基于拓扑优化与多目标优化的给料机关键部件结构设计

针对给料机经常因为强度不足而发生失效的问题,基于有限元法对某型号振动给料机进行典型工况下瞬态动力学分析,同时开展相应工况下动应力测量,结果表明给料机的失效主因为弹簧上座结构设计不合理。因此,基于变密度法和子结构法,建立以弹簧上座组合应变能为优化目标函数,约束应力和体积分数的拓扑优化模型,基于灵敏度分析和最小二乘法建立了一阶扭转、弯曲频率和总质量的响应面模型,最后利用遗传算法对响应面模型进行多目标优化,得到Pareto最优解集。结果表明优化后结构固有频率分别提高了4.17%和6.30%,最大动应力减小了46.4%,提高了给料机整体的刚度和结构可靠性。     

轧机扭转自激振动分析

研究轧辊黏滑运动引起轧辊扭转自激振动和自激振动对带材表面质量影响，在分析轧辊工作界面的黏滑运动基础上，建立轧辊转动动力学方程，根据轧辊与带材之间黏着和滑动特点，对滑动非线性摩控力进行线性化处理和求解动力学方程，分析扭转振动特性得出：随着黏着时间的减少，扭转振动的波形逐渐由锯齿形变为正弦形，摩擦自激振动可以表现出低于自由振动频率的所有频率分量；黏着时间与扭矩增量成正比，与转动轴刚度和传动轴转动速度成反比，滑动时间基本稳定，黏着时间越长，系统吸收的能量和释放的能量越多，由于滑动时间一定，容易引起带材表面剪切冲击和表达条纹，工业现场测试表明轧机存在工作辊扭转自激振动。图7，表3，参8。     

一种地铁转向架的多柔体动力学建模方法研究

为更加系统真实的研究地铁转向架动力学性能,从多柔体动力学角度出发,以某B型转向架为例,建立了包含转向架、车体及轨道的多柔性动力学模型,研究了全新的非线性空气弹簧动力学模型建立方法和部件间运动耦合定义方法,使用轮轴转速驱动和轮轨接触方式进行速度加载,采用显示动力学计算方法,得到动态运行下平稳性指标和动应力并与实验进行对比,结果表明:实验与仿真结果基本一致,该建模方法准确可靠,能为转向架动力学研究提供是一种新的思路。     

厚壁无缝钢管张减过程横向壁厚不均研究

为解决热轧厚壁无缝钢管横向壁厚分布不均的问题,建立三维热力耦合有限元模型,对张力减径轧制过程进行了动态模拟,并结合工业试验验证仿真模型.根据仿真结果分析了轧制过程中温度、应变和摩擦力的分布,研究了单道次轧制时金属的径向和周向流动规律,并结合整个轧制过程对金属的横向流动及壁厚不均的形成过程进行了分析,研究了轧制过程中温度对金属流动行为的影响,从而总结出横向壁厚分布不均的原因.结果表明:(1)在经过单道次轧制时,金属的周向流动为从孔型顶部流向辊缝,对应孔型角±30°位置处金属的周向流动最活跃,靠近孔型顶部和辊缝位置的金属周向流动性较差.但从整个轧制过程来看,金属总的周向流动为从孔型顶部和辊缝向孔型角±30°位置处流动,从而导致孔型角±30°位置处的壁厚比孔型顶部和辊缝位置要厚.(2)温度分布对金属横向流动有重大影响.由于塑性功换热的原因,孔型角±30°位置处金属的温度比辊缝和孔型顶部处高,此处金属较软,阻力较小,孔型顶部和辊缝处金属向此处的流动性增强,导致钢管截面呈内边方形.      

张力减径机有限元模拟及成品管质量影响因素分析

根据热轧无缝钢管张力减径过程特点,建立了20机架张力减径机的三维热力耦合有限元模型。将模拟结果与实际产品的平均壁厚对比,偏差仅为2.2%,验证了有限元模拟的可靠性。研究了张力减径过程中荒管壁厚变化曲线以及不均匀壁厚荒管和不同转速差对成品管质量影响。结果表明:荒管壁厚呈现先增加后减小的趋势;荒管形状对成品管的影响很大,且成品管遗传了荒管的特点;转速差越小,钢管的壁厚越厚,越不均匀。     

石油钻杆用G105级钢高温塑性流变应力数学模型

在Gleeble-1500热模拟试验机上,采用等温压缩试验,研究了石油钻杆管用G105级钢(API标准)在高温压缩变形中的塑性变形,应变速率分别为0.01s-1、0.1s-1、1s-1和10s-1,变形温度分别为1100℃、1000℃、900℃、800℃、750℃。结果表明,应变速率和变形温度的变化影响G105刚流变应力的大小,流变应力随变形温度升高而降低,随应变速率的提高而增大。在确认了实验的有效性和修正了由于变形功热产生的温升后,在Mat-lab中进行回归分析,得到G105级钢的高温条件下的流变应力本构方程,相关系数为0.9272,回归方程比较显著。     

30吨陶瓷球磨机的有限元强度分析及尺寸优化

运用大型通用有限元软件ANSYS对大型的30吨陶瓷球磨机进行有限元分析,建立了球磨机的参数化模型,分析出整个球磨机平稳工作时的应力应变情况并进行了静强度和疲劳强度的校核,得出其强度足够且有较大的强度储备的结论.在此基础上,为节约生产成本,对球磨机的关键尺寸进行优化,得出了优化方案.     

陶瓷球磨机研磨体对筒体作用载荷分析与计算

基于球磨机研磨体运动的散体理论,对陶瓷球磨机研磨体的运动形态进行了分析,并着重计算了工作状态时研磨体对筒体作用的载荷,确定了载荷作用区间,得出了载荷沿筒体截面的区间分布函数。分布函数可以用于对球磨机进行应力应变分析的有限元方法之中施加边界条件。     

基于离散滑模控制的新型Buck-Boost矩阵变换器

摘要对目前矩阵变换器存在电压传输比低的缺陷进行了研究,提出了一种新型的杯为buck-boost矩阵变换器（BBMC）的电路拓扑结构。介绍了该拓扑结构的基本构成及其工作原理,分析推导了其电压传输比与占空比之间函数关系的解析表达式,阐述了离散滑模控制策略的基本设计方法,最后通过仿真对其有效性和可行性进行了验证。结果表明：该新型拓扑结构能实现输出电压和频率的任意调节,其电压传输比既可大于1,也司小于l,且直接输出高品质的正弦波而无需滤波环节,谐波含量小,从而有效解决了传统矩阵变换器申,压传输比低的难题,具有较好的应用价值。     

3200吨全自动液压压砖机的有限元强度分析

文中对陶瓷全自动液压压砖机TC88320机架进行了有限元应力分析。并且对其在预紧工况和工作工况下的应力情况进行了有限元分析计算。通过以上分析结果，得出其应力最大的危险部位，以及上梁、底座、螺母等部件的应力分布情况。对其各部分进行强度校核后证明该产品符合要求，为陶瓷压机整体结构分析提供了重要依据。