以后面板中心点的挠度响应作为多孔金属夹芯复合板耐撞性能的评价指标，基于夹芯结构的理论分析框架模型，采用考虑芯层强度的拉-弯联合作用屈服准则，建立撞击载荷下轻量化多孔金属夹芯复合板动态响应的理论模型。该分析模型将多孔金属夹芯板的整个动态响应过程分为三个连续的阶段：流-固耦合阶段、芯层压缩阶段和夹芯板拉-弯共同作用阶段。第...
传统Rackwitz-Fiessler方法是隐含Gaussian copula假设的，而传统一次可靠度方法要求在独立标准正态空间中计算。为此，基于椭圆copula族给出广义的Rackwitz-Fiessler（R-F）方法。广义R-F方法可实现随机矢量由物理随机空间至标准球空间的变换。为使一次可靠度方法适合于在标准球空间中计算，将一次可靠度指标在独立标准正态空间中的几何意义推...
最小维修情况下，为描述经历早期故障和耗损故障且故障强度随工作时间增加而趋近于某一常数的数控机床故障过程，提出一种新的4参数非齐次泊松过程模型。讨论模型的特性，给出模型中各参数的物理意义，推导计算模型参数及诸如最小故障强度、最小故障强度对应的故障时刻等重要可靠性指标点估计的计算公式，基于似然比检验理论，给出两台数控机床...
大量的试验证明，在相同等效应变条件下，多轴非比例加载下的疲劳寿命往往要远远低于多轴比例加载下的寿命。因此基于临界平面法，提出一种考虑加载路径影响的多轴疲劳剪切式寿命模型。该寿命模型以最大损伤平面为临界平面，并以临界平面上的正应变幅值，切应变幅值，平均静水应变以及一种加载路径影响因子作为主要损伤变量。其中，通过引入一种...
灵敏度信息能够反映基本变量分布参数对结构系统失效概率及输出性能分布函数的影响程度信息，而核函数对于解析求得灵敏度具有很大的作用。因此为得到高精度的失效概率及分布函数灵敏度解析解，推导出正态变量情况下核函数的高阶性质，利用这些核函数的高阶性质以及结构失效概率与输出性能分布函数的关系，解析地求得了二次不含交叉项多项式功能...
步进应力加速退化试验的建模与剩余寿命估计是产品视情维护和健康管理中的一个关键问题。针对传统加速退化建模方法没有考虑同类产品之间个体差异的问题，提出一种基于维纳过程的加速退化建模和剩余寿命估计方法。利用维纳过程对单个应力下的退化过程建模，并将维纳过程中的漂移系数看成随机变量以描述个体差异。依据该模型，可以得到产品的剩余...
1.项目简介 孪生在低塑性材料和高速冲击变形过程中起重要协调作用。在有孪生参与的变形过程中，材料的力学行为和组织演变有其特殊的规律。项目组以AZ31和AZ80等镁合金为对象，研究了不同变形条件下孪生/滑移协调变形行为及其对流变应力和组织演变的影响，建立了变形过程中孪晶形核、长大以及在组织中所占体积分数的动力学模型；引入孪生、动态...
元器件是机电系统中的薄弱环节之一，所以评估元器件个体的使用寿命对提高整个系统的使用可靠性具有重要意义。针对初始信息能够反映产品内在缺陷的元器件，提出用初始信息对元器件个体寿命进行评估的方法。将处理后的产品初始信息进行聚类分析，并在定义性能评价指标的基础上，得到各样本的性能指标。建立各类性能评价指标与寿命的数学关系模型...
针对车用发动机机械零部件在设计阶段的 B10可靠寿命计算问题，分析车用发动机机械零部件的特点及其寿命建模方法，研究基于应力-强度干涉的车用发动机机械零部件失效行为表达方法；以车辆行驶里程为寿命度量指标，建立车用发动机机械零部件的 B10可靠寿命计算模型，推导机械零部件的可靠度函数、失效率函数、寿命累积分布函数和寿命概率密度函...
结合工程背景，探讨客运飞机主要组成单元故障/维修数据信息的特点及分布，研究各组成单元在不同故障/维修分布下的可用性评估方法，给出了单元可用度点估计与经典置信限。依据ATA章节将客运飞机系统与动力装置划分为19个组成单元，结合适航要求和航空公司客运飞机运营，将单元间歇式运行过程转化为连续运行过程。分别针对指数故障/指数维修分布...
为了快速评估某引信用O型橡胶密封圈（简称O型圈）的可靠性，根据其安装方式设计模拟夹具，依据橡胶材料的热老化机理，以压缩永久变形率作为老化参数，在50℃、60℃、70℃和80℃4个温度下对32个O型圈进行恒定应力加速退化试验（简称恒加退化试验）。统计分析结果表明，该O型圈的老化过程具有加速性，对其开展加速退化试验是可行的。为分析加速...
轴承是广泛应用的机械基础零件，其制造技术体现了国家机械制造能力和水平。轴承环轧制是一种连续局部塑性成形技术，也是国际高性能轴承先进成形制造技术。基于作者在轴承环轧制成形领域的研究基础，对我国轴承环轧制成形理论和技术现状和发展进行系统介绍：分析轴承环轧制成形特点；阐述轴承环轧制成形理论，包括轧环条件和力能计算方法，以及...
铸辗复合成形工艺是生产环形零件的先进成形技术，具有高效短流程、节能节材和减少排放等显著优点。对铸态环坯材料在成形工艺条件下的组织演变机理和变形热力学条件进行深入的研究，对于实现材料在这种短流程中的组织改善和成形成性一体化调控，具有重要意义。分析研究材料在热变形条件下热物理性能参数和建立准确的材料模型，是分析研究材料热...
轧制曲线描述了环件双向辗轧过程中径向与轴向变形量的瞬时分配关系，决定了变形过程的历史和轧辊路径，因而对轧制环件的几何精度、特别是微观组织具有重要影响作用，对钛合金和铸坯等难变形材料的环件辗轧成形更是如此。提出一种环件双向辗轧过程轧制曲线的设计方法，该方法只要给定环件及环坯尺寸，便可设计“上凸形”、“直线形”和“下凹形...
以铸态42CrMo 钢为研究对象，通过分析其热压缩应力-应变曲线，计算建立该钢不同应变时的热加工图。应变较小的热加工图中，微观组织演变机制在1100～1150℃、0.1～1 s-1范围为动态再结晶，在950～1050℃、1～10 s-1范围内为动态回复；随着应变的增大，动态回复和再结晶发生的温度和应变速率范围扩大，从而确定该钢最佳热辗扩温度和应变速率范围...
环件在热轧过程中的微观组织演变是影响其力学性能的重要因素。采用模拟和试验的方法，研究环件从棒料下料到轧制全过程中微观组织演变规律。基于有限元分析软件Simufact建立环件从棒料下料到轧制全过程的三维有限元模型，研究棒料初始温度、棒料高径比以及镦粗速度对成形环件晶粒和动态再结晶的影响规律，并通过金相显微试验观察晶粒和珠光体形...
针对提出的铸辗连续成形新型工艺，从细化组织、提高铸件质量，避免裂纹缺陷方面考虑，分别对采用砂型和金属型的42CrMo铸造环件进行温度场、应力场的数值模拟，利用模拟结果，进行凝固冷却过程裂纹倾向性预测。得到铸坯冷却速度越大，在铸型内停留时间越长，铸件收缩量越大，热应力越大，形成裂纹的倾向性也越大。边角部是最容易形成裂纹的部位...
1.项目简介 列车安全运行对保障人员安全，较少财产损失具有重要意义。列车轮对轴承故障是列车最主要故障之一，因此开展列车轴承故障诊断对保障我国铁路事业的蓬勃发展具有重要意义。本项目开展了列车轴承道旁声学诊断理论的基础研究，主要解决三个核心问题：①强噪声问题，即从轨边阵列麦克风采集到的含噪声音信号中提取有效轴承信息；②多声...
冷轧环工艺材料利用率高、精度高、表面质量好、疲劳寿命长，是轴承环的先进塑性加工工艺。冷轧与淬火是轴承环冷轧加工的两个关键环节，其引起的残余应力会对轴承环几何精度和组织性能产生重要危害，需要进行有效处理。分别对冷轧和淬火阶段GCr15轴承环进行磁处理，利用X射线衍射法测试比较冷轧轴承环在磁处理、常规去应力退火以及去应力退火与...
针对传统环件生产工序繁琐、材料和能源浪费较严重的现状，提出一种环形零件铸辗连续成形新生产工艺。根据理论分析、数值模拟与试验研究来确定生产工序中冶炼、浇注和运输工序中的温度参数：以42CrMo 合金钢为研究对象，利用JMatPro软件模拟出合金相图，依据凝固过程相变情况及工业生产实际制定冶炼温度，冶炼温度为1750℃；通过ProCAST软件对...
1.项目简介 在液压系统中，气穴的出现会带来振动、噪声、气蚀等多种危害，因此在系统和原件设计时，常采用多级节流、流道优化等结构设计方法来抑制气穴发生。但是随着液压技术向着高速、高压和大功率方向发展，单靠结构优化来抑制气穴发生，已无法满足要求，为了有效控制或消除液压系统内的气穴现象，必须从气穴发生的本源出发，了解气穴的成...
基于薄壳理论分析管材胀形变形机理，确定与管坯几何尺寸相关的长、短管坯变形模式的界限划分表达式，并给出相应的成形内压力学模型。为薄壳理论在管材成形工艺研究中的应用，以及实际成形工艺中对成形内压的准确预测提供参考依据。研究表明，当管材胀形区长度小于管坯几何参量所确定的某临界值时，胀形区端部支撑条件对成形内压会产生影响，且...
采用冷金属过渡（Cold metal transfer, CMT）技术，以镍铝青铜ERCuNiAl焊丝作为填充材料，对钛合金Ti6Al4V和纯铜T2异种金属薄板进行钛板在上铜板在下的搭接连接。使用扫描电镜和能谱分析研究焊接接头的显微组织和反应界面金属间化合物的组成，并通过横向拉伸试验对接头的力学性能进行评定。研究结果表明，冷金属过渡技术可以实现于钛/铜异种金...
逆向差速搅拌摩擦焊接是一种搅拌针与轴肩分离并逆向差速旋转的搅拌摩擦焊接新工艺。为了实现逆向差速搅拌摩擦焊接的工艺优化，掌握焊接工艺参数对接头组织和性能的影响规律，需要深入研究这一新工艺涉及的热物理机制。综合考虑焊接过程中的摩擦产热和塑性变形做功作用，建立逆向差速搅拌摩擦焊接过程中材料流动与热分布的三维耦合数理模型，研...
以轿车摆臂为对象，介绍一种汽车零部件程序载荷谱的编制方法。基于对各目标测点载荷谱的特征统计及伪损伤分析，结合结构的低载强化特性，提出一种考虑具有强化效果载荷的程序载荷谱编制方案，避免对低幅载荷只考虑损伤作用这一传统编谱方法的不足。依据摆臂的损伤特性和低载强化特性，结合损伤载荷之间的等损伤准则，研究强化载荷之间的等强化...
汽车在高速行驶时，轮速传感器信号的信噪比降低以及由轮速信号计算数据的发散性是汽车安全有效控制的难题。将轮速传感器信号用快速傅里叶变换（Fast Fourier transform, FFT）到频域，在频域里研究真实信号和噪声的波形特点。在频域里，真实信号频域范围很窄但能量很强；而噪声频率范围很宽但能量很低。据此提出用FFT与傅里叶逆变换（Inverse ...
为了准确分析高速履带车辆在转向过程中运动学和动力学参数的变化规律，在考虑高速履带车辆转向离心力和履带滑动的条件下，建立计算两侧履带与地面之间的作用力、转向阻力矩、转向半径、转向角速度等参数的运动学、动力学模型。分析研究结果表明，转向时履带与地面之间的滑动使两侧履带的作用力随转向半径的增大而逐渐减小，离心力对车辆转向性...
1.项目简介 在加工难加工材料复杂曲面类零件的过程中，多轴数控机床的动态特性存在较强的非线性和各向异性，多轴动态特性成为影响加工质量和效率的主要因素。针对复杂曲面类零件的几何特点和材料特点，分析了多轴数控动刚度特性与刀具运动规划之间的映射关系，建立了考虑多轴数控动刚度特性的刀具运动规划理论和方法，实现了大型叶片的高质高...
结合汽车油耗测试技术的研发水平及发展趋势，采用超声波技术和单片机控制技术，进行汽车油耗测试技术研究。基于超声波时差法油耗测试理论，构建汽车油耗测试的数学计算模型。基于流体力学理论，采用流量修正系数对燃油流速进行修正。分析超声波流量传感器几何参数对汽车油耗测试的影响，采用三维坐标法可精确计算超声波流量传感器几何参数。分...
为研究纯电动汽车以不同工况行驶时，动力电池组的温升状况，以某微型纯电动车用磷酸铁锂动力电池组为研究对象，根据能量守恒定律和傅里叶定律，建立电池组导热的数学模型及有限元模型。利用 FLUENT 软件仿真纯电动汽车在水平路面上以不同车速匀速行驶时，封闭的电池箱内锂离子动力电池组温度分布及周围流场分布。并进行纯电动汽车动力电池组温...
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