面向高效节能的螺旋输送机设计参数优化方法

为解决螺旋输送机在混凝土小预制件生产过程中的能耗高,效率低等问题,提出了一种面向高效率、低能耗的混凝土螺旋输送机设计参数优化方法。首先,建立混凝土螺旋输送机工作过程的速度和力学模型,揭示影响螺旋输送过程能耗和效率的重要因素。在此基础上,以螺距、转速和输送长度为优化变量,以螺旋输送过程总能耗最小、输送效率最大化为目标,建立混凝土螺旋输送机设计参数多目标优化模型,并提出一种基于改进的非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)进行优化求解。最后,通过将多目标优化结果与单目标优化结果进行对比分析,验证了所提出优化方法在提高混凝土螺旋输送效率的同时可有效降低生产能耗。

坡口形式对Q345/SUS304异种钢对接接头残余应力和变形的影响

近年来,异种钢焊接接头在工业应用上越来越广泛。在焊接中、厚板的异种钢接头时,为了获得全焊透接头通常需要在工件上准备坡口。由于坡口处需要填充焊缝金属,因此不同的坡口要采用不同的热输入和焊道布置。理论上而言,不同热输入和焊道布置对焊接残余应力与变形会有影响。采用数值模拟与试验手段相结合的方法研究坡口形式对Q345与SUS304异材对接接头的残余应力与变形的影响。以有限元软件ABAQUS为平台,开发热-弹-塑性有限元数值计算方法来模拟板厚为10 mm的V形和X形坡口Q345/SUS304异种钢平板多道焊对接接头的温度场、应力场和焊接变形。采用盲孔法测量V形坡口接头表面的焊接残余应力;分别采用游标卡尺和三坐标仪测量V形和X形坡口接头的横向收缩和角变形。通过比较可知,不论是焊接残余应力还是焊接变形,计算结果与试验结果都吻合较好,验证了计算方法的有效性。研究结果表明,在Q345母材与焊缝交界处的应力分布均出现不连续的现象,而且接头中SUS304侧的高拉伸残余应力区域明显宽于Q345侧。数值结果表明,坡口形式对纵向残余应力的峰值影响较小,而对横向残余应力的峰值有一定影响。试验和数值模拟结果显示V形坡口接头的横向收缩和角变形明显大于X形坡口接头的值。

坡口形式对SUS304奥氏体不锈钢对接接头残余应力和变形的影响

以ABAQUS软件为平台,开发了热-弹-塑性有限元计算方法用于模拟V形、K形和X形坡口SUS304奥氏体不锈钢多层多道焊对接接头的温度场、残余应力和焊接变形.同时,采用试验的方法测量了接头的残余应力和角变形.计算得到的焊接残余应力和角变形与实测结果吻合良好,验证了计算方法的妥当性.结果表明,坡口形式对接头的残余应力和角变形有显著的影响:V形坡口的高拉伸残余应力区和角变形均明显大于K形坡口和X形坡口,而K形坡口则略大于X形坡口;坡口形式对纵向残余应力的峰值影响较小.

V形坡口和K形坡口Q345/SUS304异种钢对接接头残余应力和变形

以ABAQUS软件为平台,开发热-弹-塑性有限元方法模拟了V形坡口和K形坡口Q345/SUS304异种钢多层焊对接接头的温度场、残余应力和焊接变形.同时采用试验的方法测量了接头的残余应力和角变形.计算结果与试验测量结果吻合良好,验证了计算方法的妥当性.结果表明,不同坡口Q345/SUS304异种钢接头的Q345母材与焊缝交界处的应力分布均出现不连续性,且SUS304侧的高拉伸残余应力区明显宽于Q345侧;K形坡口开口朝向Q345侧相较于开口朝向SUS304侧的接头,Q345/焊缝交界处附近的峰值应力和高拉伸残余应力区均明显较小.试验和数值结果表明,坡口形式对接头的角变形有明显的影响.

Q345/SUS304异种钢对接接头残余应力和变形的分析

以ABAQUS软件为平台,开发了热-弹-塑性有限元计算方法用于模拟Q345/SUS304异种钢多层多道焊对接接头的温度场、残余应力和焊接变形.同时,采用试验方法测量了焊接接头的残余应力、横向收缩和角变形.计算得到的残余应力、横向收缩和角变形与实测值吻合良好,验证了计算方法的妥当性.结果表明,Q345母材与焊缝交界处的应力分布有明显的不连续性,靠近交界处Q345侧的较窄范围内纵向拉伸应力明显低于该区的两侧;SUS304侧的高纵向拉伸应力区明显宽于Q345侧.此外,试验和数值分析表明,Q345/SUS304异质接头有较明显的角变形.

ZG25CrMnNi焊补热影响区混晶魏氏组织的形成及改善

B+级钢(ZG25CrMnNi)铸造铁路货车摇枕和侧架后,存在各种贯穿性铸造缺陷,需进行堆焊修复;然而焊缝热影响区的粗大魏氏组织,经过3次正火处理均没得到有效消除。解决方法,首先改堆焊为多层多道焊,将魏氏组织的严重程度降到最低;再者就是在正火前增加一道中间退火工序,重新构建组织结构,有效地杜绝了粗大魏氏组织的遗传性,达到了改善组织的目的。

独立零件之间的连接结构的CAE分析

塑料零件间的挂钩连接,涉及材料老化、材料变形等问题,重点考虑在装配的过程中零件连接方式。通过计算分析确定了壳体零件间的连接结构的工作可行性和准确性,为优化化零件连接方式,提高连接的可靠性,提高产品的品质有重要的作用。

面向低功率低成本小预制件的辊子设计优化

针对混凝土小预制件生产线的辊推系统,本文进行了辊子的优化设计.首先,基于辊式输送机的基础选型,设计了辊子的有效宽度和间距;其次,建立了以辊式输送机的输送宽度、辊子间距、直径及辊子厚度为决策变量、以辊子成本和驱动功率为优化目标的多目标优化模型;然后,利用序列二次规划算法对优化模型进行求解,得到了最小功率和最低成本下的辊子最优设计参数;最后,综合案例分析表明,本文的设计在成本、功率及综合指标方面较行业标准分别优化了9.74%,2.27%及5.70%,由此验证了本文优化设计的有效性.