定向有机玻璃层间剪切强度试验方法的分析与改进

为验证现行定向有机玻璃层间剪切强度试验方法的适用性,本文分析了试验夹具、试验速度和试样厚度等因素对定向有机玻璃层间剪切强度试验的影响,结果表明采用有自动对中装置、弹簧螺栓共同定位、高背后挡块的试验夹具,1mm／min的剪切速度,不大于10mm的试样厚度时。能够真实地反映定向有机玻璃的层间剪切破坏．根据对试验参数的分析,提出了改进的层间剪切试验方法．     

曲柄偏心钢坯飞剪机运动学分析

七杆曲柄偏心钢坯飞剪机可将最大运行速度达5.2m/s的钢坯剪成定尺长度。由于剪切速度较高,对它进行剪切过程力能参数计算和设备强度计算以及定尺调整和控制之前,必须进行运动学分析。本文提出了这种飞剪机刃尖轨迹、刃尖运动速度、剪刃开度、剪切速度和剪切变形速度等各项分析表达式。     

考虑颗粒破碎的粗粒土直剪试验离散元模拟

为了分析粗粒土的剪切力学特性,采用离散元软件PFC2D模拟考虑颗粒破碎的粗粒土直剪试验,提供了制备可发生破碎的单颗粒粗粒土试样方法,以及改变离散元试样孔隙率的方法。在不同竖向压力作用下对粗粒土试样模拟直剪试验,分析剪应力、体应变与剪切位移的关系,剪切前后应力状态,剪切后速度分布情况。改变粗粒土试样的孔隙率和颗粒间黏聚力,分析粗粒土剪切强度的影响因素。研究表明,试样先剪缩再剪胀,剪应力峰值、残余强度随着竖向压力的增大而增大。应力场受剪前均匀分布,受剪后分布不均匀。剪切带内外颗粒处于不同的运动状态,剪切带内速度变化梯度较大。在相同竖向压力作用下,剪切强度随孔隙率增大而减小,随黏聚力增大而增大。     

金属板材仿真剪切断面质量模型预测研究与优化

文章在DEFORM-3D中运用二次回归正交旋转组合设计剪切仿真的试验方案,研究剪刃间隙、剪切角度、剪切速度对剪切断面质量的影响规律,从仿真结果得出塌角、光亮带、撕裂带、毛刺大小的预测模型以及不同工艺参数组合对剪切断面质量的影响显著;以4个预测模型的附加权重之和达到最优值为目标,建立评定多目标的剪切断面质量的数学模型,并运用二次规划函数对综合剪切断面质量数学模型进行优化分析,得出最佳剪切工艺参数,并进行了仿真验证。     

剪切下料问题的几何分析

本文针对剪切下料问题中存在的不足,从裂纹扩展的角度出发,以两个剪刃处产生的裂纹在扩展后必须相遇及保证剪切质量为前提,对剪切下料过程中影响剪切质量的径向间隙、轴向间隙、棒料直径及剪刃和棒料的接触长度进行了综合的几何分析,并以此为基础探讨了适宜的剪切下料方法。本文为径向夹紧剪切下料提供了必要的理论依据,实验证实了理论分析的正确性。     

试验参数对管材环向拉伸方法的影响

为研究标距弧长、标距角度、摩擦和试样厚度对环向拉伸的影响,对环向拉伸进行理论分析和有限元模拟。使用理论方法推导出切向力关于摩擦及标距角度的计算公式,对圆环试样在拉伸过程中的受力和变形进行分析;使用ABAQUS模拟环向拉伸过程,分析了标距弧长、标距角度、摩擦及试样厚度对试验的影响,并验证了理论解。结果表明:试验时需要选择合适的标距角度,并使用润滑剂减小摩擦力的影响。     

标准砂直剪试验的PFC数值模拟

直剪试验作为一种常用的室内土工试验,在实践中得到了广泛的应用,但是目前在细观尺度上对其剪切带的研究还不多,因为这涉及到试验手段和试验仪器方面的问题.PFC(particle flow code)是目前使用较多的模拟软件,其以颗粒为基本单元,可以较好地模拟材料的颗粒属性.因此利用PFC数值模拟的方法,探讨了颗粒形状、试样初始孔隙率对直剪宏观力学行为的影响.在成功建立砂土直剪试验数值模型的基础上,分析了试样内颗粒配位数、颗粒速度场以及局部孔隙率分布,发现砂土直剪中的剪切带并非是完全水平的直线,而是具有一定的斜率和曲率,其剪切带厚度大约为平均粒径的10.37倍.     

不同状态9％Ni钢低温强韧性研究

文章通过系列温度下3种试样形式的拉伸试验及冲击韧性试验研究了经调质处理(QT处理)及亚温淬火处理(intercritical heat treatment,IHT)的2种状态9%Ni钢的强韧性变化规律。结果表明:IHT态试样强度基本上高于QT态,低温下IHT态试样的N_(bⅡ)、C_(bⅠ)、C_(bⅡ)大于QT态试样的;IHT态试样具有更高的低温冲击韧性;IHT态9%Ni钢具有更佳的强韧性匹配归因于其组织更加细小均匀,且逆转变奥氏体含量增多,分布更加均匀弥散;缺口(裂纹)敏感系数、缺口(裂纹)强度相对降低系数可用来定量表征缺口(裂纹)试样低温脆断抗力的大小,为进一步研究评价材料的低温断裂抗力指标奠定了基础。     

双立轴圆盘刀玉米秸秆切碎器正交试验

利用正交试验的方法 ,对双立轴圆盘刀玉米秸秆切碎器的功耗和切碎率进行了研究 ,分析了动刀刀端线速度、动刀组数、拖拉机行进速度对功耗和秸秆切碎率的影响 ,结果表明 :动刀组数对功耗和切碎率影响最大 ,其次是动刀线速度、拖拉机行进速度 ,三因素之间有一最优组合。本文根据切碎试验建立的正交多项式 ,可作为玉米秸秆切碎还田机械设计的理论依据。     

铝合金在三种应力状态下的力学性能研究及断口分析

通过对铝合金(6063)进行平板拉伸试验、带缺口的平板拉伸试验及纯剪切试验,研究了铝合金在三种应力下的力学性能.宏观试验结果发现:平板拉伸时的断裂应变大于带缺口拉伸时的断裂应变,而平板拉伸时的屈服应力及峰值应力小于带缺口拉伸时的屈服应力和峰值应力,剪切时材料的断裂剪应变远远大于平板拉伸时的断裂应变.三种应力状态下试样的断口也明显不同:缺口试样根部明显发生了颈缩现象,而且断面上存在着大量的韧窝;平板拉伸几乎没有发生颈缩现象,断面上的韧窝和剪切唇各占一定的比例;纯剪切试样断口上几乎以剪切唇为主.     

立式茎秆还田机切碎性能影响因素的研究

利用设计的模拟田间作业的立轴式玉米茎秆还田装置实验台,研究了行进速度、刀盘转速、喂入位置、玉米茎秆直径等因素对切碎效果的影响.研究结果表明:该立轴式玉米茎秆还田机在所需的拖拉机的行进速度为0.6~0.8m/s、动刀盘的转速为1550~1600r/min、茎秆的喂入位置靠近定刀部位时的切碎效果较好.     

一种新型仿生型防刺服的基板设计与防刺机理探究

为进一步开发出轻质有效的个体防刺装备,本文借鉴自然界的生物装甲模型,设计出一种类似三棱锥结构的仿生型防刺基板.前期通过刀具冲击基板的数值模拟和实验测试,探究了三棱锥结构防刺基板的抗冲击行为及防刺机理,并得到了最优的结构设计.由于三棱锥结构对刀具的冲击力具有分散作用,避免了冲击动能的集中破坏,使得三棱锥结构比平板的防刺性能要高得多.通过采用具有优异冲击韧性的改进型钛合金（TC611）材料制作的三棱锥防刺基板最佳角度为22.5°,最佳厚度为1 mm.采用新型铆接方式设计并制造的整体防刺层通过了警用防刺服GA 68-2008的刀具冲击测试.相比现有的大部分防刺服,该种防刺服更能有效抵御刀具的冲击,且重量轻、制作周期短,具备较高的可穿戴性.      

CNC平面浮雕工艺参数对木制部件表面粗糙度的影响

计算机数字控制机床(CNC)平面浮雕雕刻是批量加工实木家具及实木工艺品的普遍方式,在实际生产加工中,大多凭借工人的经验,没有精确的数据设定参数,加工过程会增加损耗.通过正交试验L25(56)分析树种、刀尖直径、雕刻深度、X轴进给速度、路径间距、纤维方向与X轴夹角对雕刻质量的影响,利用3D激光轮廓扫描仪检测加工的木制部件表面粗糙度.结果表明:路径间距对浮雕产品的表面粗糙度和加工效率影响较大,其次是纤维方向与X轴夹角、刀尖直径,进给速度和雕刻深度对加工表面粗糙度影响较小.     

利用微生物提高作物秸秆饲用价值的研究

研究了微生物(乳酸菌和酵母菌混合发酵物)发酵玉米秸秆对饲用价值和奶牛饲喂效果的影响。实验处理为用筛选的微生物制剂发酵纯秸秆粉、纯秸秆粉补充氮源(豆粕粉)和碳源(玉米粉),对照为清水发酵上述原料。结果表明,作物秸秆粉经微生物发酵后有机酸(以乳酸计)含量接种后24h内大幅度提高,之后持续缓慢增加,而清水发酵的对照则没有酸积累现象;与清水发酵对照和不发酵原料相比,微生物发酵处理纯秸秆粉的粗蛋白、粗脂肪和粗纤维变化无明显差异;但发酵原料中补充碳、氮源后,微生物发酵处理的粗脂肪、维生素B含量大幅度提高,粗纤维含量显著降低,粗蛋白含量变化不明显。奶牛试验表明,与清水发酵玉米秸秆相比,微生物发酵秸秆处理产奶量增加了17.0%,乳脂率增加了1.01%。     

直刃刀切割棉秆的动力学特性分析

针对棉秆这种木质化程度高的硬茎秆物料,本文对其在直刃刀切割作用下的变形及切割动力学特性进行了分析,为棉秆切碎刀片的设计提供理论依据,以便于提高刀片切碎棉秆的质量和降低切碎能耗。     

小麦秸秆粉碎装置的粉碎性能试验分析

秸秆粉碎装置是秸秆还田机的主要工作部件,本文利用自行设计的秸秆粉碎试验台,以壳体包角、刀辊转速、动定刀间隙为三个试验因素,以粉碎质量、粉碎功耗为试验指标,对小麦秸秆进行了粉碎试验,建立了粉碎质量和粉碎功耗的数学模型,分析了粉碎装置结构、运动参数对粉碎质量、粉碎功耗的影响规律,优化确定了粉碎装置的最佳结构和运动参数,为秸秆还田机提供了依据。     

硅藻泥-草梗复合吸声材料的测试研究

以硅藻泥、草梗、氧化镁为主要原料,加入一定的辅助材料,研制出一种新型复合多孔吸声材料.分析材料的吸声原理及基本特性,采用驻波管法在200~2 000Hz频段范围内测试材料的吸声性能.结果表明,材料的吸声性能受草梗掺量、尺寸、材料的密度和厚度以及背部空腔尺寸的影响,与一般常用吸声材料的吸声系数进行比较,综合吸声性能优良.     

高速点磨削参数对温度场与表面硬度的影响

高速点磨削技术在装备制造业中已得到广泛的应用.通过考虑点磨削变量角α对于磨削加工中转移到工件表面热量流的影响,加载移动热源来模拟温度场分布和最高温度,并分析受此温度场影响的零件亚表面的厚度.设计正交试验进行高速点磨削加工,测量不同加工参数下得到的表面硬度,以此验证工件表面温度场仿真及得到磨削参数对于零件表面硬度影响的主次因素.结果表明,倾斜角α的引入降低了温升;切削深度则是导致磨削区域温度升高的主要因素;当工件表面的温升达到某一温度值时,会使零件的硬化层变质,破坏硬化效应.     

遗传算法在碳纤维复合材料高速转子优化设计中的应用

对多层结构碳纤维复合材料转子进行了高转速下的静力学分析 ,建立了多层嵌套结构碳纤维复合材料转子的强度与转子的材料密度、转速、纤维铺设角、各层径向壁厚以及各层间过盈配合量间的数学关系式。应用遗传算法进行了转子结构的优化设计 ,解决了多层结构碳纤维复合材料高速转子设计中如何寻求转子最优外形和工艺参数的难题。通过对转子各层的纤维铺设角、各层径向壁厚以及各层间过盈配合量进行优化 ,获得了转子的最佳几何外形和工艺参数 ,使转子的储能密度较优化设计前提高了 1 36 % ,最大限度地提高了转子的储能能力。此优化设计方法为多层嵌套结构碳纤维复合材料转子的储能密度优化设计提供了有效手段     

流化床燃烧棉秆与床料的混合特性及混合质量评判标准

论述了10～100mm长度的棉秆与弱酸性床料的混合流化特性,研究了棉秆长度、床料粒径、配比和流化风速等因素对混合均匀程度的影响.试验结果表明:长度100mm以下特别是50mm左右的棉秆,与粒径为0.6～1mm的床料,在配比为2%(初始质量分数),流化数大于3时,能较均匀地混合流化;但流化数大于7时,混合均匀程度有所降低.棉秆与床料的不同配比对混合均匀程度也有影响,棉秆的质量配比越小,混合得越均匀,所以设计流化床锅炉时流化风速、静止床高要选择合理,否则会影响到密相区的稳定燃烧.提出了秸秆流化床燃烧时,秸秆与床料混合质量的评判标准,并介绍了混合均匀度的概念.在一定的试验条件下,当混合均匀度小于1.4时,秸秆和床料混合比较均匀,能够适合流化床燃烧.