包带式星箭连接结构的动力学模拟及故障分析

为预示包带式星箭连接结构的动力学特性以及产生故障后对星箭分离的影响,提出精细描述包带结构的板单元模型。采用ADAMS软件平台对星箭解锁分离动力学进行数值模拟,考察了爆炸螺栓冲击、限位弹簧刚度、包带预紧力以及摩擦对包带包络的影响。采用包带板单元模型分析了单个爆炸螺栓解锁失效、卡块与包带脱离、分离弹簧失效3种典型故障模式对星箭解锁分离过程的影响。分析结果表明:降低爆炸螺栓冲击、增加限位弹簧刚度是控制包带包络的有效方法。尽管在卡块与包带脱离失效及分离弹簧失效的情况下,卫星与火箭能够分离,但这些失效可能引起卡块与卫星碰撞、分离姿态偏转等严重后果。     

无污染爆炸螺栓动态断裂特性的数值模拟

爆炸螺栓是一种常用在航天器上的典型分离解锁的火工品装置,在工程实践中一般采用基于经典内弹道理论的经验公式对最大火药气体压强进行估算,得到火药量与螺栓断裂强度之间的关系。该文以星箭连接系统中某型无污染爆炸螺栓为研究对象,基于LS-DYNA有限元软件平台,建立了描述爆炸螺栓的爆炸动态断裂过程的有限元模型,通过数值模拟分析了爆炸螺栓的爆炸断裂过程,揭示了螺栓切口处应力、应变随时间的变化关系,分析了爆炸螺栓近场下的冲击载荷特征和爆炸冲量等动力学特性。该文对航天器解锁分离中爆炸螺栓动态断裂过程进行了精确的描述,可以为星箭解锁分离动力学预测提供参考。     

主减速机的配置方向对轴承座的影响

本文通过对主减速机轴承座的受力分析得出，在布置主减速机时，应使轴承螺栓免受拉 承座作用力方向朝下，对一级减速，高速齿轮轴应布置在轧制件的入口方向；二级减速，高速齿轮轴应布置在轧制作的出口方向，轴从螺栓拉断，上轴承瓦损坏繁是由于受方向朝上的作用力所致。     

喷雾降尘对旋式轴流风机结构参数设计优化

随着中国城市化和工业化的快速发展,粉尘污染问题日益突出。通过对喷雾降尘对旋式轴流风机的结构参数即一级叶轮叶片数、二级叶轮叶片数和导流叶个数进行单因素实验,将风机射程、流量及全压效率等作为评价指标,获得优化方案并仿真验证。研究表明：通过单因素分析,确定各结构参数的优选数值分别为一级叶轮叶片数为9,11,13,二级叶轮叶片数为8,10,12,导流叶个数为4,5,6;通过单因素实验及优化选定,确定优化方案为一二级叶轮叶片数分别为13,12,导流叶个数为6,优化方案较初始模型在射程提高了5.90%,流量提高了69.64%,全压效率提高到70.88%。     

旋转弹两级分离动力学模型建立与仿真

为了研究不同连接方式对导弹两级分离的影响,针对采用套筒连接和螺栓对接两种分离连接方案的旋转弹,对两种连接形式分别进行了分离过程的运动特性分析;针对两种连接方式不同的运动特点,分析了其分离过程的运动学和动力学特性,并在此基础上建立了相应的弹体动力学模型.根据两种连接形式的算例,对分离过程进行了数字仿真分析.仿真结果显示两种模型下导弹分离成功,证明弹体动力学模型合理.     

一种新型弹体结构的导弹分离动力学建模与仿真

根据一种新型弹体结构,研究了导弹的分离动力学问题.为了保证分离过程的安全,避免弹头与舱段、整流罩发生碰撞,必须对分离过程中弹头、舱段以及整流罩的运动特性进行分析.推导了整流罩锁死前和舱段组成多体系统的动力学方程并设计了整流罩锁死后舱段和弹头的碰撞判断条件.通过计算机仿真,验证了所建模型的有效性,得出了分离过程中整流罩和舱段每一时刻的运动参数以及铰链所受的作用力,并对计算结果进行了分析,最后验证采用垂直分离这种方案可以安全进行分离.     

转炉夹持器间隙及倾动加速度对自调螺栓冲击力的影响

利用三维建模软件并结合转炉实际尺寸进行建模,运用多体动力学与有限元方法对转炉进行动态仿真。对自调螺栓以及球形垫片进行子模型细化计算,将炉体与自调螺栓接触面的位移作为子模型边界条件,在稳定的热胀状态下进行瞬态分析,通过危险位置应力曲线分析夹持器间隙、倾动加速度对自调螺栓冲击力的影响。结果表明,夹持器间隙越大,自调螺栓所受的冲击力就越大,自调螺栓的振动发生在倾动加速度较大的倾角位置。     

一种运载火箭二级起控优化设计方法

固体运载火箭一二级分离一般为大气层内热分离,由于分离高度低、速度快,加之运载器气动静不稳定等特点,二级起控稳定性一直是火箭总体方案论证过程中的关键问题之一。针对二级起控影响因素进行了全面分析,提出了姿控参数在线辨识法,有效提高火箭姿态控制精度;提出了基于轨迹倾角的程序角在线构造技术,可有效降低二级起控过程气动干扰,进一步提高火箭二级起控能力,为解决固体运载火箭二级起控难题提供了技术支撑。     

二正己基硫醚(DHS)萃取分离铂、钯的研究

本文研究了二正已基硫醚对铂、钯的萃取分离。在0.1MHCI条件下,用DHS一二甲苯溶液作萃取剂,能选择性地萃取pd(Ⅱ),而与pt(Ⅳ)定量分离。载钯有机相用氨水反萃,一级反萃率即高达98.25%。     

不同工况下螺栓连接梁有限元仿真分析与强度校核研究

为研究螺栓连接梁在不同危险工况下的结构强度及安全性,本文采用了仿真和理论相结合的方法,对受偏心载荷的螺栓连接梁危险工况进行综合分析。并针对仿真结果中应力较大的螺栓部分采用了建立子模型的方法进一步仿真分析,以确保横梁结构安全可靠。使用了力线平移定理对横梁所受载荷进行简化,并对横梁进行强度校核。研究结果表明：（1）横梁在危险工况下各结构均满足强度要求,且不同危险工况对横梁结构的变形及应力影响较小;（2）螺栓预紧力是导致螺栓结构产生较大应力的原因,而外载荷对螺栓结构的影响较小;（3）在忽略螺栓结构对横梁结构的影响后,横梁强度校核结果与仿真结果近似相同,且均满足材料的强度要求。综上所述,通过仿真分析及理论强度校核均可证明该螺栓连接梁在各工况下均能满足强度需求。同时该研究也为后续研究该类型横梁提供一定的仿真及理论依据。     

栓接装配式钢-混凝土组合梁及其抗剪键的力学性能研究

为了探究摩擦型高强度螺栓在装配式钢-混凝土组合梁中的适用性,采用ABAQUS有限元软件建立了推出试件和简支梁试件的有限元模型。在试验结果验证模拟可靠性的基础上,研究了螺栓预拉力、螺栓孔径、混凝土强度和螺栓强度等因素对单个抗剪键及整体组合梁的影响。分析结果表明：抗剪键的受力过程分为摩擦、滑移、承压和破坏四个阶段;螺栓预拉力、混凝土强度的增大有利于提高摩擦型高强度螺栓的极限承载力和承压抗剪刚度,较大的混凝土孔隙显著降低了螺栓抗剪刚度;提高螺栓预紧力或提高混凝土强度均可增强钢与混凝土部件的组合作用,相反,在抗剪连接程度不变的情况下,提高螺栓等级导致界面刚度分布不均,不利于滑移控制。     

一种新的解锁螺栓分离时间测试方法

基于激光位移传感器测试解锁螺栓分离时间的思想,设计一种新的解锁螺栓分离时间测试方法,并设计了相应的测试系统,其测试不确定度为0.184%.通过试验得到新方法测得解锁螺栓分离时间平均值14.74ms,传统的通-断靶线法测得分离时间平均值14.60ms,三次试验均值相差0.14ms.结果表明,新方法不仅能直接有效地测试解锁螺栓分离时间,还能间接地表征解锁螺栓的分离速度、冲击加速度以及分离冲量等分离特性参数.     

腐蚀后M24高强度螺栓疲劳性能试验

为了探究高强度螺栓腐蚀后的疲劳性能,本文对浸油和无浸油的M24高强度螺栓开展了中性盐雾加速腐蚀试验,对不同腐蚀程度的高强度螺栓分别开展了形貌观察和常幅疲劳试验。结果表明：所有高强度螺栓表面锈层均由内锈层和外锈层组成;腐蚀后螺牙根部存在着蚀坑,浸油和无浸油螺栓腐蚀150天后螺牙根部的蚀坑直径达到1.5mm;随着腐蚀时间的增加螺栓的疲劳寿命逐渐降低,浸油和无浸油螺栓腐蚀150天之后疲劳寿命分别下降了36%和28%;由于浸油螺栓表面的保护层在腐蚀前期被破坏,相同腐蚀时间浸油和无浸油两种螺栓的疲劳寿命相差较小。     

过滤器连接螺栓断裂失效分析

某防喷器油路过滤器SCM435连接螺栓在使用过程中发生断裂,造成过滤器无法正常工作。为查找连接螺栓失效原因,采用金相显微镜、拉伸试验机、冲击试验机、显微硬度计、扫描电子显微镜和能谱仪等测试手段,研究了断裂和未断裂螺栓的显微组织、化学成分、硬度、力学性能和断口形貌。结果表明：断裂和未断裂螺栓的组织均为回火索氏体和铁素体,断裂螺栓夹杂物较多,碳含量偏高,断裂螺栓的硬度和力学性能均低于未断裂螺栓。断裂螺栓断口在平行和斜45°角的两个断面,表现为韧性断裂和脆性断裂的混合断裂形式,断裂源起源于内部。可见断裂螺栓是由于内部的碳化物等脆性相的不均匀分布,在持续外力作用下,优先形成裂纹源,随着裂纹的扩展而导致螺栓最终断裂。     

考虑非线性的法兰接头三维有限元分析

法兰接头三维有限元模型包括法兰环,垫片,螺栓,连接壳体和焊缝,考虑了垫片材料受压时应力－应变的非线性关系。模型为参数化模型,可以方便地更改各参数的数值,以便研究法兰接头的几何尺寸,材料性质和载荷大小对法兰接头强度与紧密性的影响。研究中考虑了两个加载过程：螺栓拧紧过程和施加内压过程。研究可以同时分析在螺栓拧紧过程和加压过程中法兰接头的整体性以及过压过程中的法兰接头的密封性能,研究中,法兰环的弯曲、螺     

M30高强螺栓假拧疲劳性能的试验研究

通过对7个M30高强螺栓假拧常幅疲劳性能的试验研究,得到了M30高强螺栓在假拧状况下的疲劳破坏形式;分析了螺栓杆的断口形态,并建立了相应的S-N疲劳曲线以及表达式。最后,与已有的M30高强螺栓全拧的常幅疲劳试验结果对比,得出M30高强螺栓在只拧入3个螺纹的情况下,疲劳强度较全拧高强螺栓的疲劳强度降低了75%。     

大型挂载起吊系统特种螺栓强度分析

通过建立挂载起吊系统力学模型,并采用有限元分析方法对系统进行计算,得出特种螺栓应力分布以及系统各部件之间接触面积关系。分析结果表明螺栓强度满足使用要求,螺栓预紧力对螺栓强度影响较大,圆筒重力载荷对螺栓强度影响较小,但螺栓存在严重的偏载现象。此外,对挂载螺栓进行分组起吊实验,观察各组螺栓的变形情况。结果表明,仿真结果与实验结果吻合较好。     

宽度孔径比对复合材料机械连接试验的影响研究

采用不同宽度孔径比(W/Z)=3、4、5)的复合材料两钉机械连接试件进行单剪拉伸和压缩试验。虽然都属于50%挤压/旁路响应试验且孔径相同,但不同宽度导致复合材料层合板和螺栓承载能力之间配比发生变化,进而对应的破坏模式、试验结果表现出很大的不同。经过试验观察、计算分析发现:当W/D=3时,复合材料层合板在螺栓处断开,这是由于复合材料层合板相比螺栓承载能力弱因而发生了旁路破坏;当W/D=4、5时,螺栓、复合材料层合板挤压较为明显,伴随着复合材料层合板分层,这是由于复合材料层合板相比螺栓承载能力强因而发生了挤压破坏。     

核电站M56螺栓超声检验技术浅谈

本文针对核电站M56螺拴的特殊性,通过试验选择最适合M56螺栓超声检测技术,研究了不同角度不同频率超声探头检测的结果及不可达区.结果表明：仅通过超声检测方法无法实现对M56螺栓检验区域的完全覆盖,必须辅以渗透、目视等其他无损检测方法.