沥青路面铣刨机作业性能分析与验证

通过对沥青路面铣刨机铣削机理的分析,建立了铣刨机铣削作业的动力学模型,进而利用能量守恒原理,对铣刨作业的铣削功率和铣削阻力进行了研究,推导出了铣刨机铣削功率和铣削阻力的计算应用公式,并通过实机现场铣刨作业试验进行了验证。结果表明,实机试验与计算结果相吻合。     

铣刨机旋转多刀铣削阻力的数值计算

为计算沥青路面冷铣刨机的旋转多刀铣削阻力,将单把刀具旋转变厚度铣削的任一瞬时近似为等厚度平移切削,平移速度为刀具刀尖点轨迹的切线速度,以剪切破坏建立了单刀铣削阻力计算模型;将任一时刻各刀具铣削阻力的向量叠加作为该时刻铣削转子的旋转多刀铣削阻力,得到了旋转多刀铣削阻力切向分力的数值计算方法。结合试验数据,以铣削接触面截面积为自变量修正了单刀铣削阻力计算公式,并对比了冷铣刨机试验样机旋转多刀铣削阻力切向分力的实测值与理论计算值,结果表明二者线性相关,相关系数R2=0.9;进而修正了旋转多刀铣削阻力切向分力的计算公式,分析了理论计算值的误差来源。所提出的单刀铣削阻力和多刀铣削阻力计算模型可为旋转类多刀具切削阻力数值计算提供参考。     

斜交框架顶力布置的数值分析方法

结合施工实践提出斜交框架桥各阶段阻力偏心的分析计算方法,以及推导出的斜交框架箱尾三角块顶镐布置计算公式,可用于斜交枢构的顶力布里计算.     

电气化铁路信号电缆接地对其屏蔽性能的影响

本文分析了信号电缆的屏蔽系数计算公式,建立了电气化铁路电力牵引供电系统对信号电缆干扰产生纵向感应电动势的计算模型,通过ATP-EMTP仿真计算分析了信号电缆接地方式等对其屏蔽性能的影响。分析研究表明:仿真计算结果与屏蔽系数公式计算结果相一致,电缆屏蔽层的接地方式、接地电阻大小对信号电缆缆芯感应电压有重要影响;降低屏蔽层的接地电阻、增加屏蔽层的接地点,可以有效降低信号电缆缆芯的感应电压。     

沿海渔船阻力计算

本文根据沿海渔船模型阻力试验资料，根据回转体粘性阻力分析与二维压力波理论分析的结沦，应用Ｈｕｇｈｅｓ三因次计算方法．建立了形状因子Ｋ和兴波阻力系数Ｒｗ／△的计算式从而提供了阻力计算方法。按本文提供的计算公式所编制的计算机程序以及所提供的图谱，可供渔船阻力估算和螺旋桨初步设计使用．     

鱼骨型水平井产能计算公式推导

根据等值渗流阻力方法和水平井产能计算公式推导了鱼骨型水平井产能计算公式。利用所推导的公式对实际油井产能进行了计算,并与实际生产数据进行了对比。结果表明,计算精度能够满足工程计算的需要。     

汽车地面附着力及其利用率计算方法

若忽略驱动轮滚动阻力,计算汽车受到的地面附着力,必然产生一定的误差.本文对此进行了分析,并推导了计入驱动轮滚动阻力时附着力及附着利用率的计算公式.     

钻柱失稳的准螺旋模型研究

建立了钻柱失稳的准螺旋模型,并用能量法推导出水平段和弯曲段钻柱的准螺旋失稳临界屈曲载荷,给出了水平段钻柱失稳后的摩阻力计算公式。计算结果表明,钻柱的准螺旋失稳临界载荷小于其完全螺旋失稳临界载荷。弯曲段井壁的约束增大了该段钻柱的刚度,因此,弯曲段钻柱的临界失稳载荷大于水平段的相应载荷值。室内模拟实验研究表明,准螺旋模型计算值与实验值较为接近,计算结果可供实际钻井作业参考。     

一种椭圆截面身网阻力的计算方法

假设拖网作业时身网截面形状呈椭圆形,利用不同冲角平面网片阻力的计算公式及其迭加原理,导出了椭圆截面拖网身网的阻力计算公式;并借助计算机计算出形状系数;通过回归分析求出其冲角的近似修正值。从而消除了以往将身网截面近似看作圆形来计算其阻力所造成的误差。     

考虑摩阻力影响的悬索桥索鞍精确算法

为了在悬索桥分析计算中精确模拟索鞍位置,给悬索桥的设计、施工和监控等提供参考,提出了一种索鞍位置的解析算法。该算法考虑了主缆与索鞍间摩阻力对索鞍位置的影响,根据欧拉公式,推导了摩阻系数的计算公式,通过建立索鞍数学模型和胡克定律,提出了主缆与索鞍间索鞍摩阻力计算方法。从力学和几何关系出发,建立基于弹性悬链线和静力平衡方程的索鞍计算模型,推导了基于初始索鞍位置坐标与平衡状态索鞍位置坐标间偏差的计算公式,引入雅克比矩阵,通过牛顿迭代法求解,使得偏差小于某一允许限值,即可认为索鞍单元位于平衡位置,同时推导了索鞍单元的切向刚度矩阵。结合解析算法,引入温度伸缩杆的概念,给出了一种适用于有限元分析与数值算法相结合的索鞍模拟方法,可用于精确模拟悬索桥索鞍在施工过程中的顶推,提高主缆在施工过程中线形的计算精度,将算法通过MATLAB程序进行迭代计算。最后,通过2组算例对比验证了该算法的可靠性,并通过改变摩阻力的取值,分析了摩阻力对索鞍位置的影响趋势。研究结果表明:提出的解析算法可精确模拟索鞍位置,公式收敛性好;摩阻力对索鞍位置的影响较小,简化计算中可以忽略,但在精确分析尤其是大跨、多跨悬索桥受力分析时,应予以考虑。     

铲运机装载机构运动的模拟分析

装载机构是铲运机的重要工作装置，其设计质量、工作性能直接影响整机的生产率、工作质量和使用寿命。通过建立数学模型，利用计算机模拟的方法，模拟分析了铲装机装载机构的运动过程，并研究了其运动特征，为正确地设计该机构的结构和尺寸、改善铲运机的工作性能奠定了基础。     

光学自由曲面铣床静动态特性研究

根据光学元件的加工工艺特点对光学自由曲面铣床进行了设计,并对光学自由曲面铣床进行了有限元(FE)建模及静动态特性分析.结果表明:在重力载荷条件下铣床原点位置时,重力平衡装置未工作时导轨直线度为0.7μm,重力平衡装置工作时导轨直线度为0.035μm,重力平衡装置未工作时丝杠直线度为2.3μm,重力平衡装置工作时丝杠直线度为0.2μm.提取了不同结构方案及材料方案光学自由曲面铣床的固有频率,振型显示影响加工精度的铣床首阶振型为第三阶,最优的动态特性设计方案为铣床Z轴电机安装在顶板上及铣床结构材料采用天然花岗岩,铣床结构材料采用天然花岗岩相比于铸铁可以显著提升铣床动态特性.     

水平移动式抛丸机叶片受力的有限元分析

为提高水平移动式抛丸机前曲叶片的使用寿命,运用ANSYS软件,建立了抛丸机叶片的有限元模型,以SOLID45和SURF154单元共同划分叶片网格,采用节点载荷加载方式。结果显示：叶片总体为低应力分布,但存在明显的应力集中点,叶片受弹丸正压力的最大值位于叶片边缘。叶片的失效形式是应力集中引起的疲劳断裂和正压力过大导致的表面磨损。提高叶片的使用寿命,除选用合适的材料提高叶片的耐磨性外,还需要设计合理的叶片形状,以降低最大正压力的影响。     

旋转作用下水平轴风力机气动性能分析

为研究水平轴风力机在大气边界层近地面非定常来流作用下气动耦合特性,建立基于剪切应力传输(SST)湍流模型的计算流体力学(CFD)模型和静力结构模型。为模拟风轮在近地面的气动状态,通过单向流固耦合方法对流场均匀入流风速和旋转效应作用下不同工况进行数值耦合计算,求解风力机流场中的速度场、压力场、结构响应状态以及输出功率,分析对比流场不同方向风力机周围速度变化、表面压力分布、结构应力应变规律、整体变形情况和功率变化。结果表明：在均匀来流和旋转共同作用下,流速和压力主要沿风轮径向变化,沿叶片展向至叶尖速度逐渐增大;整机结构附近有明显的气流扰动变化;停机工况和旋转工况(考虑旋转效应)塔影效应干扰下叶片变形在上下风区波动较大;入流风速大小对风力机输出功率有显著影响。     

机械式减速分度机构的设计

应用行星差动机构的原理,设计了一种机械式分度、减速机构,并对各零件之间的相互关系、工作原理进行了详细叙述,实现了利用普通电机完成机械式减速、分度功能,并在机械结构设计上巧妙地实现了一体化,该机构既可以运用在齿轮、蜗轮加工等机床设备中,又可以作为减速器及分度装置,用于各种成型、输送等设备中。     

接触压力对温差发电系统性能的影响

基于自行搭建的温差发电系统性能测试平台,以温度、开路电压、内阻、最大输出功率作为性能参数,研究接触压力对温差发电系统性能的影响规律.研究结果表明:在温差发电系统冷、热端温度均相同的情况下,接触压力增大,则系统开路电压和最大输出功率增大,但增大的幅度随压力的增大而逐渐减小;在温度一定的情况下,接触压力的大小对温差发电片内部的接触电阻影响不大;接触压力对温差发电系统冷、热端温度的瞬态响应特性影响不大,但对系统开路电压的瞬态响应特性影响很大,接触压力增大,则开路电压的瞬态响应速率加快.研究结果证明接触压力对温差发电系统的性能具有显著的影响.     

数控铣床几何误差测量与反向间隙补偿试验

 研究数控铣床几何误差检测及其补偿技术,对高速数控铣床工作空间中的平面误差场的检测、建模和补偿技术进行了比较系统和深入的探讨。对几何误差的基本特性,在单轴轴向运用高精度的HEIDENHAIN直线光栅进行了试验验证。结果表明,在满足基本测试条件下,误差的基本特性成立,这为提供新的误差测量方法打下了基础;针对数控铣床运动过程中的反向间隙,提出了插补运动综合几何误差的间隙补偿技术和算法,数据处理后的测量结果显示反向间隙可以很好地得到补偿。     

圆盘冷锯机圆锯片的有限元模态分析

针对圆盘冷锯机圆锯片的振动问题,采用有限元法对圆锯片进行模态分析,得到不同夹径比圆锯片的前10阶固有频率和主振型,分析圆锯片不同夹径比的振动特性,找到了圆锯片剧烈振动的原因,并验证了有限元法研究圆锯片固有频率的准确性.有限元计算结果为圆盘冷锯机安装情况、工艺参数制定、结构的优化设计和振动控制奠定了一定的理论基础.     

大型汽轮机长叶片全工况动应力数值计算及试验研究

针对当代大型汽轮机全工况灵活性运行关注的突出问题，以哈尔滨汽轮机厂有限责任公司1 000 MW等级空冷汽轮机低压末级叶片为研究对象，提出了一种长叶片动应力仿真分析方法。结合长叶片动态试验，论证了计算方法的有效性。理论分析表明，汽轮机低负荷运行工况下流动分离引起叶片表面涡激效应是叶片动应力增加的重要因素。从工程应用的角度出发，将气动流场叶片表面压力脉动值作为结构场激振力的激振因子，进而计算分析叶片在不同工况下的动应力是可行且有效的。经过多方案比较，仿真计算与试验结果取得了很好的一致性。叶片仿真和动态试验的结果表明，末级叶片最大动应力出现在20%负荷附近，叶身动应力峰值约为许用值5%，具有足够的耐振强度和安全裕度，能很好满足大型汽轮机全工况灵活性安全可靠运行要求。