基于Abaqus的CFRP薄壁弹性杆卷绕应力仿真与研究

CFRP(Carbon-Fiber-Reinforced-Plastic)薄壁弹性杆可展机构当前在空间可展支撑机构领域应用广泛,关于其力学性能的研究和设计优化是当前研究的热点。本研究基于Abaqus有限元仿真软件,对厚度为0.8~0.9mm的CFRP薄壁弹性杆的收展过程进行了力学仿真模拟,得到了CFRP薄壁弹性杆在直径100mm的卷筒上达到指定弯曲状态时的应力分布结果,验证了CFRP薄壁弹性杆的强度并归纳总结了CFRP薄壁弹性杆弯曲时的应力分布规律。

宽幅喷杆喷雾机振动传递特性分析与试验

宽幅喷杆喷雾机作业过程中,田间路面激励和拖拉机自身的振动导致喷杆发生振动,喷杆末端触地现象频发,对雾滴沉积均匀性和喷杆寿命产生很大影响。为抑制喷杆振动对喷雾质量的影响,解译喷杆振动传递特性,以幅宽为24 m的喷杆式喷雾机为载体,通过试验模态分析获得固定支撑方式下喷杆的约束模态信息;对被动激励源之一的支撑架进行运行模态分析获取工况工作频率,并在此基础上通过建立支撑架的有限元模型以阐明药箱液位对支撑架模态参数的影响。最后,通过试验获得机械激励和不同工况下喷杆振动的时、频域信号,结合模态分析结果,分析了主、被动激励源对喷杆振动传递特性的影响。结果表明:喷杆的前8阶试验模态频率均低于120 Hz,模态振型以弯曲变形为主,变形主要分布在喷杆的第一段和末端;发动机的2阶惯性力频率与喷杆的第3阶试验模态频率43.562 Hz接近,支撑架前16阶运行模态的固有频率与前8阶的喷杆模态频率范围重合;机械激励下,0~150 Hz频率范围内的响应包含整个喷杆的模态特性,且在该频率范围内振动在传递过程中存在很大损失;在怠速工况下,喷杆振动主要由发动机的2阶惯性力所致,振动主频为40 Hz,支撑架模态对振动的影响忽略不计;颠簸路面工况下,喷杆振幅随着行驶速度的提升而增加,主振频率在20 Hz和120 Hz处,而平滑路面工况下振动信号几乎不受行驶速度的影响;药液负载下,激励源与药液晃动的耦合振动增加了喷杆的振动响应,且药液还增加了支撑架结构的质量和阻尼,对支撑架振动有抑制效果。研究结果可以为喷杆结构的优化设计与减振提供理论依据。

斜拉闸门带支承轮式吊杆的研发及应用

针对传统斜拉闸门吊杆装置存在与轨道面摩擦、增加启闭力等影响闸门安全运行的问题,研发了一种带支承轮的斜拉闸门吊杆装置,在实际工程运用中取得良好效果,可供类似工程参考。

太阳帆充气支撑管展开动力学分析

太阳帆可以通过气体驱动支撑管而展开。针对太阳帆充气展开方式,分别对"Z"型8折管整体与分段充气模型建立有中心刚体与无中心刚体约束两种情况的有限元模型;针对分段充气模型,根据充气装置的位置分别建立自由端与固支端充气模型。应用动力学显式求解软件LS-DYNA进行太阳帆支撑管充气展开仿真模拟,并对仿真结果进行了分析。

充气展开自支撑臂振动模态分析

充气展开自支撑臂是由层合铝膜和离散自支撑壳组成,可在无充气压力下实现对有效载荷的支撑。为提高充气展开自支撑臂振动特性预测精度,首先,基于Timoshenko梁理论和哈密顿原理,推导了自支撑臂振动微分方程,提出了考虑充气压力的预应力和构型变化的梁单元模型。该单元模型考虑了结构自支撑壳的离散分布特性,使建立的质量矩阵更接近自支撑臂结构的真实值。然后,通过实验对该模型进行验证,结果表明本文方法比传统梁单元模型具有更好的精度。最后,分析了充气压力和自支撑壳宽度等参数对自支撑臂结构振动模态的影响规律,结果可为充气展开自支撑臂的设计提供理论参考。

煤矿支架搬运车动臂强度分析

基于动态有限元分析理论,利用COSMOSW orks有限元分析平台,建立了支架搬运车动臂的有限元模型,针对动臂最恶劣工况,提取了动臂的动态载荷,研究了动臂的动强度,得出了动臂应力场分布及其危险位置,符合动臂实际破坏趋势;通过优化,动臂的强度提高了20%,分析结果表明,动臂的动强度和刚度可以满足实际工作需要,为动臂的局部改进提供了依据。

考虑大变形的汽车起重机受限空间下倾覆稳定性分析

针对汽车起重机为减少地基投入或受到原有环境限制导致支腿无法完全伸展的现象,以QY25T汽车起重机为例,对其在受限空间内倾覆稳定性决定的最大起重量计算方法进行了研究,并考虑了支腿最大压力及臂架非线性变形对最大起重量的影响.结果表明,支腿最大压力会限制最大起重量,且臂架的非线性变形在臂架较长时,其变形情况可以使得倾覆力矩最大增加了20.60%,因此需要添加合理的安全系数.

起重机箱形伸缩臂整体稳定性分析

起重机伸缩臂由多节可轴向相对滑动的变截面箱形臂套接组成.箱形伸缩臂承受全部弯矩,而轴向力是通过搭接处的摩擦力与内置油缸共同承受,其力学模型不等同于变截面阶梯柱模型和完全由油缸承受轴力的变截面箱形臂模型.如何准确计入油缸支撑作用及搭接摩擦力的影响,对起重机箱形伸缩臂稳定性分析计算具有十分重要的意义.从挠度微分平衡方程出发,给出起重机箱形伸缩臂三种计算模型的欧拉临界力的分析推导,并着重讨论考虑油缸支撑和伸缩吊臂间搭接摩擦力协同作用的变截面箱形伸缩臂计算模型.分析结果表明,考虑油缸支撑和箱形吊臂间搭接摩擦力协同作用时吊臂的失稳临界力介于完全由油缸承受轴力的变截面箱形臂模型与变截面阶梯柱模型的失稳临界力之间.

基于振动信号分析的采煤机摇臂轴承故障诊断研究

针对采煤机摇臂轴承故障频发,严重影响采煤工作面安全生产的现状,进行了基于振动信号分析的采煤机摇臂轴承故障诊断研究。为准确识别采煤机摇臂轴承故障,采用集合经验模态分解方法(EEMD)对原始振动信号进行分解,提取前8个本征模态函数的能量占信号总能量的比例作为故障特征信息,并输入到支持向量机(SVM)进行故障模式识别。试验结果表明,结合集合经验模态分解和支持向量机的故障诊断方法,适用于处理采煤机摇臂轴承产生的非平稳、非线性振动信号,总体故障识别率达到88.33%,可实现轴承故障的准确诊断。

基于机器人化掘支锚联合机组的折叠式钻车钻臂工作空间分析

针对现有掘进工艺仍然存在掘支比例失衡和掘进效率低下导致的掘进工作面安全事故频发等问题,提出了机器人化掘支锚联合机组及工艺,介绍了该机组的组成和工作原理,阐述了该机组中折叠式钻车钻臂的结构及运动学建模,并对该折叠式钻车钻臂的工作空间进行了详细的分析。通过对钻车钻臂关节参数进行反解,验证了该折叠式钻车钻臂能够满足实际工作的位置和姿态要求,为实现井下少人、无人化掘进作业奠定了基础。

基于切换与容错的舞台吊杆系统控制方法研究

针对舞台表演中所有调速吊杆并非同时动作及驱动变频器可能发生故障的现象,为降低系统成本,提升系统运行过程中的安全可靠性,构建了一种基于自身硬冗余的舞台调速吊杆变频器切换支援与故障容错控制方案。首先,给出变频器个数及其本组和支援的分类规则用以构成双冗余关系;其次,利用变频器自诊断功能判决是否发生故障,无故障时由硬件选路板切换机制可实现任意切换,而当故障发生时,则通过切换至正常闲置变频器来支援故障变频器,从而通过重构系统实现对故障变频器的容错;最后以某一小型剧场的舞台调速吊杆控制系统为例,根据前述思想对正常支援及故障支援的冗余容错控制进行PLC梯形图编程,从而验证其可行性。运行结果表明该方案不仅能使系统中吊杆设备实现变频器正常时较高程度的随意切换,而且能确保故障时的高可靠性能运行,并且很大程度上降低了项目成本。

履带起重机组合臂架双重非线性稳定性分析

以750 t履带起重机为例,应用Ansys对超起工况的组合臂架进行双重非线性稳定性计算。通过对单主臂模型、单副臂模型与组合臂模型的载荷-位移曲线对比分析,深入研究双重非线性对组合臂架整体稳定性的影响。改变组合臂中主臂或副臂的长度,探究臂架长度对组合臂稳定性的影响。计算结果表明,组合臂的双重非线性比组合中的单主臂和单副臂的表现更明显,组合臂中的副臂对整体稳定性影响比主臂更大。

在裙楼屋面解体塔式起重机的施工案例解析

某群体建筑工程因受周边建筑物阻挡和工期限制,需将塔吊降至裙楼屋面进行解体。结合工程实际,对塔式起重机在裙楼屋面拆卸的方案进行经济技术分析,最终选择了先在10层裙楼屋面上、起重臂降塔方向正下方搭设标准节支撑架,待塔吊正常降塔至裙楼屋面后,再将65 m起重臂落在标准节上,然后利用施工现场的原有塔吊和新安装的小型屋面吊辅助拆卸塔式起重机的方案。经实践,该方案安全风险低,操作方便,可为施工过程中遇到类似的非正常拆卸塔吊的情况提供借鉴和指导。

苏中崛起的关键是苏中中部先行崛起

用梯度发展理论分析苏中崛起应是苏中中部的先行崛起。然而，按现行发展轨迹，苏中中部到２０１０年接近或达到江苏人均ＧＤＰ发展水平困难较大，只有加大创新力度，构建强有力的支撑体系，采取跳跃式的发展战略，苏中中部才有可能先行崛起并牵动苏中崛起。

连续箱梁支架预压技术

文章以郑西客运专线渭河特大桥工程为例,介绍了大型箱梁支架预压的工艺流程、预压荷载、加载范围及加载操作过程,提出了在加载过程操作中应注意的问题,为连续箱梁支架预压施工提供参考。

悬臂式掘进机锚护部的设计与研究

介绍了悬臂式掘进机锚护部的组成及其特点,研究其发展趋势。

基于NS1601型铁路起重机吊臂支撑装置的设计

以NS1601型铁路起重机为基础,介绍了如何确定起重机在运输状态下吊臂支撑装置的安装方案以及气弹簧的布置方案,进而确立气弹簧的安装尺寸,并对气弹簧的推力进行计算。由于借助于气弹簧的助力作用,使吊臂支撑装置的收放推力能够很大程度上减小。因此,该设计方案在应用到其他同类产品上具有重要的参考意义·

悬臂式掘进机的支撑能力计算

主要针对悬臂式掘进机在不同的坡度条件下,整机升起过程中,对铲板部及后支撑部的撑起状态进行受力分析计算,验算其支撑能力,以此作为掘进机研发设计时部分性能参数值选取的依据。

离轨帆弹性桅杆力学性能分析

采用有限元分析软件ABAQUS分析弹性桅杆几何参数对其力学性能的影响,为离轨帆弹性桅杆设计提供一定的理论依据。结果表明:增加壳体厚度、保持弧长不变,减小曲率半径以及增大壳体截面圆心角都能有效提高离轨帆自动展开能力及弹性桅杆支撑刚度;弹性桅杆的弯曲内部应力只与材料属性、曲率半径、缠绕半径以及壳体厚度有关;曲率半径减小、壳体厚度增加都会增大弹性桅杆的弯曲内部应力,有可能会导致弹性桅杆在缠绕时发生塑性变形。因此,在对弹性桅杆设计时,需综合考虑弹性桅杆几何参数对其展开能力以及缠绕性能的影响。

外凸内凹曲面幕墙清洗作业装置设计与施工技术

研发办公大楼整体呈流线型,存在大量的弧度和中部内凹。曲面幕墙无法使作业人员正常进行清洗作业,现设计生产一种吊臂埋件焊接钢套管安装支撑吊臂,层间设置牵制扣的曲面幕墙清洗系统。上端作业人员使用支撑吊臂悬挂进行每跨幕墙清洗,在裙楼屋面及塔楼屋面预埋吊臂埋件。曲面幕墙部分间隔2层安装牵制扣底座作为水平方向支撑,裙楼平直段幕墙不安装牵制扣底座。裙楼及塔楼屋面均设置3套支撑吊臂,使用时采用不锈钢螺栓进行连接。通过应用该项支撑吊臂清洗曲面幕墙技术,有效解决了曲面幕墙清洗无可靠安全支撑、清洗效率低的问题,有效保证了幕墙安装的安全施工要求,为类似使用异形曲面幕墙的高层项目提供了参考。该项曲面幕墙清洗系统中的支撑吊臂、钢套管、钢踏板均可重复安装拆卸,循环使用,钢结构耐久性好。