最新刊期
      2015 年 第 2 期

        振动·噪声·监测·诊断

      • 时培明,夏克伟,刘彬,侯东晓
        2015, 37(2): 191-197. DOI: 10.16579/j.issn.1001.9669.2015.02.013
        摘要：建立含参激多自由度轧机传动系统非线性扭振动力学模型,通过坐标变换将非线性方程组解耦成独立方程,应用Melnikov函数法给出谐波周期扰动力矩下系统出现混沌运动的条件。以某厂1780轧机传动系统为实际算例,将其简化成4自由度非线性扭振模型,通过理论分析和数值仿真对系统在电机扰动力矩、非线性刚度以及非线性阻尼影响下的分岔行为和混沌运动进行研究。运用分岔图、最大Lyapunov指数方法、相轨迹和Poincaré截面图对系统的全局动力学特性进行分析。结果表明,电机扰动力矩、非线性刚度以及非线性阻尼在一定范围变化时系统由周期倍化分岔、准周期运动直至混沌运动,同时出现间歇混沌现象。通过分析揭示了非线性扭振系统存在着复杂的分岔结构和混沌运动,为深入研究轧机传动系统非线性动力学行为的全局性态提供参考。  
        关键词：多自由度;轧机传动系统;扭振;分岔;混沌   
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        发布时间：2022-09-22
      • 杨志安,李熙
        2015, 37(2): 198-203. DOI: 10.16579/j.issn.1001.9669.2015.02.002
        摘要：研究环形极板机电耦合系统的强非线性问题。按照弹性力学理论建立环形极板机电耦合系统的动力学方程,利用Galerkin方法将其转化为非线性振动方程。转化后的振动方程是杜芬-马修方程,有两个外激频率。应用改进多尺度法求得系统的主共振-1/2亚谐参数共振的幅频响应曲线,分析了不同的系统参数对共振的影响。  
        关键词：环形极板机电耦合系统;改进多尺度法;强非线性;简谐激励;主共振-1/2亚谐参数共振   
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        发布时间：2022-09-22
      • 张宁宁,吴胜举
        2015, 37(2): 204-208. DOI: 10.16579/j.issn.1001.9669.2015.02.019
        摘要：基于Mindlin理论从声学应用角度,推导了中厚圆环弯曲振动的横向与径向位移解析表达式,得到了四种不同边界条件下的频率方程,进行数值求解得到的频率与有限元模拟结果基本相符,结论对厚圆环及厚盘的弯曲振动辐射器的设计提供理论参考和频率调试依据。  
        关键词：Mindlin理论;厚圆环;频率方程;弯曲振动   
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      • 赵俊生,杜平,樊文欣
        2015, 37(2): 209-213. DOI: 10.16579/j.issn.1001.9669.2015.02.032
        摘要：针对某型柴油机连杆小头和衬套过盈配合引起的微动现象,建立了连杆小头-衬套-活塞销三体接触的有限元模型,应用有限元法求解计算得到了不同参数下衬套的等效应力和变形变化规律。结合接触力学理论,分析了连杆摆角、过盈量和摩擦因数等不同参数对衬套微动特性的影响规律。分析结果表明,随着过盈量的加大,衬套的摩擦应力、接触压力和摩擦功不断的增大,而微动幅值呈不断减小的趋势。随着摩擦因数的降低,衬套的接触压力变化较小,摩擦应力和摩擦功不断减小,而微动幅值呈不断增大的趋势。应适当增大过盈量并减小衬套的摩擦因数来减缓微动磨损。  
        关键词：连杆衬套;微动特性;过盈配合;有限元法   
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      • 史文谱,高伊韬
        2015, 37(2): 214-218. DOI: 10.16579/j.issn.1001.9669.2015.02.003
        摘要：无限大带形区域内含圆孔的弹性波散射问题,由于涉及到两条直边界,在理论研究上一直是没有解决的问题,而只能借助于数值求解的办法。利用复变函数法、虚源法和Graf加法公式给出了该问题的散射波解析解,它能够预先满足两条边界上的应力自由条件,利用圆孔边界处的应力边界条件和傅立叶级数展开来确定散射波函数中的未知系数,从而确定出带形区域内的波场,最后通过一个算例计算了圆孔边界处的环向动应力集中系数,说明了文中结论和算法的正确性。  
        关键词：带形域;圆孔;反平面响应;复变函数法;应力集中系数   
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      • 李鸽鸽,刘保国,董亚军
        2015, 37(2): 219-225. DOI: 10.16579/j.issn.1001.9669.2015.02.010
        摘要：简单回顾了磁流变体的发展历史,对磁流变液和磁流变弹性体在国内外的研究进行了综述;对磁流变液和磁流变弹性体的工作原理做比较,介绍了磁流变液在振动控制、传动装置等方面的应用,以及磁流变弹性体在减震和智能器件等方面的应用;分析了磁流变体在研究应用方面存在的问题,并对其发展趋势进行了展望。  
        关键词：磁流变液;磁流变弹性体;磁场;变刚度;阻尼   
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        发布时间：2022-09-22

        实验研究·测试技术

      • 张岳青,徐绯,金思雅,王永虎
        2015, 37(2): 226-231. DOI: 10.16579/j.issn.1001.9669.2015.02.026
        摘要：结构物在入水过程中会受到较大的冲击载荷,严重影响结构和结构内部人员的安全,因此入水问题的研究在航空航天和军事领域具有实际意义。以简单的楔形体为研究对象,进行了垂直入水的冲击试验,采用高速摄像机采集了楔形体入水过程的图像,并且考察楔形体入水过程的加速度的响应,通过滤波消除高频信号,得到合理的加速度响应值。结果表明:楔形体密闭空腔对加速度响应有重要影响。依据相似准则,通过试验模型的数据,预测了实际大尺寸的飞机结构的入水冲击响应,研究结果对入水结构的设计具有一定的参考价值。  
        关键词：楔形体;入水;加速度;密闭空腔效应;相似准则   
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        发布时间：2022-09-22
      • 麻越垠,陈万华,王元兴,聂旭涛
        2015, 37(2): 232-236. DOI: 10.16579/j.issn.1001.9669.2015.02.020
        摘要：风洞试验中,在非定常气动载荷激励下,模型支撑系统会出现振动,较大量级的振动会制约试验安全和测量精度。为解决风洞试验中模型支撑系统的振动问题,在模型支撑系统支杆尾部安装压电智能结构,配合PID和神经网络算法,实现对模型支撑系统振动的主动控制。为验证上述结构的振动主动控制效果,在某风洞中,使用LMS Test.Lab动态信号采集分析系统对安装压电智能结构的模型支撑系统开展模态试验和风洞试验研究。试验结果表明:(1)风洞试验中,模型支撑系统振动以一阶和二阶振动为主,随着风速增大,二阶加速度与一阶加速度振幅比增加;(2)PID算法可以实现试验各工况的振动控制,但控制效果不稳定;具有自适应性的神经网络算法在控制中不收敛,振动出现发散。(3)以振动加速度有效值为考察依据,对于一阶振型,PID算法减振幅度约为92.94%,神经网络算法减振幅度约为83.89%;对于二阶振型,PID算法减振幅度约为68.65%,神经网络算法不收敛,振动出现发散。  
        关键词：模型支撑系统;振动主动控制;模态试验;风洞试验   
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        发布时间：2022-09-22
      • 张军,张永祥,杨军
        2015, 37(2): 237-242. DOI: 10.16579/j.issn.1001.9669.2015.02.008
        摘要：环氧树脂胶在长期载荷作用下将产生蠕变变形,尤其是在湿热环境中蠕变现象更加明显,不利于工程的推广应用。采用CARE多功能拉伸试验机对湿热以及室温环境下的环氧树脂胶试件,进行了5 MPa、10 MPa、15 MPa、17.5MPa定载荷蠕变实验,对比了湿热与室温状态下胶体蠕变行为。实验结果表明湿热环境对胶体蠕变性能影响显著,且这种影响随着应力的增大被逐步扩大。采用Kelvin模型与三参数时间硬化模型对环氧树脂胶在不同环境下的蠕变行为进行了分析,发现三参数时间硬化模型能够更好地描述湿热与室温环境下此种材料的蠕变行为,为环氧树脂胶的蠕变特性研究提供了一种简单有效的分析方式。  
        关键词：环氧树脂胶;时间硬化模型;湿热;蠕变   
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        发布时间：2022-09-22
      • 赵燕,范华飞,李志蕊
        2015, 37(2): 243-247. DOI: 10.16579/j.issn.1001.9669.2015.02.004
        摘要：载荷模型在使用应变计法的飞行载荷实测中占有重要地位,基于地面静态校准数据和空中动态飞行数据,建立一种动态的载荷模型,并提出一种剔除强影响应变计的相对准则,形成一种改进的动态模型建立方法。通过和传统动态建模方法的比较验证了改进方法的正确性,在地面检验工况中发现改进方法比传统的动态建模方法精度高。最后将之应用于某型机翼根部的飞行载荷实测,结果发现:和传统静态建模方法比较,弯矩差5%,剪力差3%,由于该方法更代表空中实际飞行状况,其结果可能更可靠。  
        关键词：飞行载荷;应变计;动态载荷模型;相对准则   
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        发布时间：2022-09-22
      • 陆鹏雁,刘煜,吴华杰,刘纲
        2015, 37(2): 248-253. DOI: 10.16579/j.issn.1001.9669.2015.02.014
        摘要：通过轴向拉压疲劳试验得到HRB500钢筋在应力比R=0.1时107周次的疲劳强度σ0.1=587.5 MPa,远高于一般碳素结构钢的疲劳强度;再利用三参数幂函数法非线性回归得到S-N曲线方程为lg(Nf)=7.092-1.144 7lg(σmax-586.3);并研究发现直径大小对钢筋的疲劳强度基本没影响,疲劳强度主要与材料的成分、组织及夹杂物有关。还利用扫描电镜与能谱仪分析试样的疲劳断口,得到HRB500钢筋的疲劳破坏均属于表面基体起裂,与钢中脆性夹杂物有关;疲劳裂纹呈放射状在基体中扩展,呈现比较明显的片层状结构,以准解理裂纹扩展为主;瞬断区呈韧性断裂,出现大量韧窝状组织,主要由于夹杂物引起微孔聚集断裂。  
        关键词：HRB500;拉压疲劳;疲劳性能;断口分析   
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        发布时间：2022-09-22
      • 杨挺,贾普荣,黄涛,陈汉军,强超,矫桂琼
        2015, 37(2): 254-258. DOI: 10.16579/j.issn.1001.9669.2015.02.011
        摘要：对含30%质量分数短玻璃纤维注塑增强PA66材料,按照与注塑方向成0°、30°、45°、60°和90°裁取试验件,进行偏轴拉伸试验,得到了5组试验件的载荷-位移曲线、拉伸模量和拉伸强度。应用45°偏轴拉伸测定了材料的剪切弹性模量。通过对偏轴拉伸模量和强度对比,以及应用复合材料计算剪切模量的结果对比应用各向同性计算的结果,证明了短纤维复合材料并不能当做传统各向同性材料来处理分析,是具有各向异性的材料。分析表明,连续纤维偏轴拉伸模量计算方法对于短纤维复合材料仍然适用,蔡-希尔失效判据也能较好的适用于这种材料。从试验结果和偏轴模量以及强度计算发现,60°是最差承载角。  
        关键词：短纤维;偏轴拉伸;实验研究;最差承载偏轴角   
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        发布时间：2022-09-22

        优化·可靠性

      • 孙士平,刘宇锋
        2015, 37(2): 259-265. DOI: 10.16579/j.issn.1001.9669.2015.02.027
        摘要：应用拓扑优化技术研究了蒙皮厚度、加筋高度以及周期性格栅数对格栅加筋结构优化性能的影响。首先分析了不同蒙皮厚度和加筋高度组合下格栅优化构型的变化趋势,发现不同材料用量下具有最佳结构效率的优化结构拥有相同格栅构型。其次比较了周期性格栅数对单层和双层格栅加筋结构优化结果的影响,结果表明随着周期性格栅数的增加,结构优化性能逐渐趋于一个极限值,单刚度目标下周期性格栅数的奇偶性显著影响格栅优化构型,而刚度和频率多目标下周期性格栅数大于7×7后其对格栅优化构型的影响消失。研究结果对格栅加筋结构的格栅构型设计与选择具有指导意义。  
        关键词：加筋结构;拓扑优化;周期性结构;格栅构型   
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        发布时间：2022-09-22
      • 张晓东,余世敏,龚彦,杨文武,周权
        2015, 37(2): 266-271. DOI: 10.16579/j.issn.1001.9669.2015.02.009
        摘要：定、转子叶片的结构设计决定着涡轮钻具的工作性能。基于Bezier曲线理论方法,结合Turbosystem系统,提出了一套涡轮叶片参数化造型、性能预测到优化设计的完整数值模拟方法,并与试验数据对比验证了该方法的可行性。以Φ127涡轮钻具为例,基于此数值模拟方法,根据速度场和压力场以及叶片输出特性对叶片进行了优化设计,结果表明,优化改善了涡轮叶片工作时压力面、吸力面的脱流和漩涡现象,输出扭矩平均提升了1.022 N·m,效率平均提高了6.14%,涡轮钻具的整体工作性能得到改善。研究可为涡轮钻具叶片的设计和优化提供新的思路和科学依据。  
        关键词：Bezier曲线;涡轮叶片;Turbosystem系统;数值模拟;优化设计   
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        发布时间：2022-09-22
      • 涂晴,王丽娟,陈宗渝,陈东民,赵鹏飞
        2015, 37(2): 272-276. DOI: 10.16579/j.issn.1001.9669.2015.02.029
        摘要：将拼焊板技术应用于汽车轻量化设计,提出了基于拓扑优化的拼焊板轻量化设计方法。通过SIMP(solid isotropic material with penalization)法拓扑优化确定分块数目以及焊缝线位置。再以板件厚度作为设计变量,利用序列二次规划法进行多目标优化。运用该方法对某SUV车型后背门进行了轻量化设计,在保证拼焊板后背门各种刚度和模态性能指标的前提下,达到了轻量化的效果。具有工程实际意义。  
        关键词：轻量化;拼焊板;SIMP法拓扑优化;焊缝线;尺寸优化   
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        发布时间：2022-09-22
      • 李少鹏,于兰峰,王平平,韩伟
        2015, 37(2): 277-281. DOI: 10.16579/j.issn.1001.9669.2015.02.021
        摘要：提出了一种基于交互式决策算法的桁架式门机结构系统动态优化设计方法。通过模态分析及谐响应分析确定影响结构动态性能的关键模态固有频率。将结构总质量、杆件静强度、结构静刚度以及关键固有频率作为目标,对结构设计参数进行灵敏度分析,筛选出对桁架门机结构性能影响较大的设计参数。以结构总质量为最终优化目标,同时以固有频率、结构静强度、静刚度、满意度等作为约束条件。利用交互式决策算法结合有限元分析软件对桁架式门机结构进行优化计算,实现了决策者与系统模型之间信息的反复交换,使优化结果不断向决策者要求靠近。通过此种动态优化方法,不仅使结构质量减少10.9%,还提升了5.98%的结构动态性能,节约了制造成本。  
        关键词：有限元法;灵敏度分析;固有频率;交互式决策算法;动态优化;桁架式门机   
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        发布时间：2022-09-22
      • 赵胜丽,姜杉,高学生
        2015, 37(2): 282-287. DOI: 10.16579/j.issn.1001.9669.2015.02.034
        摘要：核磁共振图像(MRI)导航的手术机器人因兼顾了核磁共振图像的清晰度高和机器人的稳定性、精度好等优点而成为医用机器人研究的前沿,而可靠性分析是保证医用机器人安全应用的重要手段之一。针对医用机器人系统缺乏足够实验数据的缺点,提出一种非概率密度凸集可靠性模型,以安全域与变量全域的质量比值来表示和度量关键部件的可靠性。通过与其他可靠性模型的计算数值比较,验证了该密度凸集可靠性模型的合理性。通过整机的有限元分析,找出系统的薄弱环节及关键结构部件。在此基础上,采用有限元—神经网络(FEM-ANN)的方法拟合关键部件的结构响应,进而根据所提出的凸集理论对该部件进行可靠性评价,实例验证了该模型的合理性与可行性,并为医用机器人整机的结构优化设计奠定了基础。  
        关键词：核磁共振图像(MRI);医用机器人;有限元;结构可靠性;凸集模型   
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      • 贾祥,蒋平,郭波
        2015, 37(2): 288-294. DOI: 10.16579/j.issn.1001.9669.2015.02.001
        摘要：随着产品可靠性的提高和成本的增加,以及研制周期的限制,现在可靠性试验常采取小样本、短周期,因此试验中收集到的往往是无失效数据,配分布曲线方法在处理这类无失效问题中应用较广。方法的关键步骤就是失效概率的估计,但是针对威布尔分布场合的失效概率估计,研究还比较缺乏。根据形状参数的不同取值范围,利用分布函数的特点和凹凸性,来确定对应的失效概率的取值范围。在实际操作中,可通过工程实践或者专家信息确定形状参数的取值范围,并进一步采用Bayes方法得到失效概率的估计值。仿真算例和轴承实例的计算分析也证明了该方法的有效性和稳健性。  
        关键词：无失效数据;失效概率;Bayes估计   
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        发布时间：2022-09-22
      • 岳立新
        2015, 37(2): 295-299. DOI: 10.16579/j.issn.1001.9669.2015.02.022
        摘要：为降低齿轮失效风险,分析影响啮合轮齿热弹耦合应力的相关因素;采用响应面法构建啮合轮齿热弹耦合应力的极限状态函数,得到轮齿热弹耦合应力可靠度与各相关参数的数学表达式;应用Monte-Carlo模拟法,得出轮齿热弹耦合应力可靠度对各参数的灵敏度表达式;以某行星齿轮传动的太阳轮为例,分析得到轮齿热弹耦合应力可靠度对齿宽、转速、模数和压力角的灵敏度。由灵敏度数值大小可知齿宽、模数、压力角和转速对啮合轮齿热弹耦合应力可靠度影响程度依次增大;由灵敏度正负可知减小转速和压力角或者增大齿宽和模数可提高轮齿热弹耦合应力的可靠度。研究为轮齿强度可靠性设计提供理论依据。  
        关键词：响应面法;轮齿;热弹耦合应力;可靠度灵敏度分析   
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        发布时间：2022-09-22

        设计·计算

      • 李艳,王媛,汤琴,梁亮,高峰
        2015, 37(2): 300-306. DOI: 10.16579/j.issn.1001.9669.2015.02.015
        摘要：机床结合部是影响机械系统性能的关键因素之一,对机床的静态、动态和热态性能有很大影响。以机械系统中最常见的基本结构形式-梁单元及其结合部为对象,研究了结合部理论与边界元法有机结合的静态特性解析方法。基于结合部理论分析了结合面接触压力、接触变形、接触刚度之间的非线性关系,建立了考虑结合部接触刚度的边界元梁与梁、梁与边界的系统耦合解析模型,将结合部接触刚度纳入边界元解析的子结构中,使其与机械系统的元件进行合成,将结合部接触刚度作为机械系统的解耦收敛条件进行迭代,解决了机械系统与结合面结合问题的耦合并利用边界元法开发了专业的结合问题解析软件,解析结果表明,采用边界元法对于柔性结合部的处理比较方便,在柔性结合部的部件或整机性能预测方面具有明显优势。  
        关键词：边界元法;机床结合部;结合问题;机械系统耦合   
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        发布时间：2022-09-22
      • 董亮亮,郑华林,祝效华
        2015, 37(2): 307-311. DOI: 10.16579/j.issn.1001.9669.2015.02.016
        摘要：双台肩螺纹以其高抗扭能力,在钻井作业过程中得到广泛应用。然而双台肩螺纹加工精度要求高,致使国内很多厂家生产的双台肩钻杆螺纹接头达不到设计要求。切削热是影响双台肩螺纹接头加工精度的主要因素之一。为研究切削热对双台肩螺纹加工精度和连接强度的影响,建立了一种基于CAE协同仿真的方法:通过建立双台肩螺纹车削加工的有限元模型,分析其在加工过程中的温度场分布情况;然后建立双台肩螺纹接头的温度-变形模型,研究温度场对螺纹变形的影响,即加工精度影响;通过建立三维的螺纹接头有限元计算模型,评价切削热所引起的加工误差对双台肩钻杆螺纹接头连接强度的影响。通过研究得出,切削热引起的螺纹牙单侧面轴向变形约0.014 8 mm,该变形量将导致接头抗扭和抗拉性能下降30%,且大幅度降低了压缩载荷或弯曲载荷作用时的使用寿命。因此加工应考虑切削热的影响,提出了相应的改进措施,并计算了多种常用切削用量下的变形量。  
        关键词：双台肩;钻杆接头;切削热;加工精度;连接强度   
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        发布时间：2022-09-22
      • 董相龙,张维强
        2015, 37(2): 312-316. DOI: 10.16579/j.issn.1001.9669.2015.02.030
        摘要：以软件Ansys/Workbench为分析平台和利用有限元分析方法,针对某企业现有的某型号电动汽车电池箱结构,计算颠簸路面上急刹车和急拐弯两种工况下的电池箱的强度,并将某一节点等效应力值的有限元分析结果和理论计算结果进行对比,验证有限元分析模型的正确性。根据有限元分析结果,局部产生应力集中现象,整体应力有改进设计的余量,对结构应力集中处进行改进设计。利用软件Ansys/Workbench就该箱体各部件尺寸参数对箱体最大等效应力和重量的灵敏度进行分析,根据灵敏度分析结果选择设计变量,以箱体构件的最大应力为状态变量,以箱体总质量为目标函数,对该箱体进行轻量化处理。  
        关键词：电池箱;Ansys/Workbench;强度分析;结构改进;灵敏度分析   
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        发布时间：2022-09-22
      • 杨建国,杨晨星,项前,吕志军,符鹏程
        2015, 37(2): 317-321. DOI: 10.16579/j.issn.1001.9669.2015.02.023
        摘要：轨道式自动导引车是现代自动化物流系统中的重要组成部分,抗倾覆稳定性是设计中极其重要的要求。为了客观合理的评估抗倾覆稳定性,分析轨道式自动导引车稳定性校核的基本原则及不同的工况条件。结合轨道式自动导引车的实际作业情形,基于直道加速、直道刹车和弯道行驶三种工况分析,建立了穿梭车不同工况下的抗倾覆计算数学模型,并通过分析和比较,提出了判断轨道式自动导引车抗倾覆稳定性计算的公式。  
        关键词：自动化物流系统;轨道式自动导引车;倾覆稳定性   
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        发布时间：2022-09-22
      • 李建如
        2015, 37(2): 322-327. DOI: 10.16579/j.issn.1001.9669.2015.02.031
        摘要：基于约束扭转理论对汽车后扭转梁的扭转刚度进行了计算,并采用线刚度,即单位外力作用下的轮心位移作为评价指标。在横梁几乎提供全部刚度的前提下,根据受力分析和几何关系,得到了横梁所受扭转力矩和轮心位移的计算公式。总结了典型的横梁截面形式,并给出了常用的扭转截面常数算式,针对简化后的主梁截面,利用薄壁结构力学推导了翘曲截面常数的计算公式。根据薄壁件的约束扭转理论,对主梁端面扭转角进行了推导,从而得出了不带扭杆扭转梁的刚度计算公式,并推广到了带扭杆的扭转梁,且对各个因子的影响程度进行了对比。和试验结果相比,考虑约束扭转时的计算结果与测量值的偏差在7.4%~10.4%之间,远优于考虑自由扭转时的计算结果。在零件概念设计阶段,利用扭转梁的外阔尺寸参数和截面特性参数,可以尽早地预测设计结果,显著缩短开发周期。  
        关键词：约束扭转;扭转梁;扭转刚度;横梁;主梁;薄壁结构   
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        发布时间：2022-09-22

        疲劳·损伤·断裂·失效分析

      • 张强,王海舰,付云飞,宫杰
        2015, 37(2): 328-336. DOI: 10.16579/j.issn.1001.9669.2015.02.024
        摘要：为了研究不同工况下链轮力学特性和疲劳寿命,采用Ansys Workbench建立链传动系统的动力学模型,并进行瞬态动力学仿真;采用n Code Glyp Works中的Rainflow模块对提取危险区域最大等效应力时间历程进行雨流计数、载荷外推和叠加;采用n Code Glyp Works中的Stress Life模块对链轮进行疲劳寿命计算和敏感性分析。分析得到不同工况下链轮等效应力云图和最大等效应力时间历程、外推和叠加后雨流直方图、链轮损伤直方图以及不同输入参数下的链轮最小疲劳寿命曲线图和柱形图。研究结果表明:该型号链轮具有良好的力学性能,链轮的最小疲劳寿命约为110天,过载、残余应力、表面质量和平均应力修正方法均对链轮的使用寿命具有明显的影响。  
        关键词：链轮;不同工况;力学特性;疲劳寿命;载荷谱;疲劳敏感性   
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        发布时间：2022-09-22
      • 胡兴龙,高攀,杨玉良,孙伟
        2015, 37(2): 337-342. DOI: 10.16579/j.issn.1001.9669.2015.02.033
        摘要：建立某大功率风电增速器箱体的三维模型,计算单位静载荷作用下箱体的应力应变;依据德国劳埃德船级社规范(GL2010),给出风电齿轮箱箱体部件的S-N曲线的拟合方法;应用雨流循环计数法计算箱体疲劳载荷谱。应用Miner线性积累疲劳损伤理论和雨流循环计数法,对风电齿轮箱箱体进行疲劳寿命分析,得到了风电增速器箱体的疲劳寿命。通过对箱体疲劳寿命结果的分析,对箱体结构进行优化,为大功率风电增速器箱体的疲劳寿命分析提供设计思路,为风电齿轮箱箱体的设计提供了参考。  
        关键词：风电齿轮箱;疲劳分析;S-N曲线   
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        发布时间：2022-09-22
      • 张颖,刘爱玲,李彬,戴光
        2015, 37(2): 343-347. DOI: 10.16579/j.issn.1001.9669.2015.02.017
        摘要：孔洞扩张比VG可以作为描述钢材损伤时微孔洞演化情况的细观损伤变量,GTN模型可用于金属塑性材料的细观损伤有限元模拟。应用GTN模型模拟20钢圆棒型缺口试件拉伸过程的不同阶段,得到细观损伤参量应力三轴度Rσ、等效塑性应变εp、孔洞体积百分数f及孔洞扩张比VG在试件中心截面的变化规律。结果表明:在整个拉伸过程中,上述参数的数值随着载荷的增加而增大,且εp对VG的影响较大。当试件断裂时,试件缺口截面中心位置的细观损伤参量值大于缺口根部的值,此时20钢的临界孔洞扩张比VGC为3.134。  
        关键词：GTN模型;孔洞扩张比;20钢;细观损伤   
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        发布时间：2022-09-22
      • 李建,周昌玉,薛吉林
        2015, 37(2): 348-354. DOI: 10.16579/j.issn.1001.9669.2015.02.005
        摘要：根据P91材料高温等时应力应变本构关系,对高温含内局部减薄缺陷弯管的蠕变极限载荷进行了研究。研究表明,高温蠕变极限载荷在蠕变初期急剧下降,之后下降趋缓,该现象反映了高温下材料蠕变劣化过程。不同应变准则下蠕变极限载荷变化规律一致。根据有限元计算结果,提出了与蠕变时间无关的蠕变极限载荷计算方法,得到了含内局部减薄缺陷高温弯管的安全评定方法。  
        关键词：高温;局部减薄;弯管;蠕变极限载荷;有限元   
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        发布时间：2022-09-22
      • 左泽敏,武瑞娟,郭斌
        2015, 37(2): 355-359. DOI: 10.16579/j.issn.1001.9669.2015.02.028
        摘要：被试航空发动机内涵高温区测试探针的可靠性直接关系发动机试飞试验安全,对其进行疲劳寿命进行预估十分必要。根据Steinberg提出的基于高斯分布和Miner法则的三区间法,结合某型发动机低压涡轮导向叶片截面的总压探针试验时工作环境,推导出发动机基础激励下该总压探针疲劳寿命模型;通过对总压探针所安装的发动机大量试飞试验数据统计分析,得到该总压探针的实际工作温度环境,并进行温度区间划分,计算各区间时间占比、平均频率等;最后通过Ansys软件计算该总压探针在划分的各温度区间下的最大等效应力,代入疲劳寿命模型得出该总压探针的疲劳寿命,从而为被试发动机试飞试验的安全可靠性提供参考。  
        关键词：航空发动机;压力探针;疲劳寿命;基础激励   
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        发布时间：2022-09-22

        研究简报

      • 秦敬芳,刘长军,孙亮,谈建平
        2015, 37(2): 360-363. DOI: 10.16579/j.issn.1001.9669.2015.02.018
        摘要：对16MnR钢在250℃和300℃下的疲劳裂纹扩展门槛值进行了测试和分析,得到了两种温度下的疲劳裂纹扩展门槛值,并分析两种温度下门槛值不同的原因。结果表明:16MnR钢在300℃时的门槛值高于250℃时的门槛值,分析认为16MnR钢在250℃和300℃门槛值不同是由于氧化作用引起裂纹闭合程度不同造成的。  
        关键词：16MnR;高温;疲劳裂纹扩展;门槛值;裂纹闭合   
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        发布时间：2022-09-22
      • 郭历伦,陈忠富,罗景润,陈刚
        2015, 37(2): 364-367. DOI: 10.16579/j.issn.1001.9669.2015.02.006
        摘要：针对螺纹连接结构力学响应和螺纹上应力分布问题,提出了一种基于Patran软件的螺纹连接结构的精细有限元建模方法。利用Patran软件的前处理功能,将结构的含螺纹区域离散为螺纹层、过渡层和常规层。常规层采用常规方法单独建模,螺纹层、过渡层则采用双导线法建模。首先建立两条螺旋线,以及螺纹层和过渡层截面的平面单元,通过一定的方法将平面单元绕两条螺旋线旋转生成三维实体单元,最后合并过渡层与常规层的对应节点形成含螺纹区域的整体有限元模型。采用该方法对口型含螺纹连接结构在不同预紧力状态的响应进行了建模分析,获得了螺纹上的应力分布、结构的最大应力,以及螺杆中部的应力响应。结果表明,螺纹的应力分布特征和结构最大应力位置与已有的研究结果比较吻合。在预紧力10 N·M到70 N·M的七种工况下,计算所获得的螺杆上应力与实验结果相比,最小相对误差为0.5%,最大相对误差为4.8%,两者吻合较好。  
        关键词：螺纹连接;精细有限元;数值方法;预紧力   
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        发布时间：2022-09-22
      • 李自强,杨志安
        2015, 37(2): 368-372. DOI: 10.16579/j.issn.1001.9669.2015.02.007
        摘要：根据电机端盖结构特点,将端盖抽象为薄圆环板。应用卡门方程和伽辽金法。建立结构轴对称的电机端盖在对称载荷作用下的强非线性动力方程。应用MLP法得到主共振的近似解。分析系统一次近似解析解及端盖系统的阻尼、激励力和结构参数对振动响应曲线的影响。  
        关键词：电机端盖;圆环板;强非线性;MLP法;主共振   
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        发布时间：2022-09-22
      • 刘小宁,刘岑,吴元祥,刘兵,袁小会
        2015, 37(2): 373-376. DOI: 10.16579/j.issn.1001.9669.2015.02.025
        摘要：基于容器径比范围为1.33~4.71与容器材料屈强比范围为0.402 7~0.885 2的30组试验数据,对计算超高压圆筒形容器爆破压力的有关公式进行了分析比较,得到如下结论:(1)超高压圆筒形容器爆破压力实测值与福贝尔(Faupel)公式计算值之比的准确度为1.025 0,变异系数为0.091 43;(2)与有关公式相比,福贝尔公式具有准确度高、变异系数小和适用性广的特点。(3)采用组合与置换的方法适当改进具有普适性的传统经典公式,可提高特定容器的设计精度。  
        关键词：超高压;圆筒形容器;爆破压力;福贝尔公式;准确度;变异系数   
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        发布时间：2022-09-22
      • 冯东升,张世文,汤铁钢
        2015, 37(2): 377-380. DOI: 10.16579/j.issn.1001.9669.2015.02.012
        摘要：针对预应力层裂实验所需均匀应力区问题,利用UG软件对预应力层裂实验装置中的靶板进行三维建模,使用高级仿真模块对其进行有限元分析,确定了均匀应力区有效范围,同时验证结构设计的强度。通过分析结果与实验结果的对比,为预拉伸装置的结构优化提供参考依据。  
        关键词：靶板;UG软件;应力;有限元仿真   
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        发布时间：2022-09-22
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