通过宏微观力学和连续热力学理论,推导疲劳能量耗散计算方法。结合局部热扩散方程,建立物理意义明确的疲劳极限快速评估方法,避免了以温升为损伤指标的预测方法的争议性。传统疲劳试验和本方法所给出的疲劳极限之间的误差为9.9%,表明了该方法的准确性。试验过程表明当材料内部生热率与外界散热率达到平衡时,能量耗散的变化趋于稳定,由此确定了材...
基于动磁场磁流变效应抛光方法,采用微型压电式传感器测试分析动磁场磁流变效应抛光垫法向抛光力特性,研究磁极转速、加工间隙、工件运动方式对动磁场磁流变效应抛光力的影响。结果表明,动磁场磁流变效应平面抛光法向力在抛光垫中心区域最大,pv值在抛光垫的半径6 mm处最大;相对静磁场,在磁极转动的动磁场作用下磁流变抛光力和扭矩呈现大幅度波动...
考虑气体稀薄效应和表面粗糙度,计算精密H型气体轴承的动态气浮力和接触力,分析气体轴承起动过程中转子的轴向运动行为和最小气膜厚度,讨论气浮面的螺旋槽数量和深度对气体轴承起动行为的影响。分析结果表明:随着转子转速增加,H型气体轴承的气浮力逐渐增大,转速约为200 r/min时气浮面与转子脱离接触;随着气浮面螺旋槽数量增加,气浮力增加、接触...
研究调制比对多层类金刚石(Diamond-like carbon,DLC)涂层摩擦及腐蚀行为的影响。采用等离子体增强化学气相沉积技术成功制备了不同调制比的多层DLC涂层。利用扫描电子显微镜、原子力显微镜、划痕仪、摩擦磨损试验机及电化学工作站等表征手段评价了不同调制比多层DLC涂层的结构特点、力学性能、摩擦学性能以及耐腐蚀性能。结果表明:所制备涂层表...
采用电弧离子镀技术于硬质合金基体上沉积TiSiN/AlCrN纳米多层涂层,利用扫描电子显微镜(Scanning electron microscope,SEM)、透射电子显微镜(Transmission electron microscope,TEM)、X射线衍射仪(X-ray diffraction,XRD)、能谱仪(Energy dispersive spectrometer,EDS)、纳米硬度计、划痕仪以及摩擦磨损试验机对TiSiN/AlCrN涂层的结构、高温热...
采用离子束辅助沉积技术在9Cr18轴承钢材料上制备掺杂Ag的WS2固体润滑膜,并将该膜层在室内环境（温度为1825℃,空气相对湿度为30%50%）中保存8年。通过摩擦磨损试验机（MS-T3000）、场发射扫描电子显微镜、三维形貌仪及XPS检测保存前、后的WS2-Ag固体润滑膜样品的摩擦磨损、表面形貌、三维形貌、成分及化学态。结果显示:贮存后的WS2-Ag膜层内部...
为揭示齿轮传动系统对机车动力学特性的影响,采用多体动力学的方法,建立完整的考虑齿轮传动系统的重载机车空间耦合动力学模型。利用该动力学模型,研究齿轮时变啮合刚度与轨道几何不平顺激励同时作用下的重载机车动力学响应特性;通过与传统未考虑齿轮传动系统的重载机车多体动力学模型进行对比,揭示齿轮传动系统对重载机车动力学性能的影响。最...
为掌握直线轨道上车辆发生正面对心碰撞时的动态响应规律,建立三维碰撞车辆移动轨道模型。分别建立碰撞车辆模型和轨道模型。然后,提出了处理轮轨非线性几何的向量法,将三维车辆模型和移动轨道模型耦合起来。采用一种简化的钩缓装置模型连接车辆端部和外部系统。利用一种新的时间积分算法对三维动力学模型进行计算。采用上述方法研究了车辆中低...
提出一种磁流变阻尼器模型参数识别新方法,该方法不需模型参数的任何先验知识,能够评估各参数对输出阻尼力的影响大小,从而选择最佳的阻尼力调控参数。利用试验台获取磁流变阻尼器在多种激励幅值、频率和电流作用下的阻尼力。针对Bouc-Wen模型表达式搭建Simulink计算模型,以仿真值与试验值之间的误差作为目标函数,通过遗传算法和模式搜索算法对...
为研究悬挂多设备对高速列车舒适度指标影响规律,建立车体-设备的27自由度的刚柔耦合数学模型,获得车体及车下设备悬挂系统的加速度频率响应函数表达式,结合德国垂向不平顺轨道谱和舒适度滤波函数计算车体参考点的舒适度指标。分别研究有无设备、不同悬挂频率、不同悬挂位置对车辆垂向舒适度指标的影响规律。研究结果表明:合理设计车下设备悬挂...
为控制曲线工况下跨座式单轨列车走行轮胎的磨损,通过胎面橡胶摩擦特性试验提出修正的衰减指数摩擦模型,并采用有限元分析方法研究走行轮双胎的磨损特性,提出采用虚拟外倾方法控制走行轮胎磨损,采用构建曲面走行踏面的方法对虚拟外倾方法进行优化,研究表明:虚拟外倾方法使内、外走行轮胎总的摩擦功降低3.4%,但外侧走行轮胎的摩擦功偏度值增加了2...
以CRTSⅡ型板式无砟轨道为例,建立纵连式轨道结构垂向振动模型,利用有限单元法求解了有初始上拱时轨道板在纵向温度压力作用下的自振频率,并基于结构稳定性分析的动力准则研究轨道结构在纵向温度压力作用下的垂向稳定性。分析温度梯度、假缝和基础刚度对轨道板自振频率和垂向稳定性的影响。研究表明,纵向温度压力会导致纵连式轨道结构自振频率的...
针对列车踏面制动,分别基于旋转热源法和均布热源法建立了温度场计算模型。在包含匀减速制动、停止、匀加速启动和匀速运行四个阶段的一个基本制动工况下,选取车轮踏面以及踏面以下1 mm和2 mm处三个节点作为分析对象,对比了旋转热源法和均布热源法计算得到的温度变化曲线。同时考察了不同闸瓦接触面积、不同制动功率以及连续五个基本制动工况条...
为实现对物体表面三维深度缺陷检测,提出一种基于Contourlet变换的明暗恢复形状算法来解决三维物体表面重建问题。针对在传统的明暗恢复形状方法重建过程中出现的计算收敛速度较慢的问题,从图像多尺度几何分析的角度进行研究,利用Contourlet变换系数来表达图像,用基系数近似的计算微分算子,从而优化目标函数的求解过程。试验结果表明使用Contour...
随着晶体材料在航空航天、交通、电子电气工程、能源和环保等领域的广泛应用,对材料特殊性能的研究和检测工作也提出了新的要求。基于声波在材料中传播特性与材料力学性能之间的本构关系,建立单晶硅弹性常数矩阵与表面波波速之间关系的声弹性理论模型,并利用晶面的转换矩阵得到不同晶面下,表面波波速随角度变化的理论曲线。基于线聚焦超声换能器...
针对机械装备在状态监测与故障诊断过程中,依据传统香农-内奎斯特采样定理进行数据采集时,面临的大量机械振动信号存储、传输和处理等困难问题,提出基于双稀疏字典模型机械振动信号压缩感知方法。分析机械振动信号在基于双稀疏字典模型训练得到的过完备字典上的近似稀疏性;然后利用高斯随机矩阵作为测量矩阵对机械振动信号进行压缩测量;最后通过...
针对于工程机械产品钢制液压管件的疲劳失效问题,需要对其复杂的受力情况进行研究分析。采用台架载荷标定试验分析油缸直角弯管受力情况,通过应变片组桥方式滤去温度对应变的影响,把直角弯管的外部承载力等效为空间三向力系和管压作用力,最后对测量结果进行多元线性回归分析,得到载荷输入与应变输出关系方程。把实际工况液压管件的实测应变谱转...
齿轮滚轧成形的轮齿完整性对轧轮齿根应力和寿命有着重要影响。为了揭示齿轮轴向滚轧成形齿高的增长规律,便于设计轧轮以及提高轧轮寿命,依据平面啮合理论及轴向滚轧工艺特点,推导出成形件的齿廓方程式;基于坐标变换法及齿轮轴向滚轧渐进成形特征,求得任意时刻轧轮半齿在齿坯截面上的包络面积;根据体积守恒,建立任意时刻齿轮轴向滚轧成形件的齿...
现阶段'Ti氧化物冶金+V微合金化'复合技术用于研发大线能量焊接用钢已引起人们的广泛关注,这种复合技术能够充分利用在Ti的氧化物上析出的Ti、V碳氮化物粒子诱导焊接粗晶热影响区大量针状铁素体形核,改善CGHAZ韧性。本研究从运用Thermo-Calc热力学软件定量计算第二相颗粒固溶析出规律入手,考察了Ti、V、O、N等元素构成的氧化及碳氮化夹杂物在诱...
利用高速相机对高氮钢激光-电弧复合焊接过程的熔滴过渡、熔滴形态、等离子体形态进行采集与分析。采用图像处理与数学计算相结合的方法给出熔滴在电弧空间飞行时的受力大小和加速度。初步计算激光产生的金属蒸气对熔滴的反冲力的大小和分布。结果表明:熔滴呈现颗粒过渡的临界焊接电流为180 A附近;熔滴呈现射滴过渡的临界焊接电流200 A附近。激...
为研究Al-Si镀层对22Mn B5钢激光焊接接头焊缝区显微组织、显微硬度和拉伸性能的影响,利用IPG YLR-6000型光纤激光器对1.5 mm厚有/无Al-Si镀层22Mn B5钢进行激光焊接试验。结果表明:带Al-Si镀层样品焊缝和熔合区的显微组织均为板条马氏体+富铝δ铁素体,而去Al-Si镀层样品焊缝和熔合区的显微组织则为板条马氏体。其主要原因在于:在激光焊接过程中A...
叶片旋转一周,攻角随方位角近似呈正弦曲线变化,力矩随之上下波动。传统变桨重在改善最大攻角对应方位角的叶片性能,且改善程度随攻角减小而减弱。提出在小攻角区域采用大桨角,在大攻角区域采用小桨角,重点改善小攻角区域性能的变桨思路。以采用NACA0012,高2 m和旋转直径2 m的两叶片H型风轮为研究对象,基于双盘面多流管模型,分析变桨方案下尖速...
目前,空间红外探测领域对80K温区的冷量需求越来越大,然而为其提供冷源的大冷量的空间脉冲管制冷机相对缺乏。为了提高空间脉冲管制冷机的制冷量,基于Sage平台,建立大冷量的同轴型脉冲管制冷机的整机模型,通过模拟计算,对制冷机的蓄冷器尺寸、脉冲管尺寸、惯性管调相与导流结构等进行设计。依据设计结果,加工了同轴型脉冲管制冷机的冷指,并通过...
锅炉承压受热管泄漏建模可以帮助人们确定该故障管在泄漏过程中管壁超温的位置、幅度和时间,这是管子失效分析和现场抢修时较为关注的问题。建立了单根锅炉受热管泄漏过程数学模型,用于模拟一台300 MW锅炉再热器从微量泄漏到爆口充分发展过程中受热管内工质流量和壁温变化,并采用实际泄漏受热管的运行参数对泄漏过程进行了模拟,得到爆口发展过程...
针对目前综合调度算法在处理一般综合调度问题时为了兼顾加工工艺树中工序的并行处理,忽略串行工序之间紧密度,影响调度结果的问题,提出考虑串行工序紧密度的择时综合调度算法。该算法提出工序序列排序策略,从工艺树的整体结构出发,将其划分成内部工序只具有串行关系的工序序列,根据工序序列的长短确定其调度顺序;提出择时调度策略,结合工艺树自...
在大型足式机器人的驱动系统中,使用液压柔顺驱动器进行补充能量控制可以极大地提高机器人的续航能力,因此具有很强的实用价值。首先通过扫频的方式分别得到驱动器输出端空载状态位置频率特性曲线和输出端静止状态力频率特性曲线,然后通过MATLAB的ident系统辨识工具箱进行模型辨识得到较准确的驱动器数学模型。基于上述模型采用自抗扰力控制器,...
为研究供油条件对挤压油膜阻尼器减振特性的影响,利用计算流体力学软件进行阻尼器的建模和数值仿真模拟。为了保证数值模拟的正确性和合理性,借助于双向激励试验器,基于机械阻抗法获得油膜阻尼,与数值仿真结果进行对比验证。通过数值仿真,研究供油孔数量、供油孔横截面积、供油槽尺寸以及供油流量等对阻尼器等效阻尼和周向位置阻尼的影响。结果...
基于直流吸盘式电磁铁在通电状态下能够产生强劲吸附力及其磁性在周期性输入信号的作用下将会改变的原理,设计一种由空腔部件、连接部件和电磁部件组成的电磁合成射流激励器。采用TSI-IFA300恒温式热线风速仪和X型探针测量激励器的射流性能,研究激励器输入信号幅值和频率的影响,测量结果显示激励器在合适激励参数下能够产生平均最大吹气速度达到...
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