复杂系统可靠性综合、可靠性增长、可靠性预测已成为可靠性工程的三个重要研究方向,如何从方案论证、初设计、研制、试运行、投产的全过程,科学评估和预测复杂机电系统可靠性是工程实践中亟待解决的瓶颈问题。立足事前分析、事中分析、事后分析三个层面,探讨单元为不同分布时的系统可靠性综合及预测、试运行阶段系统可靠性增长分析、系统可靠性...
由于产品的竞争日益激烈,现代机械产品对其质量与可靠性提出了越来越高的要求,提高机械产品的可靠性、维修性、保障性已经成为机械产品质量和可靠性工作的重要内容。考虑机械产品的特点,结合可靠性工程的通用技术,制定机械产品的可靠性大纲。该大纲是机械工程领域内统筹可靠性工作的一项基本法规,是开展机械产品可靠性研究的实施依据,是在企业中...
零部件应力的准确计算,是正确研究铁路轮对可靠性的基础。考虑多重过盈装配和轮轨、轴承滚动接触的物理关系,提出了HXD2机车轮对的集成有限元计算方法。考虑零部件几何、多重过盈配合和滚动接触的应力梯度效应,进行轮对网格划分与细节处理。克服以轴承微观接触求解步长无法在有效时间内实现轮对有限元计算的难题,提出整体、局部两步计算策略。整...
阐释可靠性理论发展现状,剖析当前机械可靠性理论、观点、方法及模型方面存在的一些问题。主要内容包括可靠性分析与评估涉及的失效率曲线的形式及其成因,寿命分布的形式、影响因素,寿命分布形式与失效率曲线形式的一致性问题,以及系统可靠度与零件可靠度之间的关系及影响因素;可靠性设计方法中应力-强度干涉模型的数学本质、工程背景及其应用;...
为准确掌握在役储罐的抗风稳定性,满足油田储罐健康管理的需要,分析影响罐壁稳定性的各种因素,建立罐壁结构抗力的衰减模型;根据储罐的历年检测资料,利用灰色系统理论建立罐壁腐蚀深度随服役时间变化的模型;利用极值Ⅰ型分布对罐区的年最大风速进行极值统计,得到风载荷的统计模型;根据可靠性理论建立罐壁抗风稳定性的可靠性模型,分析储罐随服役...
三参数Weibull分布（Three-parameter Weibull distribution,TPWD）作为一种应用广泛的分布形式,具有很强的数据拟合能力且对于描述具有渐变性失效特征的失效模式如磨损、疲劳、腐蚀、老化等的的寿命分布具有更加明确的物理意义。针对产品失效模式为TPWD的竞争失效场合加速寿命试验统计分析的需求,根据TPWD的特点,在竞争失效加速寿命试验统计分...
试验研究D1车轮钢轮辋、轮辐材料的疲劳可靠性寿命和强度。应用Zhao-Yang建立的极大似然法处理疲劳升降试验法耐久性数据,良好地表征了轮辋和轮辐材料的概率疲劳极限。采用ZHAO等提出的中短疲劳寿命范围寿命分布与疲劳极限的疲劳极限强度分布概率协同原理及方法,良好地表征建立包含超长寿命范围的概率疲劳S-N曲线。与标准EN13262中的车轮钢和R7T...
针对钻井泥浆泵存在野外作业、工作环境苛刻、故障诱发概率高、维修困难等问题,研究串联系统可用度评定方法,建立系统可用性多级模型,给出等效的二项和指数单元可用度表达式。根据现场数据信息的特点,结合工程背景研究Bayes统计推断方法,利用矩等价原则,求解出钻井泥浆泵系统可用度Bayes第一、第二置信限。根据大庆油田某钻井队1 296口油井的钻...
以由多个部件组成的风力机为对象,针对此类系统存在的维护困难、停机损失大等特点,研究多部件系统动态机会维修优化问题。采用役龄回退因子描述部件不完全维修效果,在定义故障率函数的基础上建立单部件不完全维修平均成本模型;考虑预防性维修、最小维修和停机损失等维修成本,根据部件维修活动之间的经济相关性,以节省的总机会维修成本最大为目标...
项目负责人：何鹏（E-mail：hepeng@hit.edu.cn） 依托单位：哈尔滨工业大学 项目批准号：50975062 1.项目简介 依照颗粒增强的金属基复合材料的组织特征及力学性能特点,该项目探索一种能够在钎缝的内部生成弥散分布的金属间化合物颗粒的TiAl基合金自身以及与其他结构材料的钎焊方法。
为分析变速箱同步器的失效过程和失效机理,在自行研制的试验台上对变速箱同步器进行试验。试验过程中,获得每一次换挡时锥体的转速、结合套的位移和摩擦力矩与换挡时间的关系曲线,以及摩擦因数与换挡次数的关系曲线。试验完成后,对摩擦副表面利用扫描电子显微镜和白光干涉形貌仪进行观察,对润滑油内的铁含量利用原子发射光谱仪进行测量。结果表...
环形零件的辗扩成形工艺是一种局部加载连续成形工艺,成形过程中变形区材料在高温和外载荷作用下经历了非稳态、非线性的塑性变形。为探讨辗扩工艺中金属塑性变形机理,促进该工艺的改进、完善和推广新应用,国内外学者利用理论分析、数值模拟和试验研究等方法,对辗扩成形工艺过程、工艺参数及其对材料组织、性能的影响规律进行系统深入的研究。综...
基于有限元理论和元胞自动机模型,提出一种宏观与微观尺度相结合的铸态42CrMo合金环件短流程铸辗复合成形工艺混合建模方法。在铸辗复合成形新工艺理论框架下,定义考虑环坯热变形行为和晶粒空间结构的宏观/微观边界转换条件,该边界条件有助于环件的形/性一体化调控。在微观元胞自动机模型框架下,研究晶粒拓扑变形技术,充分考虑晶粒空间重叠的结...
在具有典型复杂空间自由曲面零部件的加工领域中,五轴联动混联铣床因其独特的结构形式和运动学特性而占据一定优势。本文以该类铣床为研究对象,根据典型应用需求,总结了混联铣床并联模块的自由度形式需求,针对原理构型综合和设计、冗余并联机构的性能分析与评价、参数优化设计等问题展开深入理论研究,将构型综合所得新型并联机构应用于五轴混联...
针对短流程铸辗复合成形工艺,以法兰常用材料Q235B碳素钢作为研究对象,通过金相观察、力学性能测试和断口扫描等试验,研究砂型铸造方式和离心铸造方式对环形铸坯组织和力学性能的影响。结果表明,Q235B碳素钢的室温组织主要由铁素体和珠光体组成;砂型铸坯中的铁素体以块状的形式存在,且晶粒较为粗大,离心铸坯中的铁素体以针状和块状的形式存在,且...
以铸辗复合成形的25Mn钢法兰为研究对象,研究热处理工艺参数对25Mn钢法兰微观组织及力学性能的影响;通过扫描电镜观察分析,揭示25Mn钢法兰件经不同回火温度处理后拉伸与冲击断口的断裂机理。试验结果表明,辗扩后法兰件内存在残余应力,组织不均匀,拉伸与冲击断裂形式主要为准解理和脆性断裂。在220~660℃回火时,晶粒得到细化,组织均匀;低温回火后...
项目负责人：李迎光（E-mail：welcome.li@nuaa.edu.cn） 依托单位：南京航空航天大学 项目批准号：50905087 1.项目简介 本项目结合国家大飞机项目的重大实际需求,以飞机整体结构件为研究对象归纳分析复杂拓扑不固定特征识别的特点和难点。提出一种复杂拓扑不固定特征表示方法——全息属性面边图,该方法扩展传统面边图的属性信息,增加结点元素...
热轧环过程中,环件几何尺寸是否满足公差设计要求是生产出合格环件产品的前提条件。研究热轧环件毛坯质量误差与成形环件几何尺寸公差之间的相互关系和影响规律,提出一种环件尺寸公差控制计算方法,并建立相应的数学模型：即以毛坯质量误差和内外径尺寸公差为约束条件,以成形环件的壁厚为控制目标参数,从而轧制出尺寸满足公差要求的环件产品。运...
径轴向轧制是制造大型无缝锻态组织环件的先进塑性成形工艺。径轴向轧制生产中,由于环坯锻造时不同部位的变形和传热条件不同,导致环坯温度分布不均匀,会对轧制过程环件变形和组织演变产生不同的遗传影响,而现有的研究都忽略了这一因素。为此,采用仿真模拟分析方法来研究环坯温度分布状态对径轴向轧制变形的遗传影响。基于SIMUFACT有限元分析软...
由热锻制坯和径向热轧环复合而成的环件锻轧成形工艺是中小型轴承环生产中广泛应用的一种先进塑性加工技术。轴承环锻轧成形生产中,环件上下端面的外径边缘处容易产生塌角,不仅迫使加工余量增加、材料利用率降低,而且易导致环件尺寸不合格报废。针对该问题,利用Transvalor.Forge有限元模拟软件建立GCr15轴承环锻轧成形全过程仿真模型,直观模拟环...
TC4钛合金锥形环辗轧过程整圆阶段的芯辊进给速度曲线形式,对成形环件的几何（圆度、壁厚均匀性）、温度与应变分布等具有重要影响作用。针对同一TC4钛合金锥形环件热辗轧过程,提出“上凸形”、“下凹形”、“阶梯形”和“直线形”四种整圆芯辊进给速度曲线（整圆曲线）的设计方法;进而采用基于ABAQUS软件平台的建模仿真方法,模拟揭示四种整圆曲...
项目负责人：赵宏伟（E-mail：hwzhao@jlu.edu.cn） 依托单位：吉林大学 项目批准号：50905073 1.项目简介 提出对特征尺寸毫米级以上三维试件实现跨尺度原位纳米压痕/划痕测试的新技术,获取了有关基础理论与关键技术,设计了结构紧凑的以压电驱动组件作为压痕/划痕测试的核心驱动元件,通过步进电动机和压电叠堆混合驱动技术实现了压头在压入方向...
热连轧生产过程中,精确的带钢温度场计算模型是保证带钢板形质量、尺寸精度及组织性能的重要前提,其计算速度与精度是当前制约温度场在线计算的重要因素。在分析现有模型的基础上,考虑轧制时带钢对周围环境的热辐射、带钢与周围流体介质的对流换热、带钢与工作辊之间的热传递、带钢变形生热以及带钢与工作辊之间的摩擦生热,基于合理的物性参数和...
采用添加铜箔中间层方式对08Al钢与5083铝合金进行激光对接焊试验,试验过程中将光斑偏向钢一侧。以焊缝成形质量为标准,获得了最优的焊接工艺参数组合。采用金相显微镜和扫描电镜分析铜箔中间层对界面处熔合情况、元素分布及焊缝各区域微观组织结构的影响。研究结果表明,当光束偏移距离为0.4 mm,离焦量为0 mm,激光功率为2 kW,焊接速度为10 mm/s,...
利用实时检测结构负载声发射信号实现了低碳钢电阻点焊过程中的焊接飞溅现象的检测与定量评估。试验结果表明,根据焊接飞溅声发射信号特征,焊接飞溅主要分为三种模式。随着焊接飞溅的模式不同,也意味着焊接飞溅能量当量的区别。焊接飞溅的结构负载声发射信号特征可以用于对焊接飞溅的定量评估。实现焊接飞溅定量评估的两个声发射信号特征参数分...
为降低车体的弹性振动,将车体考虑成弹性欧拉梁,基于动力吸振原理进行多个车下设备的最优悬挂频率设计。建立弹性车体和车下设备的垂向耦合振动数学模型,研究不同设备悬挂频率、联接阻尼、质量和安装位置条件下的车体振动分布规律。建立车辆系统三维刚柔耦合动力学模型,仿真分析在实际线路激扰条件下,车体振动和平稳性随设备悬挂参数变化的分布...
基于线性稳定性理论,推导出描述超空化时分裂液滴内空化气泡稳定性的数学模型;在此基础上,从分裂液滴内空泡的受力角度对空化气泡的时间稳定性进行研究。研究结果表明,液滴黏性力使空泡稳定性增强;相对于空气及空泡的黏性力而言,液滴黏性力对空泡的稳定性起主导性作用。空泡惯性力是影响空泡稳定性的主要因素,对空泡稳定性具有不利影响,其影响程...
对比分析转向架构架三种常用疲劳强度校核方法的差异。分别采用铁路标准中规定的载荷谱、多刚体系统动力学仿真（Multiple rigid body system dynamic simulation,MRBSDS）技术获取的载荷谱和线路动应力测试应力谱等三种方法对某型地铁拖车转向架构架进行疲劳强度校核。通过准静态叠加法将载荷谱转换为应力谱,准静态叠加法中给出应力响应因子（S...
提出一种应用于试验数据较少的模型确认方法,阐述模型确认的通用实施步骤和确认试验的作用。用区间变量量化模型的不确定量,使用区间算法求解数值模型的响应结果。以区间数值计算结果和试验结果的累计分布函数之间的面积为基础,计算准则参数并评价确认结果。针对不能满足确认指标的模型参数,建立以确认指标作为优化目标,试验参数作为约束条件的...
气动加载系统具有时滞、时变及强非线性等特点,为了提高气动加载系统的控制精度,克服传统PI控制算法的不足,提出一种气动压力加载系统的模糊自适应逆控制方案。利用模糊辨识理论对气动加载系统进行离线逆建模,得到初始逆模型,并将该初始逆模型作为初始控制器,控制气动加载系统的输出压力,运行过程中采用最小方均根（Least mean square,LMS）滤波...
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