硬质合金内冷钻头三维参数化建模研究

针对硬质合金内冷钻头结构复杂、尺寸多、建模难度大的问题,进行三维参数化建模,在UG软件中建立了三维参数化设计系统。按照设计参数,首先将端刃截形沿螺旋线扫掠,生成内冷钻头的螺旋槽模型。其次,与传统麻花钻的钻尖仅包含单曲面或双曲面不同,内冷钻头的钻尖包含了第一后刀面、第二后刀面等多个曲面;根据端刃第一后角、第二后角、Gash角等具体参数,建立了第一后刀面、第二后刀面、Gash面等钻尖曲面的模型。在细节处理部分,由于退刀槽由光滑曲面过渡衔接而成,难以通过数学模型的方式进行建模,因此利用UG强大的曲面造型功能,使用桥接曲线、网格曲面等操作,生成了过渡自然的退刀槽模型。运行实例表明,硬质合金内冷钻头三维参数化设计系统能够根据设计需要快速完成三维模型的建立,生成的模型准确描述了螺旋角、端刃后角、Gash角等关键参数,在退刀槽等细节部位过渡自然,实现了硬质合金内冷钻头三维模型的精确表达。     

对数螺旋线齿锥齿轮齿面的形成及传动原理(Ⅲ)

利用空间双参数曲面族包络理论推导了对数螺旋线齿锥齿轮的共轭齿面方程,在此基础上详细分析了对数螺旋线齿锥齿轮齿轮副啮合过程中齿面上的啮合线和接触线,并借助将曲面接触问题转化为曲线接触问题的研究方式,对齿轮齿面形状、特性等进行了充分的论证,研究和分析结果表明:对数螺旋线齿锥齿轮的共轭齿面也为对数螺旋曲面,从而进一步证明了该种新型齿轮传动应用于工程实际的可能性.     

混凝土搅拌车螺旋叶片参数化设计方法

目的研究混凝土搅拌车螺旋叶片的参数化设计方法,实现螺旋叶片二维工程图纸的自动设计出图.方法依据搅拌筒的功能及结构特征,给出了通用于三段式与四段式搅拌筒的叶片螺旋线的方程.以叶片三维螺旋线方程为基础构造螺旋面,提出了从空间螺旋曲面到二维工程图的映射算法.以Visual Basic为平台,基于Active X Automation技术对Auto CAD进行二次开发,开发了螺旋叶片的参数化制图软件,并以10 m3混凝土搅拌车的螺旋叶片为例进行了检验.结果该参数化制图软件能够实现螺旋叶片参数的自动计算,并能快速准确的绘制出叶片的工程图.软件具有简洁实用的用户交互式界面,方便了用户的操作及大量设计参数的输入和修改工作.结论工程图参数化设计计算方法及软件开发流程对设计是可行的,可以有效提高设计与制图的效率,对具有同样相似结构机械零件参数化设计软件的开发具有指导意义.     

铣刨机排刀螺旋线的设计探讨

铣刨机作为路面养护的专用设备应用越来越广泛，工作转子是铣刨机的核心部件，其设计水平直接决定铣刨机的性能，工作转子设计重点是设计排刀螺旋线。从排刀的原理、设计螺旋线的参数选定、影响螺旋升角的因素、螺旋头数对螺旋线设计的影响等方面阐述排刀螺旋线的设计。     

变距蜗杆螺旋面的加工原理及磨削加工可行性研究

本文根据“空间啮合理论”求出了EQ140转向机变距蜗杆螺旋面方程式、蜗杆各传动特性参数以及蜗杆轴截形表达式,并在计算机上计算了它们的数值.本文还从理论上探讨了用圆盘砂轮磨削蜗杆螺旋面的工艺可行性,以动态的观点讨论了空间曲面的拟合,用“数值逼近”的方法研究了磨削蜗杆的精度,确定了砂轮曲面状形.     

具有对数-指数参数特征的螺旋曲面参数化精确造型

对参数中含有对数-指数的新型螺旋曲面进行质点的成形运动学分析和描述,依据质点成形运动组合系统化定义和分类新螺旋曲面,以揭示此型螺旋曲面几何特征、数学性质、工程应用可能及推测新型螺旋曲面.构建具有对应具有对数-指数参数特征的螺旋曲线数学模型,应用Pro/E二次开发工具Pro/TOOLKIT,修正的螺旋曲面扫描算法和参数传递原理构建单一全关联数据库.对整个模型任意点,任意特征数字信息的提取实现了该类螺旋曲面的精确参数化造型.该参数化模型中对应具有对数-指数参数特征的螺旋曲线生成直接来自数学模型,所构建的参数化模型理论上无任何误差.     

代数阿基米德螺旋涡旋型线的研究

利用微分几何共轭曲面和法向等距曲线理论,证明了代数阿基米德螺旋线作为涡旋压缩机型线的可行性,并分析讨论了代数阿基米德螺旋型线的基本特点,为变截面涡旋压缩机的设计提供了一种新的方法,同时表明代数阿基米德螺旋型线的结构及受力均优于圆的渐开线,有较好的应用前景。     

回转体上等螺旋角螺旋形刀刃的研究

结合加转面上螺旋线的形成，给出了回转面上螺旋线螺旋角的广义定义，并在此基础上推导出了螺旋角的解析表达式，探讨了回转面上等螺旋角螺旋线的条件，讨论了组合回转面上螺旋线的光滑过渡问题，给出了常见回转面上的等螺旋角螺旋线的数学方程，所得到的结论为螺旋形刀刃铣刀的设计、制造奠定了理论基础     

复合材料管的模拟与度量

通过确定管芯线的轨迹，扫描形成管状面，求得曲面上的螺旋线，近似模拟形成高密聚乙烯复合材料管，并给出其度量方法．     

直序双塔精馏分离BTX过程的稳态模拟与动态控制研究

利用Aspen Plus模拟软件对BTX直接序列双塔精馏过程进行稳态研究,在设计规定下分别对苯塔和甲苯塔的操作参数进行确定和优化,确定了各塔的理论塔板数、最佳进料位置、回流比以及灵敏板温度.在稳态模拟设计数据的基础上,采用Aspen Dynamics考察了进料流量扰动(±10%)和进料组成扰动(±10%)的工况下,各项控制指标均可在较短响应时间内达到平衡,动态控制结构可以很好地应对工艺过程中进料流量和进料组分的扰动.     

基于Fluent的无缝钢管控制冷却喷嘴布置参数

为获得轴向均匀的温度场,利用Fluent有限元仿真软件,对无缝钢管控冷设备中喷嘴布置情况进行了三维建模及数值模拟,研究了喷嘴直径、喷嘴个数、喷嘴排数、喷嘴入口速度和入口方向等参数对钢管外壁冷却均匀性的影响.结果表明,喷嘴直径和布置情况、以及喷嘴入口方向对钢管外表面冷却均匀性影响较大;喷嘴入口速度仅影响冷却速率,对钢管外表面冷却均匀性影响不大.     

锌液冷却管热应力有限元分析

锌液冷却管是用20号无缝钢管弯制而成,在锌液的冷却过程中容易出现裂纹,使用寿命短.针对锌液冷却管材料特性和工作环境,利用ANSYS有限元分析软件建立了冷却管的温度 应力耦合分析的三维有限元模型.冷却管的传热特性随温度变化而变化,故采用非线性分析法分析其传热特性.通过计算分析,得到冷却管的热应力分布图及其分布规律,找出冷却管危险截面的位置.研究结果表明:弯管部分的等效应力比直管部分的等效应力大;对于整个弯曲部分,其内壁的等效应力大于外壁的等效应力.最大等效应力点在弯管与直管的连接处偏向弯管侧;冷却管在工作过程中存在显著的热应力,导致其爆裂失效,为研究冷却管的寿命提供了参考.     

双相不锈钢管道焊接残余应力参数的数值模拟

焊接残余应力一直为人们所关注，其大小和分布与焊接热源、接头形式和材料性能等多种因素有关，作者利用热弹塑性理论为基础的有限元数值模拟技术，对SAF2205双相不锈铜管道接头环焊缝残余应力进行有限元数值模拟，得到了管道内外表面残余应力的分布规律，即，在管道的焊缝及近缝区，内表面轴向残余应力是拉伸应力，外表面轴向残余应力是压缩应力，而内外表面环向残余应力都是拉应力；研究了不同的焊接线能量、管内径与壁厚比值R1／d和多层焊对焊接残余应力的影响，结果表明，残余应力受焊接能量变化的影响不大，外表面残余应力和内表面轴向残余应力部随着壁厚增大而增大，多层焊的残余应力有不同程度降低。     

大口径无缝钢管淬火冷却均匀性影响因素

根据目前无缝钢管常用的外表面常压管射流与内表面轴向喷射冷却方式,采用有限元分析软件ANSYS对大口径钢管淬火过程温度场进行数值模拟.分析了钢管的管径、钢管的旋转速度及内喷射冷却介质——水的浸润角对钢管径向冷却均匀的影响.结果表明:在大管径条件下,管径对冷却均匀影响不大;钢管的旋转速度不低于60 r.min-1,水的浸润角为270°左右时,钢管径向冷却均匀较好.     

水冷塔空气涡流导引装置的数值模拟

使用 FLUENT 软件, 对水冷火电厂的水冷塔换热进行了数值模拟, 解决了物模实验难 以模拟热力因素的困难。同时还对采用 “空气涡流导引装置技术 ”的水冷塔和传统水冷塔, 在不同环境风影响下的换热效率进行了对比。结果表明, 采用“空气涡流导引装置技术”的水冷塔换热效果优于传统水冷塔, 抵抗大风的能力更强。     

燃煤锅炉可调卫燃带活动隔热层的设计

提出了可调节燃带的物理模型,计算和分析了可调卫燃带隔热板主要热物理参数对各层隔热板内壁温的影响,并据此给出了隔热板安全工作时隔热板材料导热系数和厚度的推荐值。传热计算表明：如隔热板材料采用推荐的导热系数和厚度,当2层隔热板重叠时内外层隔热板不需要冷却保护,而3层隔热板重叠时只有外层隔热板内壁温度超过耐热钢允许的工作温度,因而应对外层隔热板采用冷却保护措施。     

开磷集团都匀氮肥厂造气废水治理

开磷集团都匀氮肥厂造气废水经沉淀捞渣,去除悬浮物后进入微涡流塔板澄清器中进一步澄清处理,经澄清后的水进入高效玻璃钢冷却塔冷却后,清水泵打入洗气塔内循环使用。     

超高强钢管气压热成形设备的研究开发

为了满足超高强钢管气压热成形工艺研究的需求,基于高气压热成形原理,轧制技术及连轧自动化国家重点实验室自主设计开发了一套超高强钢管气压热成形设备.该设备利用电阻加热方式对管坯温度进行精确控制,开发了管端部高压密封结构、快速充气系统及液压伺服进给系统;结合模具内部的循环冷却水路设计,高温管件在内高压与轴向进给联合作用下成形,且成形过程中与冷态模具接触被直接淬火,实现了单工位条件下的管件加热、成形及在线淬火功能.实验测试表明,该设备最高充气压力可达40 MPa且密封可靠,温度控制精度为±1℃,管件充气速度连续可调,为超高强钢管气压热成形工艺研究提供了可靠的支持.     

地铁车站叠合墙内衬墙混凝土施工优化及开裂原因分析

为解决地铁车站叠合墙内衬墙混凝土开裂渗水问题,以福建省厦门市轨道交通6号线杏滨站和董任站工程为背景,研究地铁车站叠合墙内衬墙混凝土施工优化及开裂原因.根据内衬墙的实际开裂情况,研究内衬墙混凝土的不同现场坍落度、混凝土的不同强度等级、跳仓浇筑法、冷却管技术和施工分段长度等施工因素对内衬墙开裂的影响情况.结果表明:叠合结构内衬墙所受约束作用的强弱、混凝土水泥水化的温度效应,以及施工分段长度是引起内衬墙开裂的主要原因;各施工因素对提高内衬墙抗裂能力的重要性依次是跳仓浇筑法、冷却管技术、混凝土现场坍落度、混凝土强度等级和施工分段长度.     

径向水平井造斜器内钻杆的弯曲状态分析

分析了连续管钻杆弯曲状态的各种影响因素及影响程度。结果表明 ,由于连续管材料变形强化度低 ,钻杆塑性变形有限 ,在分析钻杆反复弯曲应力状态时 ,可不考虑强化和塑性变形的面积效应。采用弹性刚塑性材料模型及平面应力假设 ,建立了内压作用下钻杆弹性层与曲率的关系以及钻杆的极限弯矩、应变中性层与轴向力、内压的关系。分析结果表明 ,钻杆弯曲主体的中性层随弯曲曲率的变化很小 ,但内压和轴向力对中性层的位置有明显影响 ;在内压和沿程阻力作用下 ,钻杆的弯曲表现为横截面变形的压弯特征和轴向弯曲的拉弯特征。这为控制钻杆的截面变形和设计造斜器滑道提供了理论基础。