双偏心卵形齿轮行星系分插机构的分析研究

鉴于已有的高速水稻插秧机中的椭圆齿轮行星系分插机构在取秧过程中易出现伤秧、插秧过程中易出现倒秧或插不进秧的情况,借助于计算机辅助软件对双偏心卵形齿轮行星系在高速水稻插秧机旋转式分插机构上进行了应用研究,提出了以标准卵形齿轮节曲线和标准直齿圆柱齿轮渐开线作为基础,对无函数表达式节曲线的双偏心卵形齿轮行星系各项参数进行理论分析,建立双偏心卵形齿轮行星系的实体模型,为了将其与插秧机上其他零部件进行装配,给出了双偏心卵形齿轮行星系旋转式分插机构虚拟制造结果。对改装后的插秧机分插机构的虚拟样机进行仿真,与椭圆齿轮行星系分插机构在插秧性能方面进行比较。结果表明:由于双偏心卵形齿轮相对于标准椭圆齿轮的设计变量多,因而结构优化更灵活,安装在插秧机上稳定性好。因此,双偏心卵形齿轮行星系分插机构比椭圆齿轮行星系分插机构更能满足在高速化条件下插秧轨迹的要求。

半平面多边缘裂纹反平面问题的奇异积分方程

利用复变函数和奇异积分方程方法,求解弹性范围内半平面多边缘裂纹的反平面问题．提出了满足半平面边界自由的由分布位错密度表示的单边缘裂纹的基本解,此基本解由主要部分和辅助部分组成．将半平面多边缘裂纹问题看作是许多单边缘裂纹问题的叠加,建立了一组Cauchy型奇异积分方程．然后,利用半开型积分法则求解该奇异积分方程,得到了裂纹端处的应力强度因子．最后,给出了几个数值算例．

混凝土损伤识别中的叠加偏移成像技术

为了提高对混凝土裂缝检测的能力,引进在工程物探中应用广泛的叠加偏移成像技术。阐述了原理,借鉴地震勘探数据处理方式,根据弹性波在混凝土中的传播特性以及混凝土损伤检测的特点,制定出一套适合识别预制混凝土梁损伤的叠加偏移成像数据处理流程,从而得到对缺陷的成像。为无损检测技术人员定性、定量分析混凝土缺陷提供了实践和理论参考。

基于浮动随机实验法的拖拉机悬挂机构优化

建立了农用轮式拖拉机三点悬挂杆件系统的数学模型,通过运动学与几何分析,得到了提升过程中农具处提升力的计算方法。介绍了准整型浮动随机实验法,相比于以往应用于悬挂机构几何参数优化的若干方法,浮动随机实验法使用方便,且更能适应多变量、多约束条件的特点。针对某型号拖拉机提升力不足的问题,以改善提升能力为优化目的,悬挂杆件各几何参数为优化变量,结合国家标准规定和拖拉机实际使用情况确定约束条件,对悬挂系统的几何参数进行了优化设计。优化后提升能力有很大改善,说明这种优化方法可行有效。应用到工程中,结合工况和设计需求能够给出相应的优化方案。

知识确定性转化的辩证教学策略

个体知识不确定性和群体知识确定性需求的矛盾,要求高校教授学生确定性知识的同时还要引导学生具有思辨和认知的能力。为实现这一教学目标,从知识不确定性内容和表象的分析入手,总结出知识确定性转化过程的4个步骤,即认知方式转化、知识元件转化、逻辑推理转化和知识网络转化,并提出了高校教学的5种策略,即启发和概括、梳理和强化、讨论和辨析、验证和去伪以及协同和统一。并运用5个策略讨论缓解高校教学中需要克服的知识确定性转化中知识确定性与知识进步、知识确定性与存在差异性、学术自由与组织趋同3个方面矛盾的方法。

定向凝固铁磁形状记忆合金力-磁耦合各向异性特性研究

定向凝固方法制成的多晶铁磁形状记忆合金具有很多优越的力学性能,是新一代驱动与传感材料。以相对于定向凝固方向呈不同切割夹角的多晶Ni-Mn-Ga试样为研究对象,研究测试了试样在恒磁场作用下的应力-应变曲线。试验结果表明,该材料具有明显的各向异性力学特性,与应力、磁场和切割角等多因素的耦合有关,并总结得到一些有益的结论,为该材料在工程中的应用提供相应指导。

M30螺栓应力集中的应变电测

本文介绍了用应变电测法测试起重机上M30螺栓应力集中的一种方案。在现场实测时得到一系列测试数据和曲线，为分析该螺栓的疲劳破坏提供了依据。

斜直井内钻柱非线性屈曲的数值研究

斜直井内计重柔性钻柱的非线性屈曲属于强非线性问题研究的范畴。鉴于Newton-Raphson法一般只对弱非线性有效,难以满足工程实际对计算精度及可靠性的要求,用圆柱坐标系表示的钻柱屈曲四阶非线性平衡微分方程可以用微分求积单元法直接进行数值求解,结合DQ单元,用弧长法构建了增量迭代法。用两个工程实例验证了方法的有效性。数值结果表明,DQ单元法克服了有限单元法在处理钻柱自重方面的困难,提高了解的精度。基于DQ单元的弧长迭代法,方法简单,易于实施,收敛性好,能准确地捕捉到螺旋屈曲的临界载荷。因此,可方便地用于求解斜直井内钻柱的非线性屈曲问题。

弧长法在斜直井内管柱非线性屈曲分析中的应用

对于斜直井内底部一段管柱的后屈曲问题,基于受径向约束管柱的微分求积(DQ,Differential Quadrature)单元,构建了弧长迭代法.给出详细的迭代步骤和迭代初值的确定方法,对不同端部侧向约束条件下的管柱非线性屈曲进行迭代计算.并与现有文献中的近似解析解、实验结果和纯载荷增量迭代法的数值计算结果进行比较.结果显示,本文方法克服了有限单元法在处理管柱自重时的困难,同时能自动调节增量步长,跟踪管柱非线性后屈曲平衡路径的全过程.计算效率高、收敛性好、易于实施,可以用来分析斜直井内管柱的非线性屈曲问题.

结构损伤检测中OPCM换能器的特性

针对工程结构损伤检测应力波叠前偏移成像技术中侧向反射波信号的干扰问题,研制出正交异性压电复合材料(OPCM)换能器,通过理论仿真分析阐明其特性,并通过试验加以验证。理论仿真和试验结果共同表明:OPCM驱动器能够沿特定方向激发能量大、指向性尖锐的振动信号;OPCM传感器能够区分不同方向的应力波,并对特定方向的应力波具有强烈的响应特性。为有效解决结构损伤检测中侧向反射波干扰问题,进而提高信噪比,提供了方法参考。

定向凝固多晶铁磁形状记忆合金力-温度耦合的实验研究

铁磁形状记忆合金兼具大输出应变与高响应频率等综合特性,是新一代驱动与传感材料。采用定向凝固技术制成的多晶铁磁形状记忆合金具有较多优越的力学性能。本文对温度和应力耦合作用下的定向凝固多晶铁磁形状记忆合金的力学特性进行了实验测试,分别获得了定向凝固多晶Ni-Mn-Ga试样在不同恒定温度时的应力-应变循环曲线,以及试样在压缩时两个互相垂直方向的数字散斑图。结果表明:同一恒定温度时,随着应力循环次数的增加,其应变值逐渐减小;同一压缩应力时,不同温度作用过程中定向凝固方向的应力,随着温度的升高逐渐减小。本文结果可为铁磁形状记忆合金在工程中的应用提供一定的指导作用。

铁磁形状记忆合金双轴向力-磁耦合实验研究

对磁场和应力场共同作用下的单晶铁磁形状记忆合金的力学特性进行了实验测试与分析,分别获得了单晶Ni2MnGa试样在不同的压应力时、两个不同角度的磁场作用下的磁场-应变曲线。结果表明,当磁场垂直于应力时,磁场方向的磁致应变要远小于应力方向的磁致应变;当磁场平行于应力时,磁场方向的磁致应变要小于垂直于磁场方向的磁致应变,其磁致应变滞后环的面积远小于磁场垂直于应力时的滞后环面积。这为铁磁形状记忆合金在工程中的应用提供一定的指导作用。

热障涂层弹性模量和残余应力测试研究

采用数字图像相关法实验研究了热喷涂制作的热障涂层的弹性模量和残余应力。首先,采用三点弯测试方法对热障涂层试件进行加载,并利用二维数字图像相关方法对热障涂层试件加装过程中的弯曲变形进行了精确的测量,进而获得了热障涂层在受拉和受压两种状态下的弹性模量,结果表明,受拉时热障涂层试件陶瓷层的弹性模量为31GPa,而受压时其弹性模量为34GPa。其次,基于内力平衡,推导了考虑曲率变化的涂层残余应力计算公式;利用三维数字图像相关法测量了喷涂前后基体曲率的变化,进而获得了涂层残余应力的大小,结果表明,热喷涂后的热障涂层残余应力为压应力,大小为-86^-70MPa。