碲改质C70S6非调质钢的旋转弯曲疲劳性能

采用升降法和成组法对碲改质C70S6非调质钢进行旋转弯曲疲劳试验,研究了试样的旋转弯曲疲劳性能,分析了碲改质作用机理。结果表明:当置信度为95%,失效概率分别为10%,50%时采用升降法得到的疲劳强度分别为385.0,458.8 MPa,采用成组法时分别为379.9,432.0 MPa,两种方法所测疲劳强度均高于企业要求和未经碲改质C70S6非调质钢;试验钢中硫化物为MnS和Mn(S,Te),大多呈曲率半径小的椭球状,评级结果为细系1.5级,粗系2.0级,其尺寸小于国内未经碲改质C70S6非调质钢,与国外未经碲改质C70S6非调质钢相当;碲改质主要通过调控硫化物形态、减小硫化物尺寸来改善C70S6非调质钢的旋转弯曲疲劳性能。

喷油润滑聚醚醚酮的接触疲劳性能

聚醚醚酮(PEEK)是一种高强度、耐热的工程塑料,但其接触疲劳基础数据的缺失制约了它在重载场合下的高可靠、长寿命服役。开展了喷油润滑下的PEEK滚子滚动接触疲劳试验与PEEK齿轮接触疲劳试验,绘制了接触疲劳S-N曲线。对比发现,PEEK滚子滚动接触疲劳极限比齿轮接触疲劳极限高14%,接触压力135 MPa下的滚子滚动接触疲劳寿命比齿轮接触疲劳寿命长58%,进而提出PEEK的滚子-齿轮接触疲劳寿命转换公式。

不完善概率疲劳S-N曲线的Monte Carlo修正

提出不完善概率疲劳S-N曲线情形之一,在高应力幅范围对数疲劳寿命方均差预测值为负时的Monte Carlo修正法。方法包含利用'混合乘同余法'的随机数发生器,按符合生产实际的相同应力水平每组试样模拟样本5～15个的策略,以可接受的精度重构试验S-N数据和疲劳极限数据。重构后概率曲线以极大似然法确定,并采用'概率协同法'拓展到超长寿命范围。历史不完善Q235钢概率曲线的研究表明,存在负对数疲劳方均差预测时曲线在高应力幅范围具有交叉点,不符合疲劳物理统计规律,并给出偏于危险的分析结果;而重构曲线克服了上述缺点,并把分析范围拓展到了超长寿命范围。

S形弯曲河段低水头闸坝枢纽口门区通航水流条件研究

以老口枢纽为例,分析S形弯曲河段上低水头闸坝枢纽引航道上、下游口门区水流特点,通过整体物理模型试验及自航船模验证试验,提出改善水流条件的具体措施。研究结果表明:通过修改上下引航道隔墙形式、局部地形开挖、岸坡回填、增设潜丁坝,以及调整凸岸岸线等措施,调整了引航道中心线位置并缩小引航道中心线与河道主流流向交角,减弱及消除了上下游引航道及口门区存在的回流、挑流及隔墙堤头的绕流等不利流态,有效改善了老口枢纽的通航水流条件,为S形弯曲河段低水头闸坝枢纽设计提供参考。

基于ABAQUS的扎机轴承滚动体修形技术研究

轧机轴承作为整个轧机系统重要的零件,其品质直接影响轧机的工作效率和工作性能,如何更好地提高轧机轴承的使用寿命,延长轴承的工作时间一直是钢铁轧制行业的重要问题。对轴承的寿命影响关键因素之一的就是应力,根据研究结果表明轴承的寿命与应力的7次方成反比。所以如何降低应力就是提高轴承使用寿命的关键。滚动轴承在承受载荷后滚子的两端一定会出现边界的应力集中问题,即所谓的"边缘效应"[1]。避免边缘效应可以采取对滚动体的外母线进行修形,在此介绍的修形曲线有三种:对数修形曲线、圆弧修形曲线、直母线。

FPSO结构低周疲劳寿命计算方法研究

FPSO在海洋环境中频繁地进行装载与卸载操作,使FPSO船体结构产生较大的应力幅值,尤其是承受货油压力的内底纵骨。由于局部的应力集中,应力幅值超过材料的屈服强度,其装卸载次数小于104时,结构将产生低周疲劳。研究一种新的计算方法,根据Neuber假设进行塑性修正,通过应变范围得到伪热点应力范围,并确定热点应力与伪热点应力之间的关系。推导出一种新的S-N曲线作为低周疲劳的设计曲线,以伪热点应力作为计算量来预测低周疲劳寿命,降低了船体结构低周疲劳寿命计算的难度。

深层滚压加工对高碳铬轴承钢超长寿命疲劳行为的影响

深层滚压加工对高碳铬轴承钢超长寿命疲劳行为的研究表明:与深层滚压加工前相同,在高应力幅短寿命区,疲劳裂纹萌生于试佯表面;由于表面压缩残余应力的影响,疲劳强度有所提高．在低应力幅长寿命区,疲劳裂纹萌生位置从未经深层滚压加工试样的次表面向深层滚压加工试样内部没有压缩残余应力和硬化层的位置转移;因弯曲应力梯度的影响,疲劳强度有了较大的提高．深层滚压加工可以提高高碳铬轴承钢在超长寿命区的旋转弯曲疲劳强度．

薄壁管材矫直过程动态仿真研究

针对薄壁管材矫直时发生管材外侧拉裂,内侧起皱及截面扁化等现象,造成废品率较高的实际问题,为提高薄壁管材矫直质量,从弹塑性弯曲理论出发,求解出一种等曲率二辊矫直机辊型曲线,运用MATLAB、CAD软件设计出凹辊、凸辊辊型曲线。基于有限元ANSYS/LS-DYNA平台,结合具体实例建立薄壁管矫直三维有限元模型,对其矫直过程进行动态仿真研究,分析各个阶段薄壁管材在辊缝中受力变化情况,得到其对应的等效应力、应变云图,并对矫直质量做出评定,验证了所设计辊型的合理性,为实际生产提供理论指导。

滑行车类游乐设施运行特性分析及仿真计算

针对滑行车类游乐设施存在的运行参数难以准确计算的问题,本文主要对滑行车类游乐设施的运行特性进行分析及仿真计算。通过分析滑行车类游乐设施的运行原理,根据能量守恒定律和牛顿第二定律,构建滑行车运行参数的数学模型,给出了滑行车运行速度和加速度的计算公式。同时,以丛林飞车为研究对象,采用仿真分析软件ANSYS Workbench的动力学分析模块,利用三维坐标构建轨道的空间模型,设置滑行车和轨道的点线副约束,对其进行刚体动力学仿真分析,并将速度和加速度理论计算数值与仿真结果进行对比。研究结果表明,动力学仿真结果与理论计算结果相吻合,速度的最大误差约为7%,加速度的最大误差约为12%,验证了仿真数据的可信性和轨道建模方法的可行性。该研究为轨道类游乐设施运行参数的计算提供了可借鉴的方法。

一种圆锥、圆柱滚子对数曲线凸度磨加工工艺研究

特大型圆锥、圆柱滚子原修形形状为中间直素线+两端斜坡修形。由于直素线和两端斜坡直线相交处存在应力集中,易产生剥落,因此通过有限元分析设计了滚动面对数曲线凸型,可以有效减小接触应力带来的应力集中现象,但对数曲线凸度滚子设计给磨加工带来一大难题。现采用数控高精度滚子外圆磨床3MZ1313A加工,根据对数方程通过CAD软件生成对数曲线直接导入加工设备,通过CAM模式转换成修形程序直接实现砂轮对数修形,可以精确满足滚动面对数修形轮廓及凸度要求。

基于混合驱动的分离罗拉运动轨迹规划研究

针对当前棉精梳机分离接合机构运动输出特性固定、振动大等问题,分析棉精梳机分离罗拉分离接合工艺,确定分离罗拉运动的位移关键点位置,根据差动轮系的运动规律提出交替驱动和分段驱动2种动力分配方案,并采用三次样条曲线作为交替驱动位移曲线、S型加减速曲线作为分段驱动位移曲线,通过对比分析得到最佳分离罗拉运动轨迹。指出:当设定棉纤维长度为30 mm时,2种驱动方案均能满足分离接合要求;采用混合驱动机构对分离罗拉高速正反转运动进行分解,实现伺服电机混合驱动分离罗拉,其运动性能更佳。