虎克万向节节叉轴承滚针的凸度设计

虎克万向节十字轴节叉轴承的滚针凸度决定了滚针与滚道间接触压力的分布状况,是影响万向节性能和寿命的主要因素之一．为改善万向节的性能,文中基于Lundberg对数凸型方程和三维有限长弹性接触问题的数值计算,分析了轴承结构参数对接触压力分布的影响,提出滚针凸度量设计时必须考虑滚针倒角半径和越程槽宽度的影响,并给出了相应的数值计算方法．使用该方法设计的滚针轴承,可以避免接触压力分布出现“边缘效应”,也可避免在接触区域发生部分应力集中,提高了万向节的性能和使用寿命．     

对数凸度设计在十字万向传动轴中的应用

十字万向传动轴被广泛地应用在各类机械传动中,十字轴轴承是其重要的部件．轴承滚针的凸度设计,决定了滚动体与滚道间的接触压力分布,影响其性能和寿命．根据轴承结构对接触压力分布的影响,在滚针凸度设计时必须考虑滚针倒角半径和越程槽宽度的因素,并应用相应的数值计算方法．结果表明,使用这种方法设计的滚针轴承,其接触压力分布不会出现“边缘效应”,也不会在接触的中心部分出现应力集中。     

厚板带直角边缘凸台类零件挤镦复合工艺研究

通过对带直角边缘凸台零件进行工艺性分析,提出了挤压工艺与镦挤工艺相结合的工艺方法.采用刚塑性有限元分析方法,运用Deform-3D有限元分析软件,对带直角边缘凸台挤压及镦挤过程分别进行了数值模拟.模拟结果表明:采用挤镦复合工艺能够获得带直角边缘的凸台;在挤压凸台过程中,反顶杆凸起高度越大,凸台边缘圆角越小,越有利于带直角边缘凸台的成形;反顶杆凸起高度越小,凸台孔壁与端面越容易出现破裂等缺陷.根据数值模拟结果设计并制造了一套挤镦凸台试验模具,对挤镦凸台过程进行了试验验证.结果表明,试验结果与数值模拟结果基本一致;增大凸模圆角半径和使用润滑油能有效地减少裂纹的产生.     

等导程回转刀具刃口通式及其在球刀中的应用

给出等导程螺旋刃口曲线设计的通用公式 ,并介绍了它在球头柱铣刀、锥铣刀、凸圆弧为母线的铣刀刃口设计中的应用     

牛仔布裁片的自动分片装置设计

针对牛仔布裁片扫粉工艺中裁片分片的自动化问题,设计了一种表面装有若干数量滚针的滚筒卷起布片以实现裁片的自动分片.分析了滚针结构参数对分片效果的影响,借助Pro-e和Auto CAD建立了裁片自动分片装置的结构模型,并通过可编程控制器和光电传感器实现了各机构间的控制与联动.理论分析与实验研究均表明,本方案设计的牛仔布裁片自动分片装置具有工作重复性好、分片成功率高等优点,可显著提高生产效率和产品质量的一致性.     

基于转发路径优化的交叉眼干扰结构

为了降低因路径引起的波程差,提出一种基于转发路径优化的交叉眼干扰结构。通过分析交叉眼信号传播路径,建立干扰信号传播路径模型。在雷达来波方向偏离交叉眼干扰天线中垂线的条件下,改变交叉眼双环路接收天线和发射天线位置,可以有效减小干扰距离较远时因波程差造成的相位变化,提高交叉眼干扰效果。仿真结果表明：在该结构下,交叉眼干扰与雷达的距离越远,波程差越小;雷达来波方向偏离交叉眼干扰天线中垂线越严重,波程差越小;当交叉眼干扰距离雷达较远（r>3 km）时,交叉眼天线中垂线附近波程差即可忽略,使干扰信号到达雷达时的相位差能够满足干扰要求。     

面板塑件凸毂结构优化及模具设计

塑件凸毂结构尺寸的合理性一直困扰着模具设计师,在此以车载仪器面板注射件为例,应用SolidWorks Simulation有限元分析软件,对面板凸毂进行有限元模态分析和静力受载模拟实验,校核判断凸毂承载强度问题,获取凸毂结构优化设计方法;通过运用Moldflow模流分析软件,对面板及凸毂结构进行流动充填分析,预测并改善了凸毂对产品的收缩痕、翘曲变形、气穴分布等注塑质量的影响,最后进行面板模具结构设计.实践证明,该方法能有效避免凸毂设计问题,减少试模费用,缩短模具设计周期.     

L_2扰动下饱和线性时滞系统的分析与设计

首先采用时滞相关和凸组合方法,得到L2扰动下闭环系统有界状态稳定的存在条件;然后利用凸优化技术求解线性矩阵不等式形式的最大扰动容许问题,并给出状态反馈控制器的设计方法.仿真算例验证了所提结论的有效性,同时仿真数据说明时滞越大,最大扰动容许越小.     

基于损伤容限的孔边凸台结构优化设计

以孔边凸台结构的宽度和厚度为优化变量,以裂纹扩展寿命最大为优化目标,采用遗传算法对孔边凸台结构进行基于损伤容限设计思想的优化设计。通过具体算例,给出了等重量下孔边凸台结构的最优寿命及对应的最佳凸台结构宽厚比,为孔边凸台结构设计提供了参考和指导。     

纹理表面滑动接触多尺度分析

采用分子动力学与有限元耦合的多尺度方法,求解二维刚性圆柱表面压头与弹性纹理表面的纳观黏着滑动接触问题。对表面纹理凸峰高度、凸峰间距、凸峰形状、压头下压深度以及压头半径等对滑动接触性能的影响进行了全面研究。通过不同条件下滑动摩擦力的比较,揭示了上述各参数对黏着滑动接触的影响规律。凸峰高度越高,滑动摩擦力越小且越稳定;凸峰间距越大,滑动摩擦力越小;表面纹理在不发生破坏的前提下可以有效降低摩擦力;压头下压深度越小,滑动摩擦力越小;相同作用条件下,滑动摩擦力随压头半径的增大而增大。     

不同钢丝堆积态下悬索桥主缆除湿性能

主缆除湿系统是悬索桥主缆在设计过程中的重要环节,直接影响主缆在工作中的服役寿命.针对主缆实际形貌特点,基于计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)数值计算方法,系统研究了主缆内不同钢丝堆积态对主缆内部空气流动特性的影响,并通过南沙大桥(虎门二桥)实桥试验对数值计算结果进行验证.结果表明:通过数值模拟得到均一态的压降和试验实测压降的相对误差低于5％,表明所建立模型的准确性.松散态结构的存在会有效改变缆内横截面上的速度分布,在0.03倍直径处双堆积态下各个孔隙率下的速度增加率达到最大值,相较于单一堆积态缆内速度增加了12.9％;松散态堆积结构的松散程度对缆内的湍动能影响不明显,但是相比均一态堆积结构,双态堆积结构会使缆内的湍流变化更剧烈,湍动能峰值更大;不同孔隙率对于缆内内部的压降分布的影响不明显,相对于均一态在孔隙率为21.5时的双堆积态下最大压降仅减小了26 Pa.     

注蒸汽水平井井筒内参数计算新模型

注入蒸汽在水平井筒内流动时,蒸汽沿着水平段的质量流量越来越小,且加速度压降不等于零,导致蒸汽的物性参数发生变化,而蒸汽物性对井筒内蒸汽的沿程参数分布有较大影响。依据质量守恒和能量守恒,建立了注入蒸汽干度沿水平段的变化方程,利用动量守恒原理,推导了沿水平井筒的蒸汽干度分布和压力分布计算公式,构建了摩擦力做功、湿蒸汽混合物密度、水平段吸汽量和井筒与油层之间的热传递计算模型,模型同时考虑了变质量流与蒸汽PVT参数的变化对计算结果的影响,采用按压力增量迭代的计算方法对模型进行求解。实例的模型计算结果与油藏数值模拟结果对比表明,新模型具有较高的计算精度。     

基于流线积分法的注水井网非稳态产量模型

低渗透油藏注水开发通常表现为油水两相非达西渗流,基于达西定律推导的计算方法不再适用。根据流线积分法基本原理,考虑启动压力梯度的影响,推导了单根流管中油水前缘突破前后的产量计算公式,然后引入面积井网注水开发过程中启动角的计算方法,最终通过建立数值积分可以得到不同井网形式下的非稳态产量计算模型。对比了模型计算结果与油田实际生产数据,证实了模型的可靠性,能够满足油田现场产量预测的要求。运用该模型计算并探讨了启动压力梯度、井网形式及生产压差对油井生产动态的影响,发现启动压力梯度对油井生产影响大,在开发指标预测过程中不能忽略;五点井网产量高、递减慢,在条件允许的情况下应该尽量采用五点井网;合理提高生产压差能够提高采油速度,缩短油田开发周期,开发效果好。     

UCMW轧机的边缘降控制性能和影响因素分析

建立了UCMW冷连轧机辊系与轧件一体化仿真模型. 由工作辊弯辊、中间辊弯辊、工作辊轴向移位、中间辊轴向移位确定不同仿真工况,分析了各调控手段对带钢中心凸度和边缘降的调控能力. 详细研究了带钢厚度、张力、压下率、变形抗力等对边缘降的影响. 结果表明,工作辊弯辊对带钢中心凸度的控制能力最强,工作辊轴向移位对带钢边缘降的控制能力最强,各影响因素对边缘降的影响程度都大于对中心板凸度的影响. 说明带钢边部对轧制因素的变化更敏感.     

整体碾压混凝土拱坝工艺及温度场仿真计算

选用了整体碾压混凝土（ＲＣＣ）拱坝的可行施工工艺，提供了混凝土坝施工期到运行期温度场的仿真计算方法和温度信息处理方法。利用我国某碾压混凝土坝的现场实测结果，对温度计算值及变化进行了验证，结果良好。数值计算用来预测我国拟建的某碾压混凝土拱坝从施工开始到长时间运行的仿真温度变化。仿真计算表明工艺对施工期温度变化影响大，对由施工末期到运行期温降值也影响较大。根据温度场的变化规律选择了碾压混凝土拱坝合理的施工工艺。     

汽车空气滤清器进气阻力分析

为了降低汽车空气滤清器进气阻力,应用计算流体动力学方法建立壳体和滤芯的耦合数值计算模型.利用正交分析方法研究进出气口结构参数对进气阻力的影响规律,总结进气阻力随流量变化的关系式,通过滤芯的流量-压降实验验证数值计算方法的可靠性.结果表明:进气阻力随着流量的增加呈抛物线趋势增加;在额定流量工况下,进气阻力随着出气口面积的增加而减小,负载时最大降幅达到37.2%;进出气口圆角半径越大,进气阻力越小,负载时最大降幅分别达到16.6%和36.2%.     

流型、流态变化对含蜡热油管道设计计算的影响

含蜡热油输送管道的设计通常忽略流态流型转变的影响,按照我国常用的简化算法——平均油温法进行计算,会造成较大的计算误差.为精确计算热油管道输送过程中含蜡原油流态和流型的转变对含蜡热油管道设计计算的影响,对不同流态流型应用不同的摩阻计算公式,建立了热油管道温降和压降计算的数学模型,并进行了含蜡热油管道设计计算.计算结果表明:采用简化算法与精确计算相比有较大的误差,流态和流型的变化对沿线压降的影响较大.建议含蜡热油管道的设计计算中考虑流体流态和流型的变化.     

基于无因次压降曲线的注水优势流动通道识别方法

根据试井基本理论,推导无因次井底压降表达公式,以冀东南堡陆地中浅层油藏资料为基础,建立典型井组数值概念模型,计算分析7个渗透率范围10种渗透率差异倍数下的无因次压降图版。理论分析和数值概念模型计算均表明:采用无因次压降可以消除注水量、吸水地层厚度、地层压力等参数对井底压降特征的影响;在研究区块油藏条件下,当渗透率差异超过6倍后,可形成优势流动通道。     

冷连轧机带钢单锥度辊边降控制

针对冷连轧机带钢边降板形控制问题,研究了单锥度工作辊的辊形构成、特点和控制策略,建立有限元模型对比分析了单锥度、常规凸度和SmartCrown工作辊板形控制性能,并结合大型工业轧机调试实验分析了该板形控制新技术在实际生产中的使用情况.结果表明,应用单锥度辊可以有效降低带钢边降,减小带钢总凸度.