机械结构预应力坎合连接的原理

针对重型机械中超大超重型件的制造、加工、运输、和装配难的问题,提出了预应力坎合连接的方法。指出了预应力坎合连接与普通机加工表面自然摩擦以及机械键合的区别,并从仿生学和接触力学的角度分析了多峰坎合连接的原理。通过预应力可使坎合处理后的剖分子件形成具有承载能力的整体件,基于此原理提出了3种预应力坎合连接的工程应用方法。坎合因数的测量实验表明,在预应力场的作用下,界面的坎合处理可以有效提高结构抗错移能力。通过350MN模锻液压机模型实验,发现预应力坎合连接结构的抗错能力能够很好地满足模锻液压机的力学要求。该文还介绍了目前预应力坎合连接在重型压机中的实际应用。     

院校新闻

清华大学设计出8万吨模锻液压机建设方案近日,清华大学研究设计出8万吨重型模锻液压机,将用于国家航空产业基地建设,以支撑国家大型飞机的自主研制。该项目创造性地运用了现代预应力坎合技术和钢丝缠绕预应力结构,是我国拥有自主知识产权的重大装备项目。据悉,8万吨重型模锻液压机项目完成后,将是世界上吨位最大、压制能力最强的重型模锻液压机。预应力钢丝缠绕技术和预应力坎合技术用于重型模锻液压机,以及机架不动、由机器人缠绕加工重型零件的技术,都属世界首创。     

钢丝缠绕预应力坎合结构基础性原理

钢丝缠绕预应力坎合结构是指在预应力钢丝缠绕层的预紧下,坎合子结构经界面坎合作用而连接起来的结构。其应用解决了重型承载结构的设计、制造、运输、安装等诸多困难,近年来在我国自主建造的万吨级重型压机中已经得到广泛应用。但坎合连接的基础性原理研究远滞后于工程应用,重点从多峰弹塑性接触理论、断裂力学和弱边界理论三个方面对坎合原理进行分析和探讨,为坎合结构的深入研究和工程应用提供了初步的基础性原理支持。     

数控装置在模锻液压机同步节流系统中的应用

本文就数控装置在液压机动梁同步节流系统的应用研究中,通过对动梁运动情况的分析,找出了基本部件的逻辑表达式,然后运用小间隔脉冲消除、检出器,用几个逻辑部件代替较复杂的串行运算器,取得了良好的效果。文章还简要说明液压机自动控制数控装置的工作原理。该系统在650吨模锻液压机上进行了试验研究,证明该装置工作稳定、可靠、能灵活方便地改变参数,能满足加工精度要求。     

用粘塑性变分原理计算铝合金超塑性等温模锻力

本文提出可利用粘塑性理论解决超塑性变形的力学问题。以铝锌镁合金壁板构件超塑性等温模锻实验为基础,用粘塑性变分原理对超塑性模锻力进行了上界计算,给出了模锻温度、速度与平均单位压力的关系曲线及模锻压力-行程图,计算结果与实验数据基本一致。还讨论了用建立含有待定参数的速度场的变分法分析应变速率敏感的超塑性材料的变形过程的优点。     

液压机组合板机架的整体工作性能分析

本文用有限元混合法和专用计算程序对大型模锻液压机的组合板机架进行了弹性接触分析,求出接触内力及其分布,还应用SAP5结构分析程序做为空间问题对机架的工作载荷和预紧力分布的不均匀性及其对机架整体工作性能的影响进行了分析计算,正确地确定了预紧力和螺栓的预紧量,保证了机架整体工作的充分条件。文中以大型多向模锻液压机的工作样机650吨多向模锻液压机为例进行了计算验证,得出了具有实用价值和准确的结果,解决了研制大型模锻液压机的关键技术。     

预应力混凝土管桩作为抗拔桩的设计研究

以佛山市卫生局公共卫生大楼工程地下室抗浮设计为例,通过对预应力混凝土管桩作为抗拔桩在工程应用中的分析与总结,着重介绍了预应力混凝土管桩抗拔承载力的计算、桩与承台的连接及相应的构造措施等,并提出了一些合理的设计建议。     

模锻液压机动梁同步节流系统动特性分析

大型模锻液压机动梁同步平衡问题,是设计液压机需要解决的重要问题之一。我们用数控装置和电液脉冲马达控制主缸节流系统进行试验研究。本文就同步节流系统工作原理,系统数学模型的建立,系统分析综合,系统对偏心载荷校回能力的分析计算。其计算结果与试验结果基本一致。从而可看出,该控制方案是可行的,系统对偏心载荷有良好的抑制能力。     

管接头多向模锻工艺及装置的运动受力分析

本文分析了常用管接头多向模锻工艺方案,介绍了一种设计新颖的管接头多向模锻装置的工作原理;通过对该装置的力学分析,导出了凹模夹紧力与挤压成形力之间的比例关系式.文中给出了模具的设计方法.     

格构式锚杆(索)挡墙设计有关问题探讨

分析了格构式锚杆(索)挡墙的受力原理,计算力学模型以及受力特点和工程应用,介绍了锚索预应力损失的情况,并探讨了预应力损失对锚杆(索)挡墙的影响,提出了如何避免和减少预应力损失的意义和方法。     

快速锻造液压机的结构与控制

快速锻造液压机是实现自由锻生产精密化和快速化的压力加工设备,采用大流量比例电磁阀和计算机技术,实现了液压机的闭环控制和实时监测,针对液压机连续重复打击的工作特点,提出了智能重复学习比例－积分－微分（ＰＩＤ）控制器,实现对液压机位移的自动补偿,提高自由锻件的精度,实际运行结果表明,该机的控制系统可靠,打击次数多,精度高,震动小。     

管接头多向模锻模具装置动圈的内力和变形分析

采用所研制的管接头多向模锻模具装置,只需曲柄压力机一次行程,便能将加热好的棒料毛坯挤压成管接头精密模锻件.本文简要阐叙了该装置的结构及其工作原理,针对装置在工作中的受力情况,利用结构理论中的力法分析和计算了装置上动圈的内力和变形,同时研究了由于导柱与动圈上的导套孔间间隙不均匀所造成的影响.     

大型水压机阀芯驱动系统双圆弧凸轮设计及应用

针对大型水压机阀芯驱动系统中开启驱动力巨大和瞬变的特点,提出了一种适合该特点的双圆弧组合凸轮升程曲线设计方法.该方法通过寻找组合圆弧曲线使凸轮的压力角在阀芯开启力最大时具有较小的值,在全程范围内具有较快的开启速度.通过齐次坐标变换建立了凸轮轮廓的数学模型,利用等效曲柄滑块机构分析了其运动特性.将该方法应用于300 MN模锻水压机阀芯驱动系统中的凸轮设计,运动学分析表明该凸轮在两段圆弧的衔接点处有较好的柔性,冲击小.工业现场应用表明双圆弧凸轮能有效降低装置的故障频率,为负载具有瞬变重载特点的凸轮设计提供了一种有效的方法.     

液压机分配阀芯驱动凸轮升程曲线优化设计

为方便控制由凸轮驱动分配阀芯的液压机速度,提出一种阀芯开启度与凸轮转角成线性关系的凸轮升程曲线,导出凸轮升程曲线方程及其压力角的数学模型。在分析液压机分配阀芯驱动凸轮工作特征的基础上,以凸轮升程曲线最大压力角为目标函数,对凸轮升程曲线进行优化设计,并将其成功地应用于300 MN模锻水压机,结果表明优化效果十分显著。     

流体瞬变有限元分析

本文提出一种二维非定常微可压缩粘性液体流动计算的有限元瞬变分析方法及其计算模型,据此建立了采用全主元策略的波阵法分析软件,并以快速锻造液压机管道的流体瞬变计算实例说明其应用.     

液压位置保持系统的控制方式

以３ 万ｔ 模锻水压机同步平衡液压控制系统为例,通过理论分析与计算机仿真,研究了液压位置保持系统在流量控制和压力控制这２ 种不同液压控制方式下的系统动态特性,结果表明两者完全可以获得相同的控制效果,但在控制参数上有一定的差异．因而,使实际系统控制方式的设计选择方案增多     

Semisolid die forging process,microstructures and properties of AZ31 magnesium alloy mobile telephone shells

A semisolid slurry of AZ31 magnesium alloy was prepared by vibrating wavelike sloping plate process,and the semisolid die forging process,microstructures,and properties of the magnesium alloy mobile telephone shell were investigated.The semisolid forging process was performed on a YA32-315 four-column universal hydraulic press.The microstructures were observed by optical microscopy,the hardness was analyzed with a model 450SVD Vickers hardometer,the mechanical properties was measured with a CMT5105 tensile test machine,and the fractograph of elongated specimens was observed by scanning electron microscopy (SEM).The results reveal that with the increase of die forging force,the microstructures of the product become fine and dense.A lower preheating temperature and a longer dwell time are favorable to the formation of fine and dense microstructures.The optimum process conditions of preparing mobile telephone shells with excellent surface quality and microstructures are a die forging force of 2000 kN,a die preheating temperature of 250℃,and a dwell time of 240 s.After solution treatment at 430℃ and aging at 220℃ for 8 h,the Vickers hardness is 61.7 and the ultimate tensile strength of the product is 193MPa.Tensile fractographs show the mixing mechanisms of quasi-cleavage fracture and ductile fracture.     

Semisolid die forging process,microstructures and properties of AZ31 magnesium alloy mobile telephone shells

A semisolid slurry of AZ31 magnesium alloy was prepared by vibrating wavelike sloping plate process, and the semisolid die forging process, microstructures, and properties of the magnesium alloy mobile telephone shell were investigated. The semisolid forging process was performed on a YA32-315 four-column universal hydraulic press. The microstructures were observed by optical microscopy, the hardness was analyzed with a model 450SVD Vickers hardometer, the mechanical properties was measured with a CMT5105 tensile test machine, and the fractograph of elongated specimens was observed by scanning electron microscopy (SEM). The results reveal that with the increase of die forging force, the microstructures of the product become fine and dense. A lower preheating temperature and a longer dwell time are favorable to the formation of fine and dense microstructures. The optimum process conditions of preparing mobile telephone shells with excellent surface quality and microstructures are a die forging force of 2000 kN, a die preheating temperature of 250℃, and a dwell time of 240 s. After solution treatment at 430℃ and aging at 220℃ for 8 h, the Vickers hardness is 61.7 and the ultimate tensile strength of the product is 193 MPa. Tensile fractographs show the mixing mechanisms of quasi-cleavage fracture and ductile fracture.