受接触载荷作用的齿面下分叉裂纹扩展分析

利用裂纹面的边界条件建立起奇异积分方程,然后通过对奇异积分方程采用数值解,计算了受赫芝接触应力作用的齿面下分叉裂纹尖端的应力强度因子,最后用裂纹扩展理论对疲劳裂纹的扩展方向进行了分析。结果认为分叉裂纹将以与斜裂纹段约成60°角的方向向齿面扩展。     

楔形钻齿作用下岩石破碎及微观劣化过程

从理论分析和数值模拟两方面研究楔形钻齿侵入岩石过程中径向裂纹和侧向裂纹的扩展情况。首先根据Marshall的试验研究,分析考虑钻井液压力、侧压作用下岩石在楔形钻齿侵入过程中径向裂纹与侧向裂纹的极限长度公式和最佳齿间距公式,讨论钻井液压力、侧压和齿间距对裂纹扩展的影响;然后利用离散单元方法(PFC2D)研究楔形钻齿侵入过程中岩石的失效以及裂纹扩展情况。研究表明:随着侧压增大,临界侵入深度变大;钻齿下方的损伤区域变小,并且损伤区域变得相对比较平坦,不再凸入岩石内部;钻井液压力增大对径向裂纹的扩展以及损伤区域的扩大有促进作用,径向裂纹长度以及损伤区域随钻井液压力的增大而增大,但损伤区域随着钻井液压力的增大越来越凸入岩石内部;钻井液压力对侧向裂纹的萌生和扩展有抑制作用;合理的齿间距可以产生侧向裂纹重叠区,促进岩石的破碎,提高破岩效率;理论分析结果和数值仿真结果较一致。     

多冲载荷下过载对随后裂纹扩展的影响

对作用于12CrNi3A钢的多冲过载对随后裂纹扩展的影响进行了研究。结果表明,多冲载荷下过载同样存在着裂纹扩展延迟效应,且与过载时的冲击速度有关。根据实验结果对过载延迟的机制进行了初步探讨。     

流变行为影响接触疲劳的特征

通过对滚子接触疲劳试验数据的分析,探讨了润滑剂的流变行为对疲劳点蚀的影响。提出了裂纹扩展机制。表面裂纹的萌生期取决于弹性流体动力润滑的膜厚比。裂纹扩展速率取决于润滑剂的流变行为。用施加外载荷的方法验证了裂纹萌生和扩展中的弹流效应和流变效应。     

摆锤冲击作用下大理岩的损伤特征研究

为了研究局部循环冲击作用下大理岩的损伤变化特征,论文利用损伤因子定义岩石的损伤程度,借助摆锤冲击试验机对大理岩试件进行不同冲击能量下接触面积之比为1/18S的循环冲击试验,分析其不同冲击能量和冲击次数对大理岩试件的冲击损伤,损伤因子随着冲击能量和冲击次数不同的变化特征。研究结果表明：当摆锤扬角为10°时,试件未发生明显的损伤破坏,随着循环冲击次数的增加,损伤因子不断增加,当循环冲击增加到一定次数时,试件会发生宏观破坏,损伤因子会发生显著变化;随着摆锤扬角的增大,波速开始明显降低,试件发生断裂破坏时所需的冲击吸收能量和冲击次数不断减少,损伤因子增长率可达75%。考虑到矿岩对溜井井壁的冲击方式为不同接触面积的局部冲击,研究结果可以为矿山溜井井壁受矿岩冲击损伤的研究提供一个新的思路。     

复杂应力状态下球墨铸铁断裂试验的断口分析

通过对复杂应力状态下LZQT400-15球墨铸铁断裂破坏试验试件断口的宏观以及细观分析,得到了不同应力状态下球墨铸铁的断裂形式：单向拉伸时为正断,单轴压缩时为无孔洞影响的剪切断裂,纯扭时为有孔洞影响的剪切断裂,拉/扭组合时为混合型断裂。探讨了各种断裂形式内在的断裂机理及裂纹的形成与扩展过程。     

石墨和碳化物形态对高镍奥氏体球铁抗热冲击性能的影响

本文论述了合金元素Si,Cr,Mo对含Ni20％的高镍奥氏体球墨铸铁抗热冲击性能的影响,揭示了石墨和碳化物形态与热冲击疲劳裂纹扩展方式和扩展速率之间的关系。发现石墨呈球状时热冲击疲劳裂纹为晶界型裂纹,抗热冲击性能最好;呈片状时为穿晶型裂纹,抗热冲击性能最差,呈枝晶状时为(晶界加穿晶)混合型裂纹,抗热冲击性能介于前二者之间.加入适量的Cr,Mo,Si可显著地提高抗热冲击性能。     

硫酸盐侵蚀冻融循环下混凝土的抗冲击性能研究

为研究硫酸盐侵蚀冻融循环作用对混凝土抗冲击性能的影响机制,利用落锤冲击试验机分别对经历0次、15次、30次硫酸盐侵蚀冻融循环的混凝土试件进行冲击试验。通过对比分析冲击过程中产生的冲击力,结合数字图像相关技术及微观表征手段,探讨了混凝土断裂形貌演化规律及裂纹扩展过程。结果表明：硫酸盐侵蚀冻融循环显著加剧混凝土表层剥落与内部微裂纹发育,导致冲击力峰值随循环次数增加呈下降趋势,而冲击力与支座力响应时差由400μs增至2 500μs,表明应力波传递效率劣化。裂纹扩展分析显示,硫酸盐侵蚀冻融循环降低了混凝土刚度,使裂纹嘴水平扩展加速度从1.067×10～3m/s²提升至1.983×10～3m/s²,裂纹扩展速率加快,呈现典型脆性破坏特征。研究成果为盐碱与冻融复合环境下混凝土结构的抗冲击设计提供了理论参考。     

复杂荷载作用下高速铁路沥青混凝土层受力及开裂特性研究

考虑到高速铁路沥青混凝土层在复杂荷载作用下可能出现层间离缝及开裂而导致路基失稳,引入黏弹性内聚力模型模拟底座板与沥青层间黏结-脱黏-分离-开裂的复杂相互作用关系,建立车辆-轨道-路基三维精细化有限元模型,并利用现场推板试验获得层间接触参数,借助基床表层动位移数据验证模型的正确性,系统分析复杂荷载作用下沥青混凝土层的受力...     

汽车变速器不对称接合齿的设计

目前在轿车的整体开发中,对变速器换挡的操作舒适性和运转的噪声控制,有着更加严格的要求.而变速器与此两项性能直接相关的是同步器组件.因此,针对作为同步器组件的接合齿的结构进行创新设计和研究,对提升变速器总体性能乃至整车的整体性能都有重要的意义.文章依据产品开发实例,通过同步器结构的比较,并对换挡冲击进行理论分析和试验验证,阐述了不对称接合齿结构设计的设计思想和计算方法.     

渐开线小齿数齿轮传动的最小螺旋角

对小齿数齿轮传动的特点和计算要点进行分析，为在设计中避免小齿轮发生根切和齿顶变尖，合理选择基本参数提供了依据，并提出了小齿数齿轮传动中最小螺旋角的概念。     

水泥稳定碎石基层裂缝出现的原因及预防措施

介绍了裂缝的类型及危害，分析了裂缝产生的原因，对如何预防水泥稳定碎石基层裂缝的产生进行了探讨。     

迷宫密封齿型对密封流场与泄漏量的影响

应用Fluent软件计算迷宫密封斜齿角度和三角齿型对迷宫密封流场和泄漏量的影响.计算结果与分析表明,迷宫密封齿型对密封不可压缩流体流场和泄漏量有一定的影响,随着密封齿倾斜角度α由小增大,泄漏量由大到小再增大,当α向着来流方向倾斜50°时,泄漏量最小;随着三角齿根角度β的增加,泄漏量由大到小再增加,当β为105°时,泄漏量最小.     

单颗粒破碎机理分析

颗粒主要借冲击碰撞作用被粉碎。本文应用动量定理、体积功耗学说及断裂力学理论推导出冲击碰撞速度与碰撞前颗粒内裂纹长度之间的关系，得到了颗粒破碎的最小速度，此结论与先前的研究结论一致。     

复合型裂纹脆断主应变因子准则

提出了一种复合型裂纹脆断的主应变因子准则。该准则为：1）定义垂直于裂纹扩展径向平面上的主应变ε1及极径r的组合量√2πrε1为主应变因子ε1^-,裂纹将沿主应变因子取得最大值的径向扩展;2）垂直于裂纹扩展径向平面上的主应变因子的方向与原裂纹面法线方向的夹角为扩展裂纹面的扭转角,当主应变因子达到临界值时裂纹将失稳扩展。由此导出了裂纹的开裂方向和裂纹面扭转角有断裂方程。Ⅰ-Ⅲ复合型裂纹断裂试验表明：主应变因子准则与试验结果基本相符,利用其进行断裂评定较安全。     

液体在毛细微孔中接触角测量方法

建立了液体在毛细微孔中接触角的测量方法。主要介绍了微孔式接触角测量仪的组成、测量方法及数据处理方法。二次蒸馏水与正十四烷烃在石英毛细管中接触角的测量结果表明该仪器测量数据的重复性好、稳定性高。根据测量结果,讨论了液体在毛细管中接触角随着毛细管径的变化规律,接触角随着毛细管管径的减小而增大。     

动能弹低速侵彻装甲靶板过载数值模拟

 数值模拟和实验研究动能弹侵彻装甲靶板作用行为,初步获得了着速、着角对过载的影响规律。AUTODYN-3D数值模拟结果表明,着速、着角对侵彻过载影响明显,侵彻过载峰值随着速的增加而增大,随着着角增大而减小,但变化趋势有所缓和。针对不同速度正侵彻问题进行了实验验证,数值模拟结果与实验结果较为吻合,结果均表明,随着速度的增加,过载呈现出明显增大的趋势,且最大过载出现时间为0.05—0.2ms范围内。     

钻头齿面堆焊用硬质合金耐磨性试验

为了选择更合适的钻头齿面强化材料,对多种粒度的球状烧结碳化钨和粒状铸造碳化钨堆焊层分别作了磨料磨损试验,以评价其抗磨性能。用Ni基合金作钎料,在高真空度下将硬质合金颗粒焊至20Ni4Mo表面。试验采用多种冲击能量,磨料介质为石英砂、水和少量悬浮剂,用天平称出磨损失重。结果表明:球状烧结碳化钨或不同类型和粒度混合的碳化钨堆焊层都比现行采用的粒状铸造碳化钨具有更好的抗冲击磨料磨损能力。用球状烧结碳化钨代替粒状铸造碳化钨作钢齿钻头齿面堆焊材料是提高齿面强化效果的有效途径。

     

单排双星内外啮合行星机构的配齿条件

本文研究这种机构的配齿条件,包括同心条件、相邻条件和装配条件。从理论上对4种结构类型的配齿条件作了详细的推导,供设计者采用,弥补现有文献中的不足。