马钢车轮轮箍发展战略思考

本文通过对国际、国内车轮轮箍生产技术现状和市场目标的分析,阐述了马钢车轮轮箍生产的优势和劣势.从国家经济政策、企业经营成本、生产技术条件和优化产业结构角度,提出了马钢车轮轮箍发展战略的总体思想和构建体系.     

汽车车轮的强度分析及优化设计

针对目前汽车车轮轻量化的发展趋势，在深入分析了铝合金材料性能的基础上，采用MSC。PATRAN和MSC。NASTRAN为基本工具，完成了对汽车车轮的强度分析，并对其者了优化设计，结果表明：优化后铝合金车轮上的最大应力值接近铝合金的强度极限，既充分利用了材料，有效的减轻了车轮重量，又促使应力分布更加合理。     

轮胎充气压力对车轮应力分布影响的数值模拟

为了实现在设计阶段能正确预测车轮力学性能的目的,通过有限元分析方法,分别采用动态响应和静态分析方法对冲击试验下车轮的应力分布进行分析,确定对冲击试验进行静态分析的合理动载荷系数;利用静态有限元分析方法,分别对车轮在充气压力、冲击载荷、径向载荷、充气压力加冲击载荷、充气压力加径向载荷作用下的应力分布逐一进行分析,着重研究轮胎充气压力对车轮应力分布和最大应力的影响.研究结果表明,冲击试验分析模型可以不考虑充气压力,但径向载荷试验分析模型必须考虑充气压力,这为下一步深入研究冲击试验和径向载荷试验有限元分析模型做了准备.     

弹性车轮动刚度与随机振动疲劳仿真分析

在城市轨道交通中,弹性车轮作为列车的主要承载部件,在减振降噪方面发挥着极大的作用。为了进一步探究某型弹性车轮相对于刚性车轮在减振降噪方面的优势,在弹性车轮建模方法和对弹性车轮中橡胶材料本构模型研究的基础上,利用Hypermesh软件建立了弹性车轮和刚性车轮的有限元模型,基于Optistruct模块对弹性车轮和刚性车轮的动刚度进行仿真分析,得出了两者在相同测试点的速度、加速度频率响应曲线,结果表明弹性车轮在高频率区间内具有显著的减振效果。另外在Ansys软件中对该型弹性车轮在随机振动条件下的疲劳寿命进行了预测,通过分析车轮的等效应力分布云图和疲劳寿命分布云图,对弹性车轮应力集中部位进行尺寸改进,结果表明改进后弹性车轮的疲劳寿命显著提高。     

火车车轮轮箍剥离、掉块原因的初步探讨

通过典型案例对车轮轮箍剥离、掉块原因进行了初步探讨,认为疲劳掉块属质量因素所致;剥离缺陷形成原因极为复杂,有质量因素的影响,也有使用条件的影响.     

重载列车轮对过盈配合面应力分布特性研究

重载列车运行过程中,轮对过盈配合面应力分布不均匀且呈周期性变化,直接影响轮对过盈配合面的微动磨损以及微动疲劳寿命。首先利用有限元软件ABAQUS建立了轮对模型,模拟不同工况下轮对在轨道上运动一周的过程。利用Matlab软件提取模拟结果中相应数据,分析了在不同过盈量、轴重以及角加速度情况下轮对以及各应力分量轴向和周向分布的影响规律,得到以下结论:重载列车运行过程中,轮对过盈配合面外端应力比内端应力大100 MPA左右。过盈配合面径向应力、切向应力比轴向应力大5倍左右,轴向应力仅为径向应力、轴向应力的1/3左右;过盈量与轴重对轮对过盈配合面切向应力影响比较显著,外侧与内侧切向应力差值最大可达到150 MPa。     

90t LF-VD(EMS)处理车轮轮箍钢

介绍了马钢90tLF－VD（EMS）钢包精炼炉处理车轮轮箍钢的基本工艺情况．工业试验结果表明，在尚未进行真空处理条件下，该工艺使车轮轮箍钢的冶金质量达到国家标准（GB8601－88、GB8602－88）A级产品要求；钢中氧含量最低已达10．70×10－6，平均为15．9×10－6；氧化物夹杂总量平均为0．00175％；钢中硫含量平均0．015％，最低已达0．002％；磷含量平均为0．016％，最低为0．009％，精炼过程无钢水回磷现象；车轮轮箍钢的低温冲击韧性（－40℃、－60℃）与喷粉工艺和普通工艺相比提高了50％以上．讨论了精炼工艺的若干问题．     

六辐条滑轮设计的试验研究

复杂的工程构件通常无法应用理论计算方法精确计算其应力分布及建立强度条件,往往都是采用经验公式.大直径的滑轮即是这种构件.本文介绍了以链条抽油机天车轮为基础,利用光弹性应力分析手段对滑轮轮缘、辐条的应力分布进行了测试,并用电阻应变测量手段进一步得到了验证,为设计人员提供了可靠的依据.     

黄河防洪夯实打桩一体机的设计

黄河防洪用夯实打桩一体机是在原有液压挖掘机上加装一套夯实打桩机构,集夯实、打桩为一体,适合防汛抢险和施工条件恶劣的作业环境。对该设备的受力状况、应力分布、零件材料等进行了设计,并对其工作原理进行了分析。     

自行车车轮的电测实验应力分析

本文详细介绍了自行车车轮和辐条的电测实验应力分析的方法及所测得的车轮和辐条的应力分布情况,为进一步对车轮的强度和刚度作理论分析奠定基础。通过几种车型的对比实验,为沈阳自行车厂的车轮选型提供了设计依据。     

球头衬碗结构接触应力有限元分析

本文采用有限元方法研究了球头及衬碗结构接触应力问题.为获得球头衬碗厚度及其间隙对球头及衬碗接触应力的影响,采用有限元方法建立接触力学模型,继而通过计算分析获得了球头与衬碗接触应力随球头衬碗厚度及其间隙的变化规律.以某轿车采用的球头为例,利用上述接触力学模型分析后发现,通过适当增加球头衬碗厚度并提高加工精度,保持其在使用过程中最佳接触应力状态,能够延长球头衬碗使用寿命,减少失效的发生.     

Accurate stress analysis on rigid central buckle of long-span suspension bridges based on submodel method

Runyang Suspension Bridge (RSB) with the main span of 1490 m is the longest bridge in China and the third longest one in the world. In this bridge the rigid central buckle is employed for the first time in the mid-span of the suspension bridge in China. For such a super-long-span bridge, the traditional finite element (FE) modeling technique and stress analysis methods obviously cannot satisfy the needs of conducting accurate stress analysis on the central buckle. In this paper, the submodel method is introduced and for the first time used in analyzing the stresses of the central buckle. After an accurate FE submodel of the central buckle was specially established according to the analysis results from the whole FE model, the connection technique between the two-scale FE models was realized and the accurate stresses of the central buckle under various vehicle load cases were then conducted based on the submodel method. The calculation results were testified to be accurate and reliable by the field measurements, which show the efficiency and reliability of the submodel method on analyzing the mechanical condition of the central buckle of long-span suspension bridges. Finally, the working behavior and mechanical characteristics of the central buckle of the RSB under vehicle loads were analyzed based on the calculation and measurement results. The results obtained in this paper can provide theoretic references for analyzing and designing the rigid central buckle in long-span suspension bridges in future. Supported by the National High Technology Research and Development Program (“863” Project) (Grant No. 2006AA04Z416), the Key Project of the National Natural Science Foundation of China (Grant No. 50538020), the National Natural Science Foundation of China for Young Scholars (Grant No. 50608017) and the Ph.D. Programs Foundation of Ministry of Education of China (Grant No. 200802861012)     

基于非线性的新老混凝土粘结问题的数值模拟及分析

采用ANSYS非线性模块,同时考虑工作过程中大变形、接触等多种非线性因素,对新老混凝土粘结试件和整体试件的复合受力进行数值模拟.从应力分析角度研究在复合应力下,新老混凝土粘结的应力分布规律,考察新混凝土强度、压应力对粘结强度的影响规律,探索新老混凝土粘结复合受力的强度特性.     

外伸端板连接端板加劲肋设计及有限元研究

目的 为解决工程中使用的端板加劲肋设计不合理的问题．方法 从两方面推导和归纳了端板外伸加劲肋的强度设计公式：避免梁翼缘、加劲肋和端板之间应力传递不均；保证梁翼缘内外侧螺栓拉力的均衡．并考虑了三角形加劲肋较矩形板的折减．应用有限元软件ANSYS研究了节点弯矩转角曲线、螺栓拉力变化及梁翼缘内外侧螺栓拉力分配系数．结果 研究表明：工程中常用的端板加劲肋强度和刚度均较低，会过早屈服和屈曲；应用笔者设计的端板加劲肋能够有效提高节点抗弯力臂，延缓梁受压翼缘屈曲，将梁内塑性铰转移到加劲肋尾部．结论 ANSYS计算结果表明。端板加劲肋设计公式设计出的加劲肋较工程中常用的加劲肋能起到更好地加劲作用；并且该设计公式简单实用．     

冠型气压砂轮的接触应力分析

为解决半球型气压砂轮光整加工过程中接触应力分布不均匀问题,设计一种新型的冠型气压砂轮,对气压砂轮动态接触过程中柔性变形进行分析,建立砂轮旋转变化下的应力应变关系式;对冠型与半球型气压砂轮的接触应力进行仿真对比分析,研究压缩量对不同尺寸结构冠型气压砂轮应力分布的影响,仿真结果表明:冠型气压砂轮与工件接触区域应力分布近似呈圆形,且数值均匀呈高斯型分布,有效克服了半球型气压砂轮接触中心区域应力缺陷的现象.激光强化Cr12模具的光整加工试验结果表明:D=40、80和120 mm的冠型气压砂轮,最佳压缩量分别为3、4和5 mm,平均表面粗糙度分别能达到150~160、60~65和30~33 nm.冠型气压砂轮有效地提高了光整效率与面形精度,可以针对不同加工对象,优选最佳光整工具.     

轮压荷载作用下吊车梁承压应力分析

对工字形吊车梁在轮压作用下腹板内的承压应力进行了有限元分析，以确定腹板计算高度处的承压应力及其在 腹板内的扩散规律. 通过参数分析发现，影响承压应力扩散的主要因素为腹板的厚度和轨道惯性矩，翼缘的惯性矩也有 一定的影响，吊车梁的跨度、高度以及支座条件对其影响很小. 借助弹性地基梁理论，结合对数值结果的分析，拟合了 有钢轨的吊车梁腹板计算高度处等效承压长度的计算公式，与国内外规范的各种公式进行了对比. 通过数据拟合，得到 了承压应力沿腹板高度的变化规律.     

非线性破坏准则的竖直边坡稳定性分析

采用极限分析方法进行边坡稳定性分析通常采用线性MohrColumn破坏准则。但大量实验证明,岩土体的破坏包络线是非线性曲线。基于切线法和积分的思想,推导了基于非线性破坏准则的极限分析上限法求解竖直边坡稳定性和临界高度的计算公式。应用该方法计算了竖直边坡的稳定系数,并与文献中的计算结果进行了比较,结果相差很小。另外,对非线性破坏准则强度参数对竖直开挖边坡稳定性的影响分析结果表明,这些参数对边坡的稳定性分析结果起关键作用。     

同向夹持两点接触应力场特殊位置的极值应力

夹持是一种依靠摩擦力工作的约束形式。法向力自身平衡,摩擦力与外力平衡。点接触夹持是最常见的夹持形式,也是研究线接触与面接触夹持的基础。点接触可以用集中力模型来模拟,在极限状态下点接触产生的摩擦力与法向集中力通过材料的摩擦系数相关联。摩擦力与法向集中力符合库仑摩擦定律。弹性理论中已经给出了半无限体受二维集中力作用模型应力场的公式,借助这些公式可以对点接触的夹持进行应力分析。本文从一点接触应力场的分布规律开始,对在摩擦极限状态情况下同向夹持两点接触应力场的分布进行了分析。并给出了若干特殊线、点的极值应力的大小和主方向。     

磨削残余应力产生机理的研究

本文对现行磨削残余应力产生机理的假说进行了归纳分析,在此基础上,对磨削过程和法向磨削力对磨削残余应力的影响进行了试验研究,详细探讨了磨削残余应力的产生机理,提出了磨削过程中的约束越多加工残余应力越大及砂轮材料扩散到工件表面层可以提高加工残余压应力的新观点,并对残余应力的平衡机理给出了新的解释.     

残余应力及其表征参数对材料滚动接触性能的影响

为了深入研究残余应力对滚动接触的影响规律,建立了圆柱滚子轴承二维有限元简化模型,在施加不同残余应力的基础上进行弹塑性分析,并对残余应力的表征参数如梯度、大小和深度等进行了影响研究。结果表明：残余压应力能使弹性变形阶段的接触应力和塑性变形阶段的塑性应变下降;等大的残余拉应力则使二者增大更大的比率。通过参数研究发现：残余压应力梯度越小,塑性应变越小,残余拉应力梯度越接近0,塑性应变越小;残余压应力越大,塑性应变越小,残余拉应力越大,塑性应变越大;残余压应力加深一定值能够降低滚动接触塑性应变,从而提高疲劳寿命,残余拉应力的加深则会引起塑性应变和疲劳损伤的增大。