强冲击载荷下氧化铝陶瓷的力学特性及本构模型

研究氧化铝陶瓷在强冲击加载下的力学响应和动态本构模型. 利用一级轻气炮对陶瓷靶板进行冲击加载,测量得到靶板内的应力-时间曲线,并分析得到氧化铝陶瓷的动力学特性. 结合陶瓷材料破坏特性分析,从脆性材料内翼型裂纹的产生和扩展机理出发,建立了微裂纹损伤本构模型,其中损伤参数通过微裂纹尺寸和微裂纹数2个变量进行描述. 实验与计算结果表明,该模型较好地描述了强冲击载荷下氧化铝陶瓷的力学行为.     

冻结壁原始冻胀力的分析与计算方法

进行冻结壁厚度设计时，通常采用永久地太值作为外荷载，往往导致设计的冻结壁厚度不足，本文通过粘土冻胀的成因分析，得出需用原始冻胀力这一被动地压值作为设计冻结壁厚度外荷载的结论，并用理论推导的方法得出原始冻胀力的求算公式。     

圆形钢串片散热器的自然对流换热研究及优化

对圆形钢串叶散热器自然对流换热的规律进行了试验研究。通过对试验数据的分析整埋得到肋壁局部换热系数的分布和肋壁平均换热系数与结构尺寸之间的经验公式，并得到自然对流换热的准则方程。用多吕标数学规划的方法得出了钢串片散热器的最佳结构尺寸。     

基于ANSYS的压力容器壁厚优化设计

阐述了压力容器设计的一种可行方案,以及针对压力容器的参数提出了以减少壁厚为优化目标进行优化设计的方法.首先通过材料力学等相关知识对某压力容器的结构进行设计,从而得出相应的尺寸参数,然后根据实际工况,利用大型仿真软件ANSYS进行力学分析,并以此为依据,利用ANSYS软件的优化设计模块(Design Opt)进行优化分析,并对比传统设计方法和ANSYS设计方法的效果.在满足工程中技术指标的情况下,实现提高设备刚度和结构轻量化的目标.     

土塞效应对不同壁厚大直径钢管桩竖向承载力的影响

通过对钢管桩单桩竖向极限承载力计算公式分析,发现计算公式中并没有考虑壁厚改变对钢管桩端部承载力以及土塞效应的影响。文章使用小泉法对钢管桩的土塞效应进行判断,在此基础上运用ANSYS有限元软件模拟分析在其他条件不变的情况下,不同壁厚的钢管桩对竖向承载力的影响。通过对不同尺寸钢管桩进行逐级加载绘制出钢管桩桩顶的荷载—位移曲线,从而得出不同尺寸钢管桩的竖向承载力。通过对钢管桩竖向承载力与钢管桩壁厚的变化趋势进行拟合分析可知钢管桩的竖向承载力与壁厚呈线性关系,可为今后涉及钢管桩壁厚改变时的竖向承载力计算提供参考。     

陶瓷过滤介质的颗粒尺寸对过滤性能的影响

根据渗流力学和空气动力学捕集理论，深入分析了陶瓷闰尺寸对陶瓷过滤介质压降，渗透率和过滤效率等性能的影响，为合理选择陶瓷过滤介质的陶瓷颗粒尺寸提供了理论依据，理论分析结果表明，当假定粒子为球形，陶瓷颗粒装填方式为单珠装填时，陶瓷介质的渗透率与陶瓷颗粒直径的二次方近似成正比，而压降与陶瓷颗粒直径的二次方近似成反比，当不同的陶瓷颗粒混合使用时，其数量和直径大小应该保持一定的比值，否则将会破坏粒子间的排列方式，影响过滤效率，对整体煤气化联合循环（IGCC）陶瓷过滤元件的过滤介质来说，陶瓷颗粒直径为20μm左右是适合的。     

药型罩结构参数对EFP侵彻能力的影响

该文采用均匀设计方法研究了变壁厚球缺药型罩结构参数对爆炸成型弹丸(EFP)侵彻能力的影响。以变壁厚球缺药型罩的3个主要尺寸参数为优化对象,以EFP对靶板的侵彻深度为指标,应用均匀设计方法设计仿真方案。分别用AUTODYN和SPSS软件对EFP战斗部的爆炸成型进行仿真和回归分析。仿真结果表明,药型罩尺寸的交互效应是影响EFP侵彻能力的主要因素。根据该结果得到最优化的设计方案。对优化方案进行仿真得到的EFP成型与侵彻均比较理想。     

设计方法学在纳米陶瓷球疲劳试验机中的应用

文章阐述了设计方法学在纳米陶瓷(氮化硅Si3N4)球滚动接触疲劳试验机中的应用技术方法。从功能分析着手,对试验机的要求、结构进行分析,建立了形态矩阵表,从该表中得到多种的原理方案构思,按照得到的几种设计方案,详细分析了产品评价决策,实现了该产品的创新设计。根据创新设计方案生产制造出产品样机,验证了方案的可行性。     

井下可控变径稳定器工作机理及力学分析

石油钻井井眼轨迹控制是当今世界性技术难题之一,旋转导向钻井工具可控制井眼轨迹,但日租费昂贵,使用变径稳定器可有效解决该问题。针对目前国内可变径稳定器结构复杂、制造成本高等问题,设计了井下可控变径稳定器,详细介绍了工具的结构组成和工作原理。利用CAE技术对其关键部件进行力学分析;并利用CFD技术计算工具在三种工位时过流压降。综合考虑可变径稳定器受钻井液驱动力、节流套筒及导向体阻力、弹簧弹力等因素,对可调整支撑块进行力学分析,推导出可变径稳定器所受液压压降与工具直径的计算公式,同时实验论证该公式的合理性。该工具与防磨工具配套使用在钻井时可减少钻井时长,大大缩短钻井周期,降低钻井成本。     

新型机械弹性车轮的力学传递特性分析

为了提高轮胎的防刺破、防爆胎及其安全性能,提出一种用于某型越野车的新型机械弹性车轮,其主要创新点在于车轮的无充气弹性结构.深入分析了车轮的系统构成及工作原理,通过对车轮驱动与制动2种工况下进行的装车试验,得出车轮结构中各部件的变形关系与其工作原理基本一致.在驱动与制动2种工况下,分别对新型机械弹性车轮内轮和外轮进行了力学分析,得出车轮内部结构的力学传递关系.最后通过ADAMS软件分别对车轮在驱动与制动2种工况下进行力学传递特性动态仿真,并对仿真结果进行了分析,验证了该新型车轮能够有效地进行力的传递,保证了汽车的正常行驶.     

360°旋转带式输送机的设计研究

新型旋转带式输送机在冶金工程中具有较大的应用价值,但因为该类型皮带机应用较少,设计人员接触不多,导致设计经验不足,缺乏可供借鉴应用,研究从旋转皮带机的总体设计方案,技术参数及具体设计方法着手进行针对性分析,提出了可供广大机械设计人员借鉴的设计意见,具有较大的参考价值。     

采用频谱仪对瓷碗声音变化的实验分析

通过研究对各种瓷碗的敲打发出声音的频率进行分析,发现有裂缝的碗声音的变化是音调和音色都变化,但主要因素是音调的变化,还发现当敲打碗的力量达到一定时,碗的音调基本不变。     

直径168 mm管道被动喷射式皮碗结构设计及清洗性能仿真

油气管道内部工况复杂且含有多种化学物质,为减少管道内黑色粉末及固化油泥对管道内检测器运行姿态稳定性及检测效率的影响,提出了一种适用于直径168 mm管道内检测器被动喷射式皮碗结构设计方案,利用有限元模拟仿真分析方法研究了被动喷射式皮碗结构设计的清洗性能。仿真结果表明：开孔角度为30°、开孔高度为15 mm及开孔直径为12 mm的被动式喷射开孔可使管道下游壁面上的流体介质流速达到14.81 m/s,可对黑色粉末进行有效清洗。被动喷射式皮碗结构可有效冲刷并清洗管道壁面黑色粉末,并在一定程度上清理管道内固化油泥,使其分散混合于管道内流体介质中随检测器排出管道外。该被动式喷射孔皮碗结构设计可丰富管道内检测器动力节皮碗设计理念,为相关检测性能优化提供理论指导和技术支撑。     

被动式超低能耗木结构建筑外围护结构节能设计

在被动式超低能耗木结构建筑能量损失中外围护结构的传热损失占比最高,为了降低能耗,研究了被动式超低能耗木结构建筑外围护结构节能设计方案。通过标定热箱法对建筑外围护结构保温性进行测试,获取建筑外围护结构传热系数或热阻。分析了建筑外围护外墙、屋顶和外窗,研究了各外围护组成部分的传热系数。将屋顶、外墙和外窗当成正交实验的三个因素,通过等水平正交实验表获取实验方案组合。将研究的被动式超低能耗木结构建筑当成基准建筑,将其冷热总负荷和各外围护结构节能设计方案全年空调总负荷的差值当成对应组合方案的总负荷节能值,获取节能设计方案。利用Energyplus软件对设计节能方案进行能耗模拟,获取前三个最优方案在一段时间内的能耗值,对节能设计方案进行验证。结果表明：4号节能设计方案空调总负荷节能值最高,其次是2号节能设计方案,再次为8号节能设计方案;方案4能耗低,二氧化碳减排量高,舒适性好。可见桁架屋顶、玻璃纤维保温棉填充墙体、low-E中空（断热铝窗框）外窗组成的外围护结构节能设计方案最优。     

基于CAI的产品创新关键技术及应用研究

基于CAI技术针对当前新产品开发的实际，对产品创新设计理论及关键技术进行研究，通过对产品的需求分析、功能设计和价值工程分析，提出了计算机辅助创新(CAI)技术，它使开发人员能够迅速找到产品的问题所在和改进创新方向，引导用户有效地使用计算机辅助创新软件——Tech Optimizer。在产品的概念设计、方案设计以及工艺设计阶段，根据市场需求，CAI能辅助工程技术人员进行新产品开发以及产品改进，获得产品创新方案的构思，还介绍了CAI在铝合金基体陶瓷镶块摇臂创新开发中的应用。     

基于 SolidWorks 的陶瓷模具参数化设计

为了深化CAD应用,提高我国陶瓷墙地砖模具系列化、快速化设计效率,研究在VC＋＋6.0二次开发环境下基于SolidWorks的陶瓷墙地砖模具参数化设计方法．在分析SolidWorks应用程序开发接口、ATL技术、参数化建模技术、数据库建立与访问关键技术的基础上,以开发出的陶瓷墙地砖模具参数化设计系统为例,详细说明实现模具零件参数化设计的过程,并给出主要程序代码．实现了相似零件的快速设计,为陶瓷模具及其它行业企业的参数化设计系统二次开发提供了参考．     

钻柱与井壁接触的动态仿真分析

针对钻柱沿井深和井眼圆周方向与井壁的随机接触碰撞问题,利用ADAMS和ANSYS软件对其进行动态仿真分析,模拟了钻柱在井眼中与井壁由不接触到接触及其接触位置变化的全过程,得到了接触区域的具体位置以及接触力的大小。为实钻时,防止钻柱磨损和对钻柱寿命的预测提供了依据,对钻柱的结构设计以及钻柱力学的研究具有一定指导意义,本方法适用性强也可应用于定向井、大位移井等同类问题的研究。     

橡胶制动皮碗的溶胀作用分析及其控制原理

针对目前汽车制动液普遍存在的橡胶溶胀问题，进行了系统的研究和探讨．以核磁共振（ＮＭＲ）为主要的结构分析手段，结合天然橡胶（ＮＲ），丁苯橡胶（ＳＢＲ）和三元乙丙橡胶（ＥＰＲ）制动皮碗在不同汽车制动液中溶胀前后的根径变化值、硬度下降值和体积膨胀率等数据．讨论及分析了橡胶制动皮碗的溶胀原因及作用，并提出了通过汽车制动液的主体结构、增加介质极性和利用界面活性剂等途径防止橡胶制动皮碗溶胀的方法．     

硬质合金端铣刀的铣削冲击

用较简单和实用的角度投影法分析了切削时的机械冲击,得出了切削时的接触类型和切入过程的接触顺序以及刀齿切入时的最佳状态切入角E_1和切出角E_2的变化,改善了刀齿的受力状态,提高硬质合金端铣刀的使用寿命。