卧式车铣复合加工中心滑鞍部分的静力学分析与结构优化

卧式车铣复合加工中心是现代机械制造常用的设备,滑鞍部分作为重要的零部件,其静态刚度对整机的精度有很大的影响。文中在卧式车铣复合加工中心的设计过程中,利用SolidWorks软件,建立滑鞍部分的三维模型,并对滑鞍模型进行静力学分析和结构优化,得出最佳的设计方案,为卧式车铣复合加工中心整机的设计提供必要的技术支持。     

复合材料储能飞轮挠性结构振动的磁轴承控制

储能密度是储能飞轮的重要指标之一,选用碳纤维、玻璃纤维复合材料的储能飞轮可以有效提高储能密度,同时,选用磁悬浮支承则可以适应真空环境及减少损耗。但是,由此也增加了结构的复杂性,例如,连结飞轮转子中金属部件与复合材料之间的挠性薄壳轮毂具有不同于常规刚体飞轮的动力学模型特性。针对薄壳结构的模态振动特征与陀螺效应控制之间的矛盾,描述一种具有挠性结构储能飞轮的磁轴承控制方法。在模态分析的基础上,利用多通道添加相位整形的控制方法有效抑制了系统中的挠性结构的模态振动。试验结果表明,使用所设计的控制器,转子可平稳通过中心频率为340 Hz的轮毂——心轴挠性模态振动区域,运行转速475 Hz(28 500 r/min),轮缘最大线速度达到450 m/s,并成功实现飞轮的充放电过程。     

新型22Cr-15Ni奥氏体耐热钢高温低周疲劳行为

22Cr15Ni3.5CuNbN新型奥氏体耐热钢是为620 ~ 650 ℃的超(超)临界电站锅炉管道制造而研发的新型奥氏体耐热钢,其高温性能的优劣对机组的安全可靠运行具有重要意义. 文中通过22Cr15Ni3.5CuNbN钢在650 ℃下的低周疲劳试验,研究了其在不同应变幅条件下的应力?应变关系及疲劳寿命. 通过对断口形貌的分析研究了其断裂机理. 结果表明,22Cr15Ni3.5CuNbN钢在高温下表现出明显的循环硬化行为,且没有明显的应力饱和现象出现. 其硬化行为与材料内部位错密度的增加有关. 采用基于塑性应变能密度对其疲劳寿命进行了预测,取得了良好的预测效果. 疲劳断口可以分为3个区域:裂纹源区、裂纹扩展区以及瞬断区. 在较高的应变幅条件下,在断口处可观察到多个裂纹源. 多个裂纹源的形成和二次裂纹的产生是导致其疲劳寿命下降的重要原因.     

Ag-Ni偏晶合金凝固过程研究

对Ag-Ni偏晶合金开展了快速/亚快速凝固实验,获得了富Ni相粒子均匀弥散分布于Ag基体的合金样品,Ag-Ni合金显微硬度随着合金Ni含量增加和试样凝固过程冷却速率升高而增大,当Ag-4.0%Ni合金液-液相变开始阶段熔体冷却速率达1800 K/s时,其显微硬度接近粉末冶金生产的Ag-10.0%Ni片状电触头的硬度。建立了描述Ag-Ni合金凝固组织演变的动力学模型,模拟计算了Ag-Ni合金凝固组织形成过程,分析讨论了合金成分和试样直径(冷却速率)对Ag-Ni合金凝固组织形成过程的影响。结果表明:富Ni相液滴/粒子形核阶段熔体的冷却速率对合金凝固组织弥散度具有决定性影响;合金的Ni含量越高、试样冷却速率越低,凝固组织中富Ni相粒子平均尺寸越大;Ag-Ni合金熔体冷却凝固时,富Ni相液滴/粒子的尺寸主要受形核和长大控制,Ostwald粗化作用很弱。     

顶模大平台体系顶升动力响应分析

为了揭示超高层建筑施工顶模大平台体系整体顶升时的动力响应特征,基于LS-DYNA程序,提出了“升温顶升”的模拟方法,构建了系统的显式动力计算模型,实现了系统顶升过程的动力分析。通过对实际工况的反演模拟明确了该体系顶升过程中的动力响应,并根据计算结果提出了系统主要结构的优化设计措施。进一步研究了0.005～0.1 m·s^-2不同顶升加速度工况下系统关键构件及支座的动力响应特征,明确了不同顶升加速度下系统关键构件内力及支座反力的动力影响系数,据此确定了顶升加速度安全控制阈值。最后得到了基于顶升加速度的动力影响系数计算式,可为采用该结构体系的顶升模架系统设计提供参考。     

增进核电焊材用钢508 Ⅲ洁净度的工艺实践

核电焊材用钢508 Ⅲ（/%:0.09~0.12C,0.30~0.40Si,1.45~1.65Mn,≤0.008P,≤0.008S,0.45~0.60Mo,0.60~0.75Ni）的生产工艺流程为20t EAF-LF-VD-4t铸锭-锻造150 mm×150 mm坯-轧制Φ5.5mm盘条。采用精选炉料,以及高碱度渣、高FeO含量,钢水温度1550~1570℃等措施控制,电弧炉终点[P]≤0.002%,并选用低磷合金,使钢中磷含量≤0.006%;LF采用硅钙合金沉淀脱氧,SiC粉扩散脱氧、CaO-Al₂O₃-SiO₂渣系,碱度5.0~5.5,VD真空度≤67Pa,Ar流量30~50 L/min,保护浇铸等措施后,3炉钢的分析结果表明,钢中气体含量为1.3×10^-6~1.5×10^-6[H],10×10^-6~14×10^-6[O]和44×10^-6~58×10^-6[N],满足核电焊材用钢508Ⅲ洁净度的要求。     

多点激励下隔震桥梁非线性随机振动的时域显式迭代模拟法

由于地震动的随机性与空间变异性、隔震支座的非线性特征及其安装数目少的特点,隔震桥梁地震响应分析是一典型的多输入局部非线性随机振动问题。采用Bouc-Wen模型描述隔震支座的非线性恢复力,建立多点地震激励下隔震桥梁结构的运动方程,并将得到的非线性运动方程改写为关于状态变量的拟线性方程,基于精细时程积分法和龙格-库塔法构造拟线性方程及隔震支座滞回位移方程的时域显式降维迭代求解格式。再以此高效算法为基础,应用随机模拟法计算多点激励下隔震桥梁随机地震响应的统计量。数值算例表明,所建立的方法计算速度快、精度高,可用于实际桥梁结构的抗震性能验算。     

海藻酸钠-明胶-鞣花酸共混膜的制备及特性

以海藻酸钠和明胶为成膜基质,利用溶液共混法荷载鞣花酸,在不同pH值下制备5 种共混膜。采用不透明度、质量损失率、1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl,DPPH）自由基清除率、抑菌圈直径以及傅里叶变换红外光谱（Fourier transform infrared spectroscopy,FTIR）和扫描电子显微镜（scanning electronmicroscope,SEM）表征共混膜的性能和结构。结果表明：添加鞣花酸可以明显改善共混膜的不透明度和DPPH自由基清除率,5 种共混膜体系对大肠杆菌、沙门氏菌、金黄色葡萄球菌均有抑制作用,对革兰氏阴性菌（大肠杆菌、沙门氏菌）的抑制作用较强,改变pH值也会影响共混膜的性能。pH 9.0的海藻酸钠-明胶-鞣花酸共混膜性能最优,其不透明度为15.54,水溶性为0.38%,水蒸气透过系数为0.74×10－10 g/（m·s·Pa）,DPPH自由基清除率为57.42%。FTIR谱图和SEM图显示鞣花酸可以与海藻酸钠-明胶共混膜交联,5 种共混膜都有完整的形貌结构和良好的相容性。     

芒果皮粉对淀粉糊化与老化特性的影响

采用布拉班德黏度仪、差示扫描量热仪等测定芒果皮粉的添加对玉米淀粉和大米淀粉黏度、热特性、透光率、沉降率、凝胶硬度与色泽的影响。结果表明,随芒果皮粉添加量(0%~15%)的增加,2种淀粉的起糊温度逐渐降低,玉米淀粉糊峰值黏度在添加15%芒果皮粉时显著升高,崩解值增大;大米淀粉糊峰值黏度呈降低趋势,崩解值先降低后升高,2种淀粉回生值都显著降低。芒果皮粉的添加显著降低了2种淀粉的糊化和老化焓值及贮藏中透光率与沉降率的下降程度,减小玉米淀粉凝胶的硬度,降低了2种淀粉凝胶色泽的变化程度。说明芒果皮粉的添加影响淀粉的糊化特性,且影响趋势随淀粉品种不同而异,但能有效抑制2种淀粉的老化。