基于单一方向振型变化率的轧辊裂纹判断方法研究

通过建立含裂纹轧辊的三维有限元模型,计算轧辊的固有频率和单方向振型,分析了轧辊裂纹不同位置和深度对轧辊单方向振型变化率的影响规律,为探索通过振型变化率识别轧辊的裂纹损伤提供了基础.     

超声加载条件下低合金钢疲劳裂纹扩展寿命

对低合金钢q345狗骨型试样进行了超声疲劳试验,应力比R=-1,研究其在超高周区域内的疲劳寿命特性及破坏机理。试验过程中发现试样疲劳裂纹的扩展会导致试样固有频率的降低,通过有限元模态分析确定了试样断裂瞬间固有频率大小与表面裂纹尺寸的关系,经过对比发现,有限元得到的裂纹半径与断口分析测出的裂纹大小十分吻合。根据实验过程中固有频率的减少情况预测了试样超高周疲劳裂纹扩展寿命的大小,发现其占到疲劳总寿命大小的0.2%～0.5%。     

基于固有频率变化的点焊接头疲劳寿命预测

为得到固有频率随疲劳裂纹扩展的变化规律,在拉剪点焊试样有限元模型中,使用逐渐由少到多断开单元节点的方法模拟裂纹扩展过程.根据损伤力学原理和裂纹在横截面上的投影定义了损伤,建立了基于载荷幅和平均应力的疲劳寿命预测模型.利用此模型预测了实际试样的疲劳寿命.寿命预测结果与实验寿命结果对比表明,此疲劳寿命预测模型能较好地估算点焊结构的疲劳寿命.     

基于有限元法的转轴裂纹故障诊断研究

采用有限元方法建立转轴的模型,并求解不同裂纹位置和不同深度的裂纹转子前三阶固有频率值.将裂纹位置、深度、前三阶固有频率作为BP神经网络的学习样本,训练出定量诊断裂纹的神经网络.以不同工况固有频率作为输入,用训练好的神经网络即可预测裂纹的位置、深度.研究表明:该裂纹诊断方法精度较高,稳定性较强,易于在工程实践中进行转子裂纹定量诊断.     

含裂纹旋转叶片结构的振动特征分析

利用铁摩辛柯悬臂梁简化模型分析计算含裂纹旋转叶片结构的固有振动特征.通过传递矩阵法推导出含裂纹悬臂梁固有频率及模态的数学方程式.分别应用传递矩阵法和有限单元法对实际悬臂梁的固有频率和模态进行计算,比较两种计算结果的差异和变化趋势.最后分析裂纹的位置和尺寸对固有频率和模态的影响.计算结果表明:传递矩阵方法能够很好地描述结构的固有振动特征,为实际工程应用提供有效的解析计算方法.     

结构裂纹损伤的残差辨识预测

根据灰色预测理论，以简支梁为例，应用残差辨识模型预测，对不同深度的裂纹梁固有频率进行了预测和残差检验研究，得出可以通过残差辨识预测对结构的损伤程度进行诊断．     

钢筋混凝土染裂纹故障分析

应用人工神经网络模型,对钢筋混凝土染结构上出现的裂纹损伤对于结构固有频率下降率的影响进行了诊断和预测研究,并与传统的诊断和预测结果进行了比较,结果表明,采用神经网络技术对工程结构进行裂纹损伤故障的联合诊断和预测比传统诊断结果精确,能够更好地反映结构损伤与特征参数之间的非线性特征。     

出口法兰型钢轧辊焊接修复工艺研究

出口法兰型钢轧辊在使用过程中易出现裂纹等缺陷.本文就出现裂纹的轧辊焊接修复提出了分区、分段、短道和由中心向外围辐射的焊接工艺,且焊后锤击,可使修复区的内应力始终处于非拘束状态,同时分析了此种修复焊接工艺的特点.     

含有轴向裂纹的圆柱薄壳的模态分析

采用有限元软件ANSYS,对含有轴向裂纹的圆柱薄壳进行模态分析,找出了局部振动的固有频率和振型随裂纹长度变化的规律,发现局部振动对壳体原有振动的影响,即当局部振动的固有频率和壳体原振动的频率相近时,在裂纹附近出现了第三种振动.     

含多裂纹悬臂梁的振动分析

基于Bernoulli—Euler梁振动理论,以等效扭转弹簧模拟裂纹引起的局部软化效应。推导了双裂纹悬臂梁的解析特性方程,提出了识别裂纹参数的“特征方程曲线交点法”。通过数值模拟计算,讨论了裂纹位置与裂纹深度对梁的固有频率的影响。应用有限元软件ANSYS对双裂纹悬臂梁进行模态分析,将得到前3阶固有频率作为实测参数,代入双裂纹悬臂梁的特征方程,通过绘制特征方程曲线图,通过交点确定第2条裂纹参数,最后利用数值算例验证了该方法的有效性。     

凸轮摆动从动杆滚子的运动

本文研究凸轮机构中的摆动滚子从动件，并推导出滚子的角速度和角加速度的通用计算公式，还以不打滑为条件导出滚子转动惯量的限制公式，为滚动轴承的设计提供了运动参数计算的依据。     

造纸机石辊光弹应力分析

对国内通用类型造纸机石辊,进行光弹应力分析,并找出原结构受力不合理,产品质量不高的关键。对改进的新石辊,相继作了平面、三维光弹性试验和有限元计算,提出了有关注意事项。     

Material analysis of the fatigue mechanism of rollers in tapered roller bearings

Rolling contact fatigue is the main failure mechanism of tapered roller bearings. This study investigated the fatigue mechanism of rollers in a tapered roller bearing that failed in a run-to-failure test. Roller microstructure and crack morphology were investigated through scanning electron microscopy. A microhardness test was performed to investigate the strain hardening of the roller material induced by rolling contact fatigue. Results showed that microcavities and holes are important influential factors of crack initiation and propagation. Crack propagation angle affects crack morphology and propagation mode. Material strain hardening accelerates crack growth. Furthermore, roller misalignment causes uneven hardenability and severe damage to roller ends.     

轧机轴承偏载下的有限元分析研究

实际工作中的轧钢机械工作辊既承受径向力，同时又受轴向力的作用，因此，轧机工作辊用轴承在不同偏载程度下，轴承套圈与滚子将有不同的接触应力表现。章运用ANSYS有限元分析软件，建立了ANSYS有限元分析模型，分析了实际工作中的轴承套圈与滚子的接触状态。通过对均布载荷和三种不同偏载情况下的有限元模型的计算分析，得到了偏载下滚子沿轴向方向的接触应力分布的偏载效应规律，以及当倾斜程度不同时，接触应力变化与载荷变化之间呈非线性规律；在进行轧机轴承设计、制造及使用时，必须考虑偏载的影响。中还指出，关于较大偏载状况的滚子接触应力分布规律的研究，对滚子母线进行合理修形具有参考价值。     

泛函分析在裂缝简支梁损伤检测及参数识别中的应用

利用扭曲弹簧模型，对裂缝简支梁前三阶固有频率的变化与裂缝深度及位置的关系进行了理论分析。对简支梁遭受多种裂缝局部损伤的动力特性进行试验研究，并通过泛函分析及泛函极值定理确定出局部裂缝损伤位置。然后再代入弹簧刚度模型求出裂缝深度参数，识别结果与实际模拟结果平均误差为5．0％。结果表明，用固有频率结合泛函分析方法，获得的裂缝检测方法检测精度较高，裂缝位置识别结果最小误差为2．20％，深度识别结果最小误差为2．10％，并克服了仅仅依靠固有频率难以确定裂缝损伤位置的缺点。     

平面定轮闸门的滚轮设计

滚轮合理的设计对平面定轮闸门安全正常地运行是至关重要的，一旦滚轮出现卡阻，将危及闸门和相关水工建筑物的安全。阐述了如何对滚轮直径、轴径、轴和轴套材料进行选择，并提出了加工工艺上的一些要求，在中小型水电站设计中具有较高的推广价值。     

三叉杆滚子式万向联轴器叉杆修形的分析与计算

在分析三叉杆滚子式万向联轴器叉杆断面为圆形时受力不均匀的基础上，提出了使滚子在一定角度范围内受均匀载荷要修整的叉杆断面形状。文中把滚子的受力状态简化成承受载荷的圆环受力模型进行分析，使叉杆的段面形状和滚子环的弹性线保持一致，求出滚子受载后叉杆的中心与滚子原始位置的径向位移和三叉杆在径向方向上的修整量，从而确定了叉杆的最佳断面形状。     

试论橡胶压浆辊的“膨胀过浆”

浆纱机的橡胶压浆辊,不论是微孔辊还是光面辊都不同程度地存在“膨胀过浆”。本文在调查国产和进口浆纱机压浆辊的基础上,分析了该问题的成因,提出改变传统压浆辊的铁芯结构,改进压浆辊的配方设计,改变压浆辊的加压方式,上浆辊用橡胶包复,改变压浆辊的出纱角度,加强压浆辊的维护保养等措施。