梁的依据。采用内凹型梁的预应力钢丝缠绕机架已在25MN自由锻/快锻液压机上应用。

半圆板与齿条板焊缝超声检测技术

通过建立数学函数及利用MATALB软件建立图表,研究不同探头对自升式平台桩腿半圆板与齿条板焊缝的超声波检测情况,明确不同角度探头的声束扫查覆盖范围,确定扫查截面范围的重合区域。结果表明,半圆板与齿条板焊缝的不同位置需要采用不同角度的探头联合进行扫查,为检测类似形状工件提供了一种可行的方法。

基于SCB试验的沥青混合料低温性能评价指标研究

研究沥青混合料低温性能评价指标与路面开裂状况之间关系,是合理确定沥青混合料低温性能评价标准的重要依据。为解决传统小梁弯曲试验同现场开裂相关度不高的问题,针对现场不同裂缝间距段落的芯样,引入半圆弯曲试验(SCB)开展混合料低温断裂与抽提沥青BBR试验研究,建立沥青路面开裂间距与沥青混合料断裂能、断裂韧性、劲度模量等指标的关系。从SCB与BBR对比试验可得出结论:改进后的SCB试验能真实反映吉林地区沥青路面实际低温开裂状况;提出了寒区沥青路面低温开裂判定标准;并通过断裂能及断裂韧性等指标的对比分析,提出采用SCB试验的断裂能作为混合料低温性能的评价指标更为合理。研究成果丰富了沥青混合料低温性能评价方法,为完善沥青路面低温抗裂设计提供了技术支撑。