椭圆形封头是承压设备的关键零件,广泛应用于石油、化工和核电等行业,椭圆形封头的设计对保证承压设备的安全可靠性和经济性具有重要作用。基于中国标准GB/T150和JB4732、美国规范ASMEBPVCⅢ.1-NE、N-284、Ⅷ-1、Ⅷ-2和欧盟标准EN13445,比较研究了它们的内压椭圆形封头设计方法。结果表明:美国和欧盟规范标准均采用基于失效模式的设计方法,而中...
针对唇形密封圈性能评估过程繁琐且效率低的问题,基于唇形密封圈物理模型与Femap&NX Nastran平台,研究了基于物理模型的唇形密封圈静密封性能快速仿真流程定制技术。首先,基于Mooney-Rivilin模型的橡胶材料本构关系,利用有限元分析软件建立唇形密封圈的轴对称数值模型,针对该模型的非线性问题,采用收敛控制技术取得了良好的收敛性;通过有限元模...
为满足齿侧间隙在外啮合齿轮泵传动性能和困油性能上的不同需要,提出了一种位于从动齿轮非工作面上的"大小大"H型侧隙结构。首先,通过对齿轮泵困油过程的分析,从双齿啮合区内两困油区的连通和单齿啮合区内困油性能的完善两方面出发,建立了连通用和卸荷用侧隙的面积计算公式;然后,根据所确定的最小侧隙面积,计算出H型侧隙结构的几何尺寸;最后,提...
新型逃生管道参数具有不确定性且单目标优化存在局限性,为了实现新型逃生管道多目标稳健性设计,结合田口稳健性设计方法与满意度函数,提出了一种基于满意度函数的多目标稳健性设计方法。该方法将产品质量特性的信噪比转换为具有田口稳健性设计的望大特性的满意度,然后通过加权几何均值实现结构的多目标稳健性设计。通过使用Hypermesh和LS-DYNA建...
为系统研究精密机床进给系统热误差的形成机理及其影响因素,提出了一种考虑结构热变形的进给系统热误差建模方法。在考虑进给系统内生热源及冷却系统对丝杠螺母副的温升和丝杠热变形作用机制的前提下,同时考虑了进给系统内生热源对精密机床结构大件(床身、立柱、溜板)热态特性的影响规律。通过分析结构热变形引起的进给系统电机座和轴承座相对位...
螺栓连接结构的载荷分配比例和螺栓与被连接件间的轴向相对刚度密切相关。为了更准确地求解螺栓连接结构中螺栓与被连接件间的轴向相对刚度,基于被连接件垂直于螺栓轴的各受压层压应力均匀分布与非均匀分布形式下的轴向压缩变形量解析式,结合有限元仿真结果,提出了被连接件压缩变形体起始直径的修正公式及轴向压缩变形量的修正解析式。通过提取...
超深矿井提升机制动盘在紧急制动过程中由于受到摩擦循环热载荷的作用,内部产生较大的热应力,同时高温会导致制动盘和闸片摩擦制动性能下降甚至失效。针对制动盘制动热性能问题,根据热传导理论和有限元分析方法,建立了制动盘组件三维有限元模型,采取直接耦合方法对制动盘制动过程中的热应力场进行模拟研究,并通过实验验证了仿真参数设置的正确性...
横梁作为桥式龙门铣床的主要运动部件,其结构设计的优劣直接影响机床整机的工作性能。为此,提出了一种基于正交试验设计、改进模糊综合评价和尺寸灵敏度分析的横梁结构设计与优化方法。针对横梁多因素多水平的结构设计特点,采用正交试验设计挑选出8种具有代表性的参数组合作为横梁结构设计方案。运用改进模糊综合评价法对有限元仿真数据进行处理...
针对下肢康复外骨骼在使用过程中出现的运动偏差,基于人体外骨骼运动模型与调整模型,完成了下肢康复外骨骼的结构设计与运动学分析。运用人机偏差变量理论和人机相容理论,在人体外骨骼运动模型上添加被动自由度,建立了人体外骨骼调整模型。根据2种模型设计了下肢康复外骨骼,该外骨骼提供运动模式和调整模式,可通过人机滑动偏差检测装置切换使用...
我国探月三期工程采用回转冲击钻对月表月壤进行预计深度为2米的采样作业,采样过程中钻头由于钻削产生的切削热完全由钻具本身导热传递。由于月球的超高真空度以及苛刻的温度环境,导热效率相较于地面钻探低。同时,由于钻进工况的未知性,钻具可能会形成局部高温区域,这会使钻具的整体性能降低,尤其对钻具的取心性能影响最大。通过EDEM软件,建立不...
磨料水射流技术作为一种特种加工技术,具有无刀具接触、无热影响区和加工范围广等优势,在众多领域得到应用。为了探究磨料水射流对脆性材料的冲蚀效果,构建和设计了磨料水射流外流场冲蚀仿真模型与磨料水射流冲蚀实验。以30mm×50mm的喷嘴外流场域为计算域,建立磨料水射流冲蚀仿真模型,并分析射流冲蚀过程中压力分布、水与磨料的速度分布及它们在...
针对液动冲击器在泥浆钻进过程中因冲蚀严重而无法实现工业化应用的问题,从结构创新角度设计了一种抗冲蚀的新型液动冲击器。以液固两相流动力学和冲蚀理论为基础,建立液动冲击器冲蚀模型,采用拉格朗日粒子追踪算法计算固相颗粒运动轨迹,基于液动冲击器内部流场分析预测冲击器冲蚀区域分布、颗粒冲击速度对主要零件(冲锤、上套筒和外壳)冲蚀的影...
海洋立管是海上油气集输系统的重要组成部分,用于连接海底油气井口与海上油气集输站。在油气储运工程中,海洋油气集输介质多为油气水三相流体。为了研究油气水三相流海洋立管系统在严重段塞流作用下产生的耦合振动问题,进行了数值计算与实证研究。基于多相流体力学与动力学理论,构建了油气水三相严重段塞流模型和海洋立管结构动力学模型,结合这2...
大地的表面形貌是影响可控震源振动器平板与大地之间接触性质的因素之一。为了掌握大地表面参数对可控震源振动器平板大地接触系统接触性质及振动特性的影响规律,基于分形理论建立了三维粗糙大地表面形貌,构建了振动器平板大地接触模型,得到了不同大地表面形貌及材料参数下振动器平板与大地之间的接触力变形曲线;建立了振动器平板大地接触振动动...
传统FDM(fused deposition molding,熔融沉积成型)型3D打印机在打印倒体件的过程中需设置辅助支撑结构,打印完成后去除支撑结构,这会导致成型件的精度降低。为解决传统FDM型3D打印机存在的问题,设计了一种基于混合坐标系的FDM型3D打印机。将基于笛卡尔坐标系的运动方式转换为基于拟球坐标系的运动方式,由X-Z平面内的旋转运动、X-Y平面内的旋转运...
在隧道施工中,防水工序的施工质量及效率直接影响着工程进度。针对采用传统的脚手架人工棍棒托顶铺设防水材料存在劳动强度大、铺设效率低、安全稳定性差等问题,设计了一款多功能铺设台车及其液压控制系统。首先,介绍了台车的总体结构,它由门架支撑机构、行走机构、卷扬机构、爬行小车及同步机构、伸缩平台及顶撑机构等部分组成;然后,在分析液压...
《工程设计学报》主编:我们谨此郑重通知:依据文献计量学的原理和方法,经研究人员对相关文献的检索、统计和分析,以及学科专家评审,责刊《工程设计学报》入编《中文核心期刊要目总览》2017年版(即第8版)之“机械、仪表工业”类的核心期刊。该书由北京大学出版社出版。
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