方坯连铸二冷区铸坯与辊子间传热数学模型的研究

建立了方坯连铸二冷区铸坯与辊子间传热的数学模型。通过模拟试验,得到了铸坯导入辊子的热流与铸坯表面温度、拉速和水流密度之间的回归式。铸坯表面温度变化的理论计算结果与实验测定值基本吻合。研究结果对于定量分析和计算连铸二冷区传热是有益的。     

考虑弯距影响的混凝土键齿接缝抗剪承载力计算方法

为建立能反映多键齿折减效应的混凝土接缝抗剪承载力计算公式,考虑弯矩对键齿剪切面正应力分布的影响,基于应力莫尔圆计算理论求得接缝面的剪应力分布,通过假设正应力中拉应力部分不提供承载力,提出了考虑弯矩影响的混凝土键齿接缝抗剪承载力计算方法,并采用既有试验对公式进行验证.结果表明:既有计算式对单键齿承载力存在不同程度的低估,AASHTO计算式虽能较好地预测单键齿接缝的承载力,但对多键齿干接缝的承载力存在明显的高估.相比AASHTO计算式,建议式针对单键齿干接缝承载力的计算结果较为保守,计算值与试验值比值的平均值为0.84;多键齿干接缝的计算值与试验值更加吻合,计算值与试验值比值的平均值为0.95;针对键齿胶接缝的计算结果与AASHTO计算式结果差别不大.所提方法能考虑不同键齿布置、键齿深度对承载力的影响,解释了多键齿干接缝的折减效应,适用于混凝土键齿接缝的抗剪承载力计算.     

整体立铣刀动力学模型的最优等效方法

为快速求解整体立铣刀在自由状态下的动力学特性,将其分成刀杆和刀齿2部分,分别求解其频响特性并耦合得到整体响应.对刀齿横截面采用了等面积、等惯性矩和等平均惯性矩3种原则等效处理,对比后发现等平均惯性矩法误差最小.在此基础上提出以铣刀的刀齿占总长的比例、刀齿螺旋角和刀具长径比等3参数为影响因素,对等平均惯性矩法得到的等效直径进行修正.通过三因素和四水平的正交试验分析了不同结构参数组合下的修正系数值,极差分析和方差分析的结果均表明刀齿占总长的比例和刀齿螺旋角是影响等效直径值的主要因素,通过回归分析方法建立了实际刀具等效直径的修正模型.以实际的3把铣刀为验证对象,分别以等质量法、等面积法、等惯性矩法、等平均惯性矩法以及所提的修正模型来预测铣刀的频响和固有频率,通过对比发现所建立的等效方法精度最好.     

基于五轴加工中心的弧齿锥齿轮刀倾法研究

分别建立了刀倾型弧齿锥齿轮铣齿机和双转台五轴加工中心的运动学模型,进行运动转换求解时,选择原点和z轴分别与齿坯设计交叉点和齿坯轴线重合的坐标系作为描述运动的基础坐标系,调整两类机床的基础坐标系使其相对于各自的齿坯和刀盘分别具有相同的位姿,从而建立两类机床运动模型之间的联系.将刀盘相对于基础坐标系的位姿与齿坯相对于基础坐标系的转速分开求解,根据等效转化的原则求解五轴加工中心的各轴运动;根据挂轮滚比计算出产形轮与被切制齿轮的速比.实现了切齿运动由刀倾型弧齿锥齿轮铣齿机向五轴加工中心的实时转换,因而可以用五轴加工中心切制出与刀倾型弧齿锥齿轮铣齿机切制的齿型一致的齿轮,VERICUT切齿仿真得到的齿型证明了这一点.     

圆柱齿轮加工误差分析

从加工误差来看，影响齿向方向接触精度的主要因素是齿向误差，影响齿距累积误差的主要因素是齿轮的几何偏心，就齿轮坯基准面误差及齿向误差及齿距累积误差所产生的影响进行分析，并找出齿轮坯基准面跳动值的一种确定方法，并对加工齿轮改进方法进行探讨。     

20CrMnTi钢螺旋锥齿轮锻坯的等温正火

本文对２０ＣｒＭｎＴｉ钢锻造齿坯普通正火处理的缺陷作了分析，试验研究了等温正火工艺参数对锻造齿坯的组织和性能的影响。结果表明，锻造齿坯采用等温正火可获得均匀细小等轴状的珠光体和铁素体组织，硬度ＨＢ１６５～１８６且沿截面分布较均匀。     

舵的形状参数对舵性能的影响

本文用正交试验法研究了舵展弦比、前缘后掠角、梢根比和翼剖面对舵性能的影响;对试验结果进行了多元非线性回归计算和方差分析;求得了适用于工程计算的经验公式.计算结果表明:回归值与试验结果比较接近.     

布齿参数对PDC钻头破岩效率影响的试验

PDC切削齿尺寸、后倾角和布齿密度是影响PDC钻头性能的重要设计参数.采用室内钻进试验方法,考察切削齿尺寸、后倾角和布齿密度对PDC钻头破岩效率的影响.结果表明:对可钻性为Ⅲ级以下的岩石,直径19 mm切削齿的破岩效率最高;对可钻性为Ⅳ～Ⅴ级的岩石,直径16 mm切削齿的破岩效率最高;采用直径19 mm和16 mm切削齿时,后倾角为15°左右时的破岩效率最高;随布齿密度增大,破岩效率降低,特别是在可钻性为Ⅲ级以下的岩石中,布齿密度的影响更为明显.     

PDC切削齿与岩石相互作用模型

使用可以加载钻压的试验设备,在不同钻压、切削面积、切削速度和切削齿后倾角条件下对不同性质的岩石进行钻进试验,通过对试验数据的多元非线性回归分析,建立新的PDC切削齿与岩石相互作用模型。结果表明:切削面积是影响切削齿受力的主要因素;切削齿受力随切削面积、切削齿后倾角和岩石可钻性级值的增大而增大;切削齿受力与切削速度呈对数关系。     

中厚板高压水除鳞对流换热系数的研究

在中厚板生产中,高压水除鳞对流换热系数是轧制前温度场数学模型的重要参数。目前国内外研究学者在计算高压水除鳞对流换热系数仅考虑了两个因素的影响,计算出的换热系数偏小或者偏大。本文同时考虑了高压水喷嘴距连铸坯表面距离、喷嘴出口速度、连铸坯表面温度3个因素对高压水除鳞对流换热系数的影响,并通过FLUENT软件计算出高压水除鳞对流换热系数,然后通过MATLAB软件非线性回归方法回归出高压水除鳞对流换热系数的数学模型。针对鞍钢中厚板生产现场,使用此数学模型计算出对应工况的对流换热系数,然后将此换热系数输入MARC有限元软件中进行温度场分析。对鞍钢生产现场的连铸坯温度进行了实测,理论计算值与实测值最大误差为19℃,最小误差为5℃,吻合较好,结果证明回归出的高压水对流换热系数数学模型比较合理。     

用解析法求解空间周转轮系中行星轮转速

利用周转轮系统的转化机构推导出空间周转轮系行星轮转速计算公式，并阐述行星轮转向的判定方法。     

行星轮系传动比计算的一种简便方法

从转化轮系法的基本公式出发,推导出2K－H和3K－H型行星轮系传动比的简便计算方式,该公式在工程 计算中非常实用。     

一种渐开线齿轮横截面积的精确算法

根据渐开线齿廓的曲线方程，运用数值计算方法和CAD技术，得出了一种渐开线齿轮横截面积的精确计算方法。实测结果表明，该算法可靠实用，计算精度高，是一种值得推广的齿轮横截面积精确算法。     

行列式在周转轮系效率计算中的应用

齐次线性方程组具有非零解的充分与必要条件是其系数组成的行列式的值为零 .本文据此推导出了周转轮系的啮合效率计算公式     

基于随动加载的起落架载荷误差评估与修正

全尺寸飞机柔性起落架静力试验中,起落架受载变形引起加载力线改变,从而带来加载误差。为提高加载准确度,起落架随动加载技术被广泛使用。本文通过对随动加载模型的分析,得出该加载技术试验过程中理论上依然存在加载误差。采用向量、矩阵运算结合力学平衡方程推导得到随动加载技术误差计算公式和载荷修正公式。选取某型飞机起落架静力试验典型工况（两点滑行刹车）进行载荷误差评估、修正与验证。结果表明：随动加载技术试验过程中航向和垂向最大加载误差小于工程允许的1%误差,侧向加载误差引起的最大约束反力误差小于工程允许的5kN;载荷修正后,最大约束反力误差小于2kN,加载准确度得到了进一步提升。本文从理论上分析了柔性起落架发生变形后载荷误差并进行修正,为起落架静强度试验过程中主动载荷和约束点载荷误差分析提供了理论依据。     

非H封闭式周转轮系效率计算

研究了非H封闭式周转轮系的效率、啮合功率流动方向与有关运动参数之间的关系,得到了依据差动轮系及封闭传动链的有关传动比判断啮合功率流向的简捷方法,解决了用啮合功率法计算效率的难点问题;并在此基础上,推导出非H封闭式周转轮系的效率计算的统一公式;此外,还分析了非H封闭式周转轮系的自锁条件。     

变位齿轮几何系数的实用计算

本文在前人理论研究的基础上，用计算机算出变位齿轮几何系数的一系列数值，然后把它们拟合成解析式．其式的精度，除个别边界点外．相对误差小于百分之一．     

滚齿调整中挂轮比允差的计算

文中对加工斜齿轮、大质数齿轮、用无差动机构的机床加工斜齿轮以及加工直齿轮时，分齿挂轮等的有关挂轮比允差从理论上分别进行了严格推导，得出相应的计算公式．     

渐开线齿轮NGW型行星传动的啮合效率研究

这里对NGW型行星齿轮机构的啮合效率进行了研究。深入分析了公共行星齿轮在工作过程中受力与运动关系,推导出其啮合效率表达式。这里的公式有助于此类机构效率的理论计算,啮合效率的值可以从理论上确定,而不需要再取为近似值。     

直齿锥齿轮齿面载荷及齿根应力分布的研究

导出了求解直齿锥齿轮齿面载荷分布的柔度矩阵方程,利用三维有限元及三维光弹实验,对模型齿轮的齿面载荷及齿根应力分布规律,进行了详细的分析。