船用柴油机减压阀静态特性建模及仿真

研制了一种可正、反双向安装的某型船用柴油机气体减压阀,采用阀瓣大端作为压力反馈部件,输出压力在1.3~1.5 MPa内可连续可调.通过建立考虑非线性因素--摩擦力和流体流动作用力的减压阀静态特性数学模型,对影响减压阀压力特性的阀瓣大端直径、弹簧刚度以及阀座倾角进行了仿真研究.构建了减压阀性能测试装置,并进行了相关试验.仿真与试验结果表明,考虑非线性因素的仿真模型能较好地预报减压阀静态性能,所研制的减压阀能够满足使用要求.     

气阀动力特征参数对活塞式压缩机示功图的影响

在一定的假设条件下,建立往复式压缩机工作过程数学模型,编程求解并绘制出热力过程P-V示功图;研究了气阀动力特征参数对压力曲线的影响,并给出特定工作条件下气阀参数的最优组合;研究结果表明:吸气阶段,阀片质量越小,气缸最小压力升高,阀片开启时间越短,不易出现滞后启闭现象;弹簧刚度系数与最小压力及阀片启闭关系不显著,系数越大,曲轴转速越低,越易引发"颤振"现象;弹簧预压缩量越小,弹簧个数越少,愈易引起阀片滞后关闭,此外,弹簧刚度越大时,这种影响越显著。     

碳管纳米弹簧快速建模与压缩特性有限元分析

给出了ANSYS有限元软件中碳管纳米弹簧的快速建模方法,对碳管纳米弹簧的轴向压缩进行了大变形有限元分析。为验证该方法与结果的有效性,还将一碳管纳米弹簧压缩刚度、临界失稳载荷的计算值与相应的试验结果、解析解进行了比较。研究表明,有限元结果与试验结果、解析解均较为接近,这说明碳管纳米弹簧的压缩特性分析是有效的;此外还发现,典型微米长度的碳管纳米弹簧的轴向压缩刚度为nN/nm量级,压缩失稳临界载荷为几十nN。     

流量放大阀主阀心复位运动的数值解析

为深入理解和控制装载机转向液压系统中的油击振动现象,针对系统中流量放大阀主阀心的复位运动过程进行研究,应用流场仿真和多项式拟合方法获得主阀心复位运动中的动态液阻力和稳态液动力表达式,建立高精度的主阀心复位过程数学模型,利用MATLAB/Simulink软件对其进行数值计算,分析各种因素对主阀心复位过程的影响.计算结果表明,主阀心复位起始段速度很快,完成88.5%的复位行程仅用约1/4的复位时间,随后慢速接近零位;先导阀口面积是影响复位快慢的最主要因素,且复位时间对先导阀口面积的配置反应非常敏感,需结合复位弹簧刚度进行合理配置.     

振动筛橡胶弹簧非线性刚度实验及仿真研究

采用实验方法及仿真计算,对振动筛用橡胶弹簧的非线性刚度特性进行研究.实验得到橡胶弹簧在压缩变形过程中刚度变化曲线,分析表明刚度变化可以划分为近似线性区和非线性区两个区间,通过最小二乘法拟合得到不同区间内橡胶弹簧刚度—压缩变形关系式;在实验数据基础上,应用应变能理论,建立了橡胶弹簧的非线性本构方程及其非线性有限元分析模型,很好地模拟了橡胶弹簧的整个压缩变形过程,模型有足够的精度.对于橡胶弹簧工作在近似线性刚度区的情况,提出了均值刚度的概念及其计算方法,建立线性有限元模型进行仿真分析,结果表明在近似线性刚度范围内能够较好地符合实验数据,可以作为非线性分析的替代,解决了非线性分析收敛困难的问题,并减少计算资源占用.本文的研究为振动筛用橡胶弹簧的设计和生产提供了分析方法和理论依据.     

基于虚拟双目视觉的锥阀振动测试

液压阀阀芯附近介质流量变化导致的阀芯振动对锥阀的稳定性和使用寿命有重要影响。为了探究锥阀的三维振动特性,文中提出了一种基于虚拟双目视觉的可视化实验方法,并获得了阀芯振动的图像序列。通过对阀芯轮廓拟合得出了阀芯几何顶点的空间坐标值,提高了阀芯位置的测量精度。通过分析不同出入口压力、弹簧刚度等条件下的阀芯振动特性,发现阀芯振动的空间范围和冲击程度与液压系统运行状况和阀芯结构密切相关。入口压力从3.2 MPa增大至4.4 MPa时,阀芯振动逐渐加剧,离散度增大;预压缩量从14 mm增大至17 mm时,阀芯振动趋于平稳,离散度减小;此外,随着弹簧刚度和阀芯半锥角的增大,阀芯振动的离散度也呈现出先减小后增大的趋势,且其最小值分别在弹簧刚度为2N/mm和阀芯半锥角为30°时出现。在阀芯振动的沿轴向、正面和侧面3个方向的投影中,侧面径向振动的波形因子大于正面径向的波形因子,而轴向振动的波形因子最小。波形因子的变化趋势与离散度的变化趋势一致,阀芯振动的离散度和波形因子呈正相关关系,且在阀芯半锥角为30°、弹簧刚度为2N/mm时的波形因子最小。文中研究结果可以为锥阀结构的液压阀的结构设计提供理论支撑,从...     

悬索桥主塔纵向稳定的实用计算

根据悬索桥主塔从裸塔、主缆施工、主梁吊装到成桥不同阶段的受力特点，将悬索桥主缆对主塔的约束作用简化为不同等效约束刚度的弹簧，利用静力法推导了带有弹簧约束的主塔模型稳定临界力计算公式，并给出中、边跨主缆约束刚度的计算公式及主缆对塔约束刚度的计算方法。针对不同阶段的主缆约束刚度，该计算公式能在裸塔及主缆约束刚度无穷大时与悬臂压杆、一端铰支一端固定压杆的稳定计算公式相吻合，表明该计算公式较准确地反映了悬索桥施工、成桥各阶段主缆对主塔的约束作用和计算公式的正确性。算例表明该方法简便易行。     

一种准零刚度被动隔振系统的非线性共振响应分析

分析了一种机构的负刚度特性和它与线性主弹簧并联后而成的隔振系统的准零刚度特性,推导了准零刚度被动隔振系统的主谐波共振、亚谐波共振和超谐波共振的幅频特性表达式.结果表明,机构的负刚度区域随弹簧的初始变形与杆长的比值增大而变宽;隔振系统的准零刚度区域随主弹簧的刚度与机构中的弹簧总刚度的比值以及机构中的弹簧初始变形与杆长的比...     

海水液压调速阀的数学建模与仿真分析

介绍一种能直接以海水作为工作介质的液压调速阀。通过建立数学模型，对该阀的动静态性能进行仿真，在此基础上时阀芯顶角、弹簧刚度以及容腔等结构参数进行优化设计。阀的性能试验结果与理论分析比较符合，满足了设计指标要求。     

一种桩筏基础分析法及应用

介绍一种考虑桩筏相互作用的桩筏基础分析方法.将桩简化为作用在筏板下面的具有一定刚度的弹簧,弹簧刚度根据桩顶平均荷载和桩顶沉降来计算.群桩中桩顶沉降包括桩身压缩和桩端沉降两部分.群桩中桩身压缩由单桩静载试验得到的桩顶沉降与桩端沉降之差求得,群桩的桩端沉降由分层总和法计算.采用有限单元法计算程序,结合算例,说明了本分析方法的应用特点.     

新型机动车前轮减震器设计

介绍一种机动车前轮减震器,它由主减震部件、副减震部件以及减震弹簧组成,减震弹簧采用三个螺旋弹簧并联组成,在承受不同载荷时,减震部件上的弹簧刚度值随之变化,在副减震部件上安装副减震弹簧,有利于在主减震部件与副减震部件间产生夹角,改善了阻尼系数.这种结构能够提高驾驶时的舒适性.     

圆柱形螺旋弹簧的等效变换设计方法

鉴于传统的圆柱形螺旋弹簧设计方法必须反复试算,步骤很繁琐,盲目性大,本文根据等效原理,将压缩(拉伸)弹簧和扭转弹簧的最大应力与强度条件式进行各种形式数学变换,推导出针对各种设计要求(如给定各种安装空间尺寸限制等)的等效公式,并计算出与之配套求解的设计用表,从而提出了一定能免于试算的准确简捷的设计新法.文中还演算了多种实例,以资验证.     

结构的二阶渐进弹塑性分析

提出一种渐进弹塑性铰模型，考虑构件塑性的渐进变化，构件的塑性发展通过弹簧的刚度变化来模拟，理论分析说明能在一定程度上弥补塑性区方法和塑性铰方法在工程分析中的不足，给出的算例说明了该模型有较大的实用价值。     

单排桩柱墩压杆的计算长度

基于小挠度理论推导了等截面直压杆和变截面直压杆的通用稳定特征方程,通过对稳定特征方程进行试算可得出压杆的计算长度;此外,还探讨了单排桩柱墩杆端水平和转动方向弹性约束刚度的确定方法.     

采用主付钢板弹簧的汽车悬架偏频

采用主付钢板弹簧的汽车悬架系统是非线性的,本文按非线性振动理论讨论前后悬架不能分开成单自由度系统的汽车悬架偏频的计算问题,分别给出了后悬架只有主簧单独工作和主付簧一起工作时汽车的悬架偏频计算公式。     

平面交叉梁结构计算及配筋程序

本文介绍了平面交叉梁结构计算、配筋程序的编制原理及主要功能,并对T形梁的抗拉刚度、活荷载的最不利布置及梁的内力组合、弯矩包络等都作了较为详细的说明。工程实例表明本程序使用方便、计算结果正确。     

周期性疲劳载荷下Steffee椎弓根钢板生物力学性质

分析Ｓｔｅｆｅｅ椎弓根钢板在疲劳载荷作用下，腰椎节段刚度和“融合”高度的变化．对４例新鲜成人男性腰椎标本（Ｌ２～Ｌ４），在Ｌ１和Ｌ３安放国产Ｓｔｅｆｅｅ椎弓根钢板，行Ｌ２椎体前２／３切除．在ＭＴＳ８５８双轴液压伺服生物材料试验系统上对标本施加疲劳压缩载荷（５００５０）Ｎ，疲劳３００００次，记录节段刚度和高度变化．结果：正常Ｌ１～Ｌ３节段刚度为５．５５ｋＮ／ｍｍ，Ｌ２椎体前２／３切除并安放Ｓｔｅｆｅｅ椎弓根钢板后刚度为０．２９ｋＮ／ｍｍ．在疲劳１００００次之前，相对刚度随疲劳次数的增大明显，之后相对刚度基本保持不变．疲劳３００００次后，刚度相对平均增加８０％．“融合”高度随疲劳次数的增加而减少，疲劳３００００次后，“融合”高度平均缩短３．７ｍｍ．建立的疲劳模型能较好地反映Ｓｔｅｆｅｅ椎弓根钢板的疲劳特性；器械固定后腰椎高度随周期性载荷作用而减少与椎弓根螺钉的折弯有关；在疲劳初期节段刚度随疲劳次数的增加而上升，反映了螺钉－骨界面间有一个相互适应的过程，这使得器械固定节段的刚度在疲劳后期维持不变．     

焊接工字形截面轴心受压柱简捷设计法

综合考虑轴心受压构件整体稳定、局部稳定、刚度条件和构造要求,取组成柱的板件宽（高）厚比值等于局部稳定要求的最大限值,且柱绕两个主轴丧失稳定时的整体稳定承载力相等,由整体稳定条件推导得出柱承受的荷载与了佳长细比之间的关系表达式和数值表,以及柱截面细部尺寸的计算公式,按照所得公式,一次便可确定出用钢经济的截面尺寸。     

轨道车辆车体刚度计算方法的研究

车体结构刚度是车体轻量化的主要限制条件之一,在实现轻量化的同时,只有保证车体结构有充分的刚度,才能保证其安装设备的正常工作。通过介绍车体简化成变截面变刚度及变质量的简支外伸刚性梁模型,对Pro/E软件对车体的实体模型、固有属性进行了分析,运用有限元计算求得车体整体刚度,从而有效改进车体结构。     

关于平行弹簧组等效劲度系数的讨论

在通常情况下,针对多个平行弹簧等效劲度系数的研究过程中,存在这样的假设:这些平行弹簧同时被压缩或伸长的量要相等。但是在实际中,更多的情况是:在同时间内,每个平行弹簧被压缩或伸长的长度各有不同。我们以劲度系数不相同的两个平行弹簧为例,将平行弹簧的一端固定,而对另一端压缩,每个弹簧被压缩的量不一致。在这种情况下,得到平行弹簧组的等效劲度系数。