摇臂参数设计方法

建立了中小功率内燃机常用摇臂参数化设计模型。采用可变参数构成摇臂结构，并作结构的有限元网络，此后再进行有限元分析，计算出摇的质量、刚度、转动惯量 力。使摇臂的设计归结为几个主要参数的优选。实例分析表明，计算值和实测值基本相符，优选出的摇避设计优于原设计。     

叉型摇臂双气门配气机构有限元分析

针对叉型臂双气门配气机构，对摇臂采用非协调３维等参单元进行静力分析。计算了摇臂刚度、传动惯量及摇臂刚度随转角的变化情况。在摇臂静力分析的基础上，建立了整个机构的有限元动力分析模型，用Ｗｉｌｓｏｎ－θ逐步积分方法求解动力分析方程；并对２３０柴油机配气机构进行了有限元动力分析，计算了机构的主要参数，实测了气门加速度。其计算结果和实测结果基本一致。     

带理性运动极限的序列二次规划算法

序列二次规划(SQP)算法的基本思想是通过一系列的二次规划(QP)子问题来逐次逼近原问题.为了给定QP子问题一个更加合适的求解空间(超多面体),将理性运动极限应用于SQP算法,提出了一种带理性运动极限的序列二次规划算法,从而以较为理性的方式求解搜索方向,而且也有利于确定搜索步长,数值算例表明这一方法是可行且有效的。     

碳纤维增强聚酰亚胺树脂基复合材料MT300/KH420高温力学性能(I)——拉伸和层间剪切性能

研究了碳纤维增强聚酰亚胺树脂基复合材料MT300/KH420的高温力学性能, 重点揭示了MT300/KH420的[0°]₇、[0°]₁₄ 和[±45°/0°/90°/+45°/0°₂]_s层合板在常温~500 ℃的拉伸和层间剪切性能的变化规律。结果表明:在350 ℃以内,[0°]₇层合板拉伸强度随温度升高有所提高, 拉伸模量几乎不变, 在420 ℃时拉伸强度和模量均出现明显下降, 在500 ℃时分别保持在65%和83%以上, 表现出优异的高温拉伸性能。MT300/KH420的[0°]₁₄层合板层间剪切强度在常温~420 ℃随温度升高不断降低至52.8%, 在高温下呈现出黏弹效应, 且在420 ℃时最为明显。相比于单向层合板, [±45°/0°/90°/+45°/0°₂]_s多向层合板高温力学性能较为稳定, 且由纤维控制的纵向试件力学性能受温度影响较小。      

黏弹性阻尼减振技术及其在梁类结构中的应用

对因结构特点或工作环境所限不能采用主动振动控制的结构,采用阻尼被动振动控制具有简单易行且可靠的优势.在对黏弹性阻尼材料黏弹特性进行分析的基础上,利用其耗能原理,建立约束阻尼层梁的动态有限元模型,并基于小变形线弹性理论对阻尼夹芯梁进行ABAQUS有限元仿真模拟.模拟结果表明,约束阻尼减振比自由阻尼减振更适合于梁类结构,合理设计阻尼层厚度可以在较短时间内消耗掉输入的振动能量,使结构振动减弱甚至趋于静止.所设计的环形夹芯约束层可以解决梁因中间添加较软黏弹阻尼层而造成的层间大变形错位以及刚度的削弱.     

复合材料高温强度测试分析及数值模拟

对碳纤维环氧树脂复合材料T300/AG80的力学性能进行了测试与计算.采用QBT-70-400x高低温测控系统与万能试验机相结合,得到了材料在不同温度下的拉伸破坏强度和有效弹性模量,分析了温度对材料力学性能的影响,并结合试件破坏断口形貌分析了试件的损伤模式及破坏机理.以试验所得纵横向有效弹性模量为基础,参考其它实测热物理参数,用有限元方法对试件拉伸过程进行了数值模拟分析,将计算结果与试验结果相对比,数据基本吻合.分析试验和数值结果可知,温度升高所带来的温度应力和环氧树脂软化分解是材料力学性能下降的主要原因,但受温度影响的试件破坏模式的差异对材料力学性能的影响也很明显.     

Nd:YAG激光辐照碳纤维复合材料的质量烧蚀

通过实验研究了连续Nd:YAG激光辐照下碳纤维环氧树脂复合材料的质量烧蚀规律.结果表明:当激光功率密度大于10 kW/cm2时,材料烧蚀质量与激光辐照能量成正比关系;在同样激光辐照能量下,半径为0.65 mm的激光辐照引起的复合材料的质量烧蚀率比半径为5.5 mm的激光辐照的结果大一倍;激光功率在燃烧阈值附近时,燃烧现象引起质量烧蚀率的波动.     

基于序列二次规划算法的点阵夹芯结构优化设计

为了研究夹芯单胞变化对结构承载能力的影响,建立了点阵夹芯结构的优化设计模型,以结构刚度最大为目标函数,考虑体积约束及单胞尺寸约束对夹芯单胞尺寸分布进行优化设计,并以四面体单胞夹芯结构的优化设计为例进行详细方法说明。采用序列二次规划法求解优化模型,完成了以结构刚度最大为目标的井字梁夹芯结构的优化设计,验证了模型、方法及优化效果。     

基于VC++6.0与Fortran混合编程的斜井螺杆泵优化设计

针对某斜井螺杆泵优化设计软件进行大型数值计算时效率很低的问题,应用VC+ + 6.0与Fortran语言混合编程的方法编制斜井螺杆泵优化设计软件. 该方法用VC+ + 6.0制作界面,用Fortran语言编写主运算程序,用VC+ + 6.0调用Fortran生成的动态链接库. 对于斜井螺杆泵的优化设计,采用Fortran编写优化设计程序,用ANSYS对整个抽油杆系统进行非线性大变形有限元分析﹑静力分析和疲劳分析. 工程实例表明,该软件计算效率较高,可以提高人机交互性和可操作性,同时验证混合编程在大型数值运算软件设计中的可行性、实用性以及有效性.     

双齿辊破碎机的破碎力离散元模拟研究

基于离散单元法理论,对分析过程中的颗粒接触模型、颗粒接触搜索算法和迭代时间步长算法进行了改进,分析破碎过程中齿辊的受力以保证其满足强度和寿命要求。改进后的离散单元法对该型双齿辊破碎机的一级粗破碎段的破碎过程进行了数值仿真。首先应用离散单元法模拟双齿辊破碎机对煤炭颗粒的破碎过程,获取双齿辊破碎机在破碎时所受的破碎力,并将该结果与使用传统经验公式计算得出的解进行对比。分析不同参数下仿真结果变化,研究了双齿辊破碎机的齿辊转速、颗粒直径对破碎力的影响规律。结合Hertz-Mindlin无滑动接触模型与Hertz-Mindlin黏结接触模型,将颗粒接触模型简化为振动运动模型并分别推导各分力的计算公式,在EDEM软件的基础上进行了二次开发,使用API插件构建与2种模型相结合的煤炭颗粒接触模型。煤炭颗粒在进入破碎腔前将其转化为若干小颗粒紧凑在一起的集合,小颗粒之间施加黏结接触,当任意2个小颗粒间所受外力小于绑定约束的约束力时,忽略小颗粒间的相对位移,使颗粒集合仍然以一个整体的形态运动;当某2个小颗粒间所受外力大于绑定约束力时,取消这2个小颗粒间的绑定约束,使小颗粒从颗粒集合体中分离。以该方法建立的煤炭颗粒接触模型能够有效地仿真煤炭颗粒的完整破碎过程,并且在仿真时节约计算时间和资源。最后,通过对比分析得出了对双齿辊破碎机进行数值模拟时所用到的接触检索网格尺寸的最优取值。以最新设计制造的YLWP+S1000-1500WX双齿辊式破碎机为例进行影响规律研究,应用上述理论方法对燃煤颗粒的破碎过程进行仿真,提取破碎齿在破碎过程中的受力变化曲线。获得一级粗破碎辊上的单排破碎齿在破碎正常煤颗粒过程中承受的最大破碎力载荷和平均破碎力载荷,得到了颗粒直径与齿辊转速的变化对破碎齿受力的影响规律。以上研究结果可为破碎机设计及破碎能力的预估提供参考。