最新刊期
      2015 年 第 3 期

        振动·噪声·监测·诊断

      • 林禄生,刘桂萍,陈园
        2015, 37(3): 381-386. DOI: 10.16579/j.issn.1001.9669.2015.03.001
        摘要：针对现有方法在求解复杂转子-轴承系统非线性动力学特性时的不足,提出了基于动网格技术的计算流体力学和转子动力学相结合的流固耦合计算方法。首先建立滑动轴承轴心轨迹的运动方程,然后采用动网格技术对滑动轴承流场进行非线性瞬态计算,得到动态载荷作用下转子-轴承系统的轴心轨迹。最后,通过对某复杂转子-轴承系统非线性动力学特性的分析对本文方法进行了验证。结果表明,方法能够准确分析复杂转子-轴承系统非线性动力学特性并可求得其轴心轨迹。  
        关键词：非线性动力学;转子-轴承系统;流固耦合;动网格   
        4
        |
        407
        |
        5
        <HTML>
        <网络PDF><Meta-XML>
        <引用本文> <批量引用> 30591503 false
        发布时间：2022-09-22
      • 贾爱芹,蒋志强,陈建军,文振华
        2015, 37(3): 387-392. DOI: 10.16579/j.issn.1001.9669.2015.03.033
        摘要：为了研究路面不平度产生的随机激励对随机结构参数非线性车辆系统的振动响应的影响,建立了随机结构参数的五自由度非线性车辆模型,将模型参数均认为是随机变量,在模型轮胎和车身之间存在非线性弹簧的前提下,来研究模型在随机激励下的随机振动响应。将路面的不平整度引起的对车辆的激励看作是白噪声过程来建立力学模型。先以能量差法等效线性化处理非线性车辆系统,然后求解李雅普诺夫方程来获得平稳随机振动响应协方差矩阵,通过多次迭代得到稳定的等效线性车辆系统参数。算例计算结果表明,方法可以高效和高精度的求解非线性系统在随机过程激励下的响应。  
        关键词：五自由度车辆系统;等效线性化;能量差;随机参数;随机响应   
        3
        |
        188
        |
        1
        <HTML>
        <网络PDF><Meta-XML>
        <引用本文> <批量引用> 30591860 false
        发布时间：2022-09-22
      • 皮海玉,李志农,肖尧先
        2015, 37(3): 393-397. DOI: 10.16579/j.issn.1001.9669.2015.03.019
        摘要：针对传统的机械故障非线性盲分离方法的不足,即将非线性盲源分离中分离矩阵和非线性去混合函数的参数分开来优化,这样容易顾此失彼,学习效率低。将量子遗传引入到机械故障非线性盲分离中,提出一种基于量子遗传的机械故障非线性盲源分离方法(简称QGA-NBSS方法),该方法能同时对分离矩阵和非线性去混合函数的参数进行优化,获得全局最优解并加快了算法的全局收敛性,克服了传统的机械故障源的非线性盲源分离方法的不足。仿真和实验结果验证了提出的方法的有效性。  
        关键词：量子遗传;非线性盲源分离;故障诊断   
        3
        |
        108
        |
        1
        <HTML>
        <网络PDF><Meta-XML>
        <引用本文> <批量引用> 30591514 false
        发布时间：2022-09-22
      • 蔡剑华,王先春
        2015, 37(3): 398-402. DOI: 10.16579/j.issn.1001.9669.2015.03.020
        摘要：针对在强背景噪声情况下,齿轮故障信号信噪分离难,给故障诊断带来麻烦的问题,提出了一种基于形态小波去噪的齿轮故障诊断方法。方法结合了数学形态学的特征识别和小波分解的多分辨率分析特性,先采用形态小波方法对齿轮的振动信号进行消噪预处理,再计算信号的时频谱和功率谱,提取故障特征。给出了形态小波方法在齿轮故障诊断中的应用原理、方法步骤和评价指标。仿真和实验结果表明,方法可以有效地去除强噪声的干扰,提高信噪比,突现出信号的故障特征,提高了齿轮故障诊断的精度。  
        关键词：形态小波;去噪;齿轮;故障诊断   
        4
        |
        199
        |
        4
        <HTML>
        <网络PDF><Meta-XML>
        <引用本文> <批量引用> 30591568 false
        发布时间：2022-09-22
      • 宋骏琛,欧阳慧珉,张广明
        2015, 37(3): 403-407. DOI: 10.16579/j.issn.1001.9669.2015.03.021
        摘要：利用Solid Works建立了磁轴承转子的三维模型,并导入Ansys workbench进行有限元分析。考虑了转子的陀螺效应,得出了磁轴承转子的固有频率及模态振型和相对应转子系统的坎贝尔曲线图;同时考虑了转子所受不平衡力的影响,根据不平衡力施加位置的不同,进行了轴系的不平衡谐响应分析,巧妙的对模态分析的结果进行了验证。验证结果表明转子系统固有频率分析合理,可为进一步系统的振动特性研究以及结构动力特性的优化设计提供依据。  
        关键词：磁轴承转子;陀螺效应;Ansys workbench;固有频率;不平衡谐响应分析   
        5
        |
        516
        |
        2
        <HTML>
        <网络PDF><Meta-XML>
        <引用本文> <批量引用> 30591546 false
        发布时间：2022-09-22
      • 陈灏,张梅军,黄杰,柴凯
        2015, 37(3): 408-412. DOI: 10.16579/j.issn.1001.9669.2015.03.018
        摘要：针对液压系统故障特征不清楚、诊断特别困难的难题,提出利用EEMD分解与相关性分析相结合的液压系统故障特征提取方法。首先用EEMD分解液压故障信号得到一组IMF分量,从中筛选出与故障信号自身相关系数大的IMF分量作为一组故障的候选IMF分量集;再在故障信号的IMF分量中筛选出与正常信号相关系数小的IMF分量,作为另一组故障的候选IMF分量集;两组候选IMF分量集的交集确定原故障信号的主要故障特征IMF分量,作自功率谱分析即可得到所提取IMF分量包含主要故障特征频率,并通过所提取IMF分量与正常信号的互功率谱验证特征提取的正确性。用该方法准确提取出液压实验台泄漏故障特征IMF分量以及故障特征频率。  
        关键词：液压故障;EEMD;相关系数;特征提取   
        3
        |
        182
        |
        3
        <HTML>
        <网络PDF><Meta-XML>
        <引用本文> <批量引用> 30591523 false
        发布时间：2022-09-22
      • 李忠芳
        2015, 37(3): 413-417. DOI: 10.16579/j.issn.1001.9669.2015.03.005
        摘要：半解析有限元法是指在空间域使用有限元法离散,在时间域使用精细积分法求解问题的方法。其实施方法有两种,一种是先处理时间域,再处理空间域;一种是先处理空间域,再处理时间域。这种方法因其高精确度和广泛的适用性得到了大量的研究和应用。将其应用到超声波传播的数值模拟中,在多个不同的角度对计算结果进行了分析。分析结果显示,半解析有限元方法适用于超声波传播的模拟,计算精度高,稳定性高。  
        关键词：半解析有限元;超声波;数值模拟   
        3
        |
        228
        |
        2
        <HTML>
        <网络PDF><Meta-XML>
        <引用本文> <批量引用> 30591577 false
        发布时间：2022-09-22

        实验研究·测试技术

      • 陈名华,胡进,杨后川,杜晓伟
        2015, 37(3): 418-423. DOI: 10.16579/j.issn.1001.9669.2015.03.013
        摘要：通过顺逆铣、新刀或磨损刀一次铣削和二次铣削实验,研究了钛合金Ti-1023(Ti-10V-2Fe-3Al)加工硬化和加工硬化层深度。研究结果表明:用硬质合金刀片铣削钛合金Ti-1023,顺铣比逆铣加工硬化和加工硬化层深度小,新刀比磨损刀加工硬化小,新刀加工硬化层深度小于25μm,刀具磨损量VB=0.3 mm时,磨损刀加工硬化层深度最高可达81μm,其二次铣削将导致已加工表面软化。  
        关键词：顺铣与逆铣;刀具磨损;加工表面硬化;钛合金Ti-1023   
        4
        |
        164
        |
        4
        <HTML>
        <网络PDF><Meta-XML>
        <引用本文> <批量引用> 30591535 false
        发布时间：2022-09-22
      • 林芸,白云
        2015, 37(3): 424-428. DOI: 10.16579/j.issn.1001.9669.2015.03.032
        摘要：粱在移动横向集中载荷作用下的动力学响应在桥梁的强度和刚度设计及强度和刚度校核中都是非常重要的实际问题。电测传感器测量技术无疑是检测结构应力的非常成熟的方法之一,合理设计电测传感器往往是建立在理论分析基础之上的,但给出问题的理论解却是有一定的困难。首先建立了问题的定解数学模型;由问题的线性特点将问题分解为两个子问题;而后利用分离变量法和固有函数法分别给出了两个子问题的解析解,通过一个算例得到了粱的挠度响应、应力响应和某点处电测传感器的电容随时间的变化,说明了动力效应的重要影响,方法可推广用于粱上移动弹性系统的动力响应问题研究,给出的理论分析解对于开发设计新型电测传感器有一定的参考指导意义。  
        关键词：简支梁;移动横向载荷;固有函数法;动态响应;电测传感   
        4
        |
        38
        |
        0
        <HTML>
        <网络PDF><Meta-XML>
        <引用本文> <批量引用> 30591557 false
        发布时间：2022-09-22
      • 张彦军,李小鹏
        2015, 37(3): 429-434. DOI: 10.16579/j.issn.1001.9669.2015.03.014
        摘要：通过2524-T3铝合金的搅拌摩擦焊接头疲劳性能对比试验,得到了母材、FSW对接接头、铆钉连接接头的疲劳S-N曲线。试验表明,搅拌摩擦焊的疲劳裂纹大多数起源于焊缝底部;2524-T3材料薄板的疲劳性能略好于厚板的疲劳性能;搅拌摩擦焊接头疲劳性能要明显好于铆接接头疲劳性能。拟合得到了各种不同厚度,不同应力比下的S-N曲线公式,为搅拌摩擦焊技术应用于飞机结构积累了相关数据。  
        关键词：铝合金;搅拌摩擦焊;接头;S-N曲线;疲劳   
        5
        |
        240
        |
        2
        <HTML>
        <网络PDF><Meta-XML>
        <引用本文> <批量引用> 30591605 false
        发布时间：2022-09-22
      • 彭玉海,侯红玲,张晖,解玉坤,彭凯
        2015, 37(3): 435-439. DOI: 10.16579/j.issn.1001.9669.2015.03.029
        摘要：激光切割在制造业中的应用越来越广泛,而铝合金飞机蒙皮材料对激光的吸收率低,激光切割质量较差,所以在激光切割在蒙皮的加工制造过程中一直没有得到应用。为了探索飞机蒙皮材料的激光切割性能以及切割后其力学性能的变化,对激光切割试件进行了表面形貌分析、显微硬度测试以及拉伸、压缩、剪切测试。试验结果显示,试件激光切割后出现了明显的挂渣,拉伸强度略有下降,压缩和剪切强度没有变化。因此只要优化激光切割工艺,提高切割质量,激光切割技术就可以推广应用到飞机蒙皮材料的边缘切割。  
        关键词：飞机蒙皮;激光切割;微观硬度;力学性能;挂渣   
        3
        |
        344
        |
        2
        <HTML>
        <网络PDF><Meta-XML>
        <引用本文> <批量引用> 30591615 false
        发布时间：2022-09-22
      • 钱海挺,饶丽芳,韩愈琪
        2015, 37(3): 440-444. DOI: 10.16579/j.issn.1001.9669.2015.03.034
        摘要：车轮轮毂、刹车盘、轴承法兰等由螺纹紧固件连接起来的机械系统称为车轮螺纹接头,将车轮螺纹接头的夹紧力作为研究目标,将轮毂、紧固件作为研究对象,通过理论和一系列的对比实验,从轮毂材料、轮毂使用次数、紧固件结构形式等方面分析这两者对车轮螺纹接头夹紧力的影响。研究结果对设计一个具有良好夹紧特性的车轮螺纹接头有一定的指导作用。  
        关键词：车轮;夹紧力;紧固件   
        3
        |
        224
        |
        1
        <HTML>
        <网络PDF><Meta-XML>
        <引用本文> <批量引用> 30591585 false
        发布时间：2022-09-22

        微电子机械系统

      • 蒋锐,高钧,马锦,陆泽橼,朱德泉
        2015, 37(3): 445-449. DOI: 10.16579/j.issn.1001.9669.2015.03.002
        摘要：目前常用的压痕卸载曲线分析方法中,对于幂律指数的物理意义尚不清晰。基于平面半无限空间弹性压入问题的Sneedon解,考虑到塑性变形区和其周围的弹性基体之间的残余应力,提出了一种新的模型来表征Berkovich压针弹塑性卸载过程。分别采用抛物体形压针和圆锥形压针来近似Berkovich压针弹塑性卸载曲线,实验研究表明:采用抛物体形压针能够较好地表征压痕的载过程,同时验证了新模型的合理性。  
        关键词：纳米压痕;弹性压入问题;残余应力;抛物体形压针;圆锥形压针   
        4
        |
        101
        |
        0
        <HTML>
        <网络PDF><Meta-XML>
        <引用本文> <批量引用> 30591640 false
        发布时间：2022-09-22

        优化·可靠性

      • 牛艳奇,刘伟,张德生
        2015, 37(3): 450-455. DOI: 10.16579/j.issn.1001.9669.2015.03.012
        摘要：针对超前液压支架连杆断裂问题,在相同外载荷下以超前支架连杆受力绝对值之和、长度之和最小为目标函数,建立了多目标优化模型。采用NSGA-Ⅱ算法求解优化模型,使用模糊集合理论的方法选择最优解,并在Matlab环境下编制成可视化计算程序,应用此程序优化ZTC16044/27/50超前液压支架参数,优化后连杆长度之和下降17.28mm,最大受力减小349.12 k N。ZTC16044/27/50在红柳林煤矿连续运行中未出现连杆断裂事故,为提高超前液压支架综合性能提供了有效途径。  
        关键词：超前液压支架;四连杆机构;多目标优化设计;NSGA-Ⅱ   
        4
        |
        130
        |
        4
        <HTML>
        <网络PDF><Meta-XML>
        <引用本文> <批量引用> 30591594 false
        发布时间：2022-09-22
      • 廖湘辉,韦仕龙,刘欢,赵楚,席明龙
        2015, 37(3): 456-460. DOI: 10.16579/j.issn.1001.9669.2015.03.036
        摘要：应用基于正交试验优化设计的方法对梭式皮带布料机下回转支座的强度进行分析研究,对初始设计下的布料机下支承座结构进行了有限元分析,针对它刚度满足要求,但强度不满足要求的情况,以下支承座结构的筋板厚度、筋板个数、过渡圆角半径以及上盖板厚度为影响因子,采用正交组合试验优化设计分析的方法,对四种因素组合影响下的结构进行基于有限元法的试验分析评价,得出了各因素水平的指标评价体系,并提出了最佳组合改进方案。优化结果表明,下支承座的强度性能明显提高,优化结果为同类结构的优化设计提供了理论依据。  
        关键词：布料机;下支承座;有限元;正交设计;指标评价   
        4
        |
        116
        |
        2
        <HTML>
        <网络PDF><Meta-XML>
        <引用本文> <批量引用> 30591688 false
        发布时间：2022-09-22

        设计·计算

      • 张涛,王宁昌,程鑫,姜峰
        2015, 37(3): 461-466. DOI: 10.16579/j.issn.1001.9669.2015.03.022
        摘要：销轴几何尺寸设计时通常以静剪切强度为准则,忽略了销轴的弯曲变形和润滑油孔应力集中,此种方法设计的销轴往往出现早期失效。分别对销轴的静剪力、惯性矩、考虑应力集中时的设计准则进行了建模,并通过三种设计方法之间的对比,发现不同设计方法所设计的销轴直径不同,并且直径的差异程度与销轴的作用载荷及材料的屈服强度有关;分析了三种假设应力分布模型的最大应力,发现采用不同假设应力分布模型所计算的最大接触应力不同,并且接触应力的差异程度与销轴的作用载荷有关。同时发现最大接触应力随着配合间隙的增大而增大。  
        关键词：销轴设计;弯曲变形;应力集中;配合间隙   
        3
        |
        285
        |
        4
        <HTML>
        <网络PDF><Meta-XML>
        <引用本文> <批量引用> 30591628 false
        发布时间：2022-09-22
      • 王文胜,王斌
        2015, 37(3): 467-471. DOI: 10.16579/j.issn.1001.9669.2015.03.003
        摘要：工程中采用冲压开孔的方法在结构上产生开孔的同时可以在孔边形成一定高度的翻边。利用Ansys有限元软件,数值分析翻边开孔参数(开孔面积、翻边高度、开孔位置)对矩形板前两阶固有频率的影响。分析结果发现对于不同边界约束条件,翻边开孔参数对矩形板的固有频率均有较大影响,结果为实际结构的翻边开孔设计提供了参考。  
        关键词：翻边开孔;矩形板;动力性能;固有频率   
        4
        |
        88
        |
        2
        <HTML>
        <网络PDF><Meta-XML>
        <引用本文> <批量引用> 30591654 false
        发布时间：2022-09-22
      • 赵知辛,王方成,陈纯,刘二乐,牛建华,黄兰
        2015, 37(3): 472-478. DOI: 10.16579/j.issn.1001.9669.2015.03.023
        摘要：为了研究谐波齿轮中环形柔轮负载状态下变形程度和应力分布,首先在波发生器和环形柔轮之间应用了更为贴合实际的过盈装配模型,解决了大变形装配的难题,并通过实验验证了该方法的有效性。在此基础上对谐波齿轮在空载和额定负载两种工作状态下的受力和变形状况进行了有限元数值计算。最后,通过数据处理对空载和额定负载下柔轮齿根和柔轮圆环中性层的变形和应力分布规律进行了研究。结果表明柔轮圆柱壳体中性层分布应力值较小,柔轮齿根处的分布应力最大且主要为切向应力。相对于空载,额定负载下柔轮的最大变形和最大应力增量分别为空载时的0.46%和93.6%,说明负载对柔轮的变形影响较小但对应力的影响较大。有限元数值仿真的结果与相关文献基本吻合,说明在模型中对柔轮应用过盈装配是成功的,这为研究实际工作条件下谐波齿轮传动性能提供了一种更准确的方法。  
        关键词：谐波传动;环形柔轮;过盈装配;变形;应力;承载特性   
        6
        |
        193
        |
        2
        <HTML>
        <网络PDF><Meta-XML>
        <引用本文> <批量引用> 30591665 false
        发布时间：2022-09-22
      • 高创宽,亓秀梅,彭秉东
        2015, 37(3): 479-483. DOI: 10.16579/j.issn.1001.9669.2015.03.024
        摘要：为了从理论上探讨齿面粗糙度对齿轮传动接触疲劳应力的影响,首先借助分形函数模拟生成横向纹理粗糙曲线;然后将其叠加到油膜厚度方程中进而构建了重载齿轮传动混合弹流润滑模型。基于此模型,采用多重网格法进行了40组数值计算。结果表明:随着齿面粗糙度的增加,齿面平均油膜厚度几乎呈线性增加;而齿面接触应力则是先逐渐降低然后再不断变大,即二者之间呈抛物线关系。通过对计算结果的回归分析,建立了齿面接触应力与齿面粗糙度之间的定量关系。  
        关键词：横向粗糙条纹;分形函数;重载齿轮传动;混合弹流润滑   
        4
        |
        153
        |
        1
        <HTML>
        <网络PDF><Meta-XML>
        <引用本文> <批量引用> 30591714 false
        发布时间：2022-09-22
      • 肖伟中,刘忠明,袁玉鹏,颜世铛
        2015, 37(3): 484-487. DOI: 10.16579/j.issn.1001.9669.2015.03.015
        摘要：基于剪切应力与硬度曲线的关系,采用线性回归法,推导了渗碳齿轮有效硬化层深的计算公式,并通过实例进行了验证。结果表明,推导所得计算公式的精度能够满足齿轮有效硬化层深设计的要求。利用此公式得到了齿轮的有效硬化层深,并建立了齿轮有效硬化层分布模型。  
        关键词：渗碳齿轮;有效硬化层深度;剪切应力   
        5
        |
        183
        |
        2
        <HTML>
        <网络PDF><Meta-XML>
        <引用本文> <批量引用> 30591803 false
        发布时间：2022-09-22
      • 周金翠,盛美萍,张安付
        2015, 37(3): 488-492. DOI: 10.16579/j.issn.1001.9669.2015.03.011
        摘要：建立蜂窝芯层有限元模型,并基于广义胡克定律分析蜂窝芯层中胞元数目对面内等效弹性模量的影响。具体算例表明:蜂窝芯层横向胞元数变化对其面内横向等效弹性模量影响较小,对纵向等效弹性模量影响较大;纵向胞元数变化严重影响蜂窝芯层面内横向等效弹性模量,但对纵向等效弹性模量影响较小。同时得到结论:当蜂窝芯层纵向尺寸与横向尺寸比值小于1.3时,其面内横向等效弹性模量小于纵向等效弹性模量;反之,横向等效弹性模量大于等于纵向等效弹性模量;对于大尺度结构,可建立缩比模型求解其等效弹性模量。  
        关键词：蜂窝芯层;等效弹性模量;有限元;胞元数   
        2
        |
        452
        |
        5
        <HTML>
        <网络PDF><Meta-XML>
        <引用本文> <批量引用> 30591740 false
        发布时间：2022-09-22
      • 张全中,魏志明,刘长振,白军爱,张洁,马军华
        2015, 37(3): 493-497. DOI: 10.16579/j.issn.1001.9669.2015.03.035
        摘要：随着汽车发动机机械负荷和热负荷水平的不断提升,不仅对材料性能提出更高要求,同时对设计技术水平提出更高挑战。通过对几种采用强化措施的集成方案进行仿真对比,得到一种相对最优的骨架式气缸盖方案。该方案将螺栓柱、顶板加强筋和火力面作为相互关联的主承力结构。经热疲劳与机械疲劳可靠性试验验证,证实该种承受20 MPa最大爆发压力的铝质气缸盖结构设计是合理的。  
        关键词：气缸盖;优化设计;铝质;设计方案;试验验证   
        3
        |
        109
        |
        1
        <HTML>
        <网络PDF><Meta-XML>
        <引用本文> <批量引用> 30591908 false
        发布时间：2022-09-22
      • 蒋玉孝,刘少军
        2015, 37(3): 498-503. DOI: 10.16579/j.issn.1001.9669.2015.03.025
        摘要：比较了标准ISO 281:1990(我国等同采用为GB/T 6391-2003)与ISO 281:2007(我国等同采用为GB/T6391-2010)关于滚动轴承寿命计算方法的差异,分析了两种标准的修正系数在含义和取值上的差异,以及修正系数对滚动轴承寿命计算结果的影响。研究结果表明,ISO 281:2007引入综合修正系数,该系数综合考虑了ISO 281:1990的材料、润滑两修正系数,此外还考虑到润滑剂中的杂质因素和轴承的疲劳载荷极限,影响因素综合程度高,计算更可靠。  
        关键词：ISO 281;滚动轴承寿命;比较   
        4
        |
        436
        |
        2
        <HTML>
        <网络PDF><Meta-XML>
        <引用本文> <批量引用> 30591680 false
        发布时间：2022-09-22
      • 付为刚,闫锋,李梦,程文明
        2015, 37(3): 504-507. DOI: 10.16579/j.issn.1001.9669.2015.03.026
        摘要：为了分析起重机斜板结构的局部屈曲失稳问题。针对斜坐标系下纵向载荷作用斜板的屈曲控制微分方程、简支边界条件,进行无量纲化。同时,给出微分求积法(DQM)求解简支斜板局部屈曲失稳临界载荷的具体方法。以单向轴压作用下简支斜板为例,首先通过对比验证DQM数值解的精确性;最后对起重机简支斜板结构参数与屈曲临界载荷之间的关系进行了研究。  
        关键词：简支;斜板;屈曲;微分求积法   
        4
        |
        96
        |
        0
        <HTML>
        <网络PDF><Meta-XML>
        <引用本文> <批量引用> 30591727 false
        发布时间：2022-09-22
      • 张亮,刘大兴,陈玉龙
        2015, 37(3): 508-513. DOI: 10.16579/j.issn.1001.9669.2015.03.006
        摘要：参考标准设备及经典设计公式,根据设计要求研究非标设备耐压壳体结构强度,推导经典耐压壳体结构形式,采用修正弧长法进行屈曲失稳分析,考核了经典耐压壳体的强度及破坏形式。考虑实际耐压壳体结构的连接形式,分析封头的结构形式对耐压壳体强度特性的影响,研究表明,耐压壳体的稳定性、破坏形式及极限强度与封头和筒壁的重合度有关,增大重合度可有效提高耐压壳体的稳定性;重合度增大到一定程度时,破坏形式由失稳破坏变为屈服破坏;重合度和极限强度安全储备系数呈准线性关系,重合度越大,安全储备系数越高。  
        关键词：耐压壳体;重合度;失稳压力;极限强度;有限元分析   
        3
        |
        145
        |
        2
        <HTML>
        <网络PDF><Meta-XML>
        <引用本文> <批量引用> 30591702 false
        发布时间：2022-09-22
      • 丁仁亮,王三民
        2015, 37(3): 514-518. DOI: 10.16579/j.issn.1001.9669.2015.03.027
        摘要：针对功率二分支齿轮传动系统,考虑时变啮合刚度、齿侧间隙,并把齿廓修形作为一种时变齿侧间隙计入,建立了功率分流齿轮传动的弯-扭-轴耦合动力学模型和相应的非线性动力学方程。对方程求解,得出了齿廓修形与齿轮副动载系数的关系,说明合理的修形可使功率分流齿轮传动不发生齿面分离和齿背冲击现象;利用不同修形量下各齿轮副动载系数峰值的等高线,确定最佳修形量,使齿轮传动的动载系数最小。研究结果表明,合理的齿廓修形,可以使功率二分支齿轮传动系统的最大动载系数由3.6减小到1.6。  
        关键词：功率分流传动;齿轮动力学;齿廓修形;动载系数   
        4
        |
        171
        |
        7
        <HTML>
        <网络PDF><Meta-XML>
        <引用本文> <批量引用> 30591814 false
        发布时间：2022-09-22
      • 岳红旭,吴斌兴,谢远铭
        2015, 37(3): 519-523. DOI: 10.16579/j.issn.1001.9669.2015.03.037
        摘要：建立了混凝土泵车臂架系统的动力学模型并进行优化分析,获得了受压连杆的最大压力及其对应的臂架位姿,采用两种方法对受压连杆进行静动态分析,避免了单一分析方法的局限性,最后通过自平衡加载试验平台对受压连杆进行试验,试验结果表明连杆位置的偏置对连杆的稳定性及其拉板的应力分布有较大的影响。  
        关键词：动力学模型;受压连杆;静动态分析;偏置;稳定性   
        3
        |
        125
        |
        3
        <HTML>
        <网络PDF><Meta-XML>
        <引用本文> <批量引用> 30591765 false
        发布时间：2022-09-22

        疲劳·损伤·断裂·失效分析

      • 伍颖,唐娜,莫玉,邱橙之
        2015, 37(3): 524-528. DOI: 10.16579/j.issn.1001.9669.2015.03.009
        摘要：维持高水平的管道完整性和可靠性对油气管道工业至关重要。由于各种因素,造成管道失效。其中,管道上的缺陷是导致管道失效的主要原因,而凹陷缺陷又是管道上常见的缺陷类型之一。因此,有必要对管道上的凹陷进行深入的研究。针对油气管道上存在的I型单纯凹陷,分析I型单纯凹陷区域的残余应力与各参数之间的关系。基于疲劳寿命模型,分析凹陷区域的残余应力对管道疲劳寿命的影响。对于新管线的设计和在役管线的维护具有重要意义。  
        关键词：单纯凹陷;残余应力;管道内压;凹陷尺寸;管道尺寸   
        4
        |
        215
        |
        3
        <HTML>
        <网络PDF><Meta-XML>
        <引用本文> <批量引用> 30591750 false
        发布时间：2022-09-22
      • 黄爱凤,姚卫星,陈方
        2015, 37(3): 529-532. DOI: 10.16579/j.issn.1001.9669.2015.03.007
        摘要：对有机玻璃进行了不同频率下的低周疲劳试验,得到了相应的S-N曲线和滞后环。试验结果表明,低频时,寿命随频率降低而减小。频率对滞后环面积影响不大,模量随频率降低有较明显降低。分析认为在低频率范围内,频率影响疲劳寿命的原因,有蠕变损伤随频率降低而增加和疲劳强度随应变率减小而降低两个方面。据此,用频率修正法描述不同频率的疲劳寿命并预测了低频段的疲劳寿命,与试验结果吻合较好。  
        关键词：高分子材料;疲劳;频率修正法;寿命预测;S-N曲线   
        4
        |
        193
        |
        3
        <HTML>
        <网络PDF><Meta-XML>
        <引用本文> <批量引用> 30591776 false
        发布时间：2022-09-22
      • 宋烨,邬平波,贾璐
        2015, 37(3): 533-538. DOI: 10.16579/j.issn.1001.9669.2015.03.031
        摘要：根据高速列车在线路运行实际情况设置了四种气动载荷工况:明线会车,隧道通过,隧道会车和侧风。将得到的四种气动载荷工况的数值施加到高速列车车体有限元模型上,对其进行气动载荷的疲劳强度分析。计算分析结果表明,四种工况下的最大应力都小于车体材料的许用应力,最大位移变形均发生在车体底部。在疲劳强度分析中,不仅考虑了垂向、横向和气动载荷的组合,也考虑了纵向和气动载荷的组合。根据疲劳评定结果得知安全裕量最小为2.93MPa,安全系数最小为1.083;根据疲劳分析结果得知:车体结构在气动载荷作用下满足疲劳强度要求,车体承受较恶劣的工况是同时承受气动载荷和纵向载荷。  
        关键词：高速列车;车体;气动载荷;静强度;疲劳强度分析   
        3
        |
        289
        |
        4
        <HTML>
        <网络PDF><Meta-XML>
        <引用本文> <批量引用> 30591873 false
        发布时间：2022-09-22
      • 姜峰,郑运虎
        2015, 37(3): 539-545. DOI: 10.16579/j.issn.1001.9669.2015.03.010
        摘要：针对概率统计方法预测腐蚀管道剩余寿命对数据样本要求大和预测精度低的问题,提出采用灰色预测理论对腐蚀管道进行了剩余寿命预测;针对传统GM(1,1)模型不能根据非等时距数据进行数据拟合、背景值构造误差大和新信息利用充分的问题对GM(1,1)模型进行了改进,并提出灰色预测理论对非等间隔数据处理的新方法。通过采用所建立腐蚀管道剩余寿命模型和改进GM模型对腐蚀管道剩余寿命的计算,证明了该方法的准确、简洁、可行与普适性。  
        关键词：管道;预测;腐蚀;GM(1,1);发展系数;剩余寿命   
        4
        |
        351
        |
        8
        <HTML>
        <网络PDF><Meta-XML>
        <引用本文> <批量引用> 30591884 false
        发布时间：2022-09-22
      • 吴文龙,毛可毅,巩天琛,杨亚宁
        2015, 37(3): 546-550. DOI: 10.16579/j.issn.1001.9669.2015.03.030
        摘要：对比分析了组合法与复合法的原理,揭示出两种方法在计算上存在的联系与区别。针对典型含多位置损伤(MSD)结构,分别基于组合法和复合法,采用了3种边界条件处理方法,对一含MSD结构的算例进行了应力强度因子(SIF)计算。通过与FRANC2D计算结果进行对比,复合法计算结果更为保守,边界条件分解方法对计算结果也有一定影响,其中最好的结果误差在5%以内。  
        关键词：多位置损伤;应力强度因子;组合法;复合法   
        4
        |
        83
        |
        2
        <HTML>
        <网络PDF><Meta-XML>
        <引用本文> <批量引用> 30591838 false
        发布时间：2022-09-22
      • 罗云,蒋文春,杨滨,王炳英
        2015, 37(3): 551-555. DOI: 10.16579/j.issn.1001.9669.2015.03.016
        摘要：回弹是冲压不可避免的一种物理现象,不仅影响工件的尺寸精度,而且影响结构的可靠性。准确计算模拟回弹,是降低和控制回弹的前提。材料在冲压过程中经受反向加载作用,表现出与单调加载时迥然不同的力学性能,因此材料强化模型的选择是影响回弹计算模拟精度的主要因素之一。利用有限元法,对汽车车身覆盖件翻边结构冲压回弹进行计算模拟,讨论各向同性强化、随动强化和混合强化模型对计算结果的影响,并与试验结果进行比较。结果表明,各向同性强化由于没有考虑包兴格效应,导致回弹计算结果偏大;随动强化没有考虑材料快速应力应变强化作用,反向软化程度偏高,导致回弹计算结果偏小;混合强化模型既包括了包兴格效应,又考虑了材料的瞬态特性,其反映的应力应变关系与真实材料最为接近,计算的弯曲应力较为精确,回弹预测结果与试验最为接近。  
        关键词：回弹;强化模型;残余应力   
        3
        |
        224
        |
        6
        <HTML>
        <网络PDF><Meta-XML>
        <引用本文> <批量引用> 30591824 false
        发布时间：2022-09-22

        研究简报

      • 杨大鹏,王建勋,赵耀
        2015, 37(3): 556-561. DOI: 10.16579/j.issn.1001.9669.2015.03.004
        摘要：主要研究准静载荷作用下的硬化材料弹塑性弯曲裂纹尖端的塑性区问题。综合考虑了准静作用应力,塑性区域边界上正应力与剪应力,利用二阶摄动方法计算了硬化材料弹塑性弯曲裂纹尖端的塑性区。用数值解法计算出弹塑性弯曲裂纹尖端硬化塑性区于裂纹直线部分延长线上的投影长度,作图分析了弹塑性弯曲裂纹尖端塑性区尺寸与材料硬化指数之间的变化关系。在幂硬化材料中,弹塑性弯曲裂纹尖端塑性区随着材料硬化指数n的增大而减少,当n等速均匀增加时,弹塑性弯曲裂纹尖端塑性区尺寸加速减少,减少的幅度越来越大。当材料的硬化指数相同时,弯曲裂纹尖端塑性区尺寸随外载荷的不断减小而逐渐减小。建立了一个计算硬化材料弹塑性弯曲裂纹塑性区尺寸的崭新理论模型。  
        关键词：幂硬化材料;弯曲裂纹;塑性区;准静作用应力;二阶摄动方法   
        3
        |
        54
        |
        1
        <HTML>
        <网络PDF><Meta-XML>
        <引用本文> <批量引用> 30591895 false
        发布时间：2022-09-22
      • 叶运勤,苗张木,张步爱
        2015, 37(3): 562-566. DOI: 10.16579/j.issn.1001.9669.2015.03.017
        摘要：随着海洋工程的发展,探索海洋油气的项目增多,天然气、石油的输送工程也日渐发展起来。UOE生产工艺下的高强X70钢被广泛运用到油气输运工程中,然后强度越高的钢其断裂韧度越低,需对这种高强钢的断裂韧度值进行确定。材料断裂韧度大小可以用临界裂纹尖端张开位移CTOD(crack tipopening displacement)来度量。临界CTOD是弹塑性断裂力学中重要的参数,其大小直接反映了裂纹尖端材料抵抗开裂的能力,临界CTOD值越大表示材料抗开裂性能越好,反之抗开裂性能越差,确定临界CTOD值意义重大。首先依据BS7448规范对X70钢断裂韧度临界CTOD值进行了测试,然后利用Ansys软件从CTOD定义出发对X70钢临界CTOD进行了计算,实现了试验与模拟的对比分析,可供压力容器和管道生产和结构安全性评估企业借鉴。  
        关键词：X70钢;CTOD;Ansys   
        4
        |
        160
        |
        4
        <HTML>
        <网络PDF><Meta-XML>
        <引用本文> <批量引用> 30591850 false
        发布时间：2022-09-22
      • 黄新波,刘磊,宋栓军,徐冠华,钟诚
        2015, 37(3): 567-571. DOI: 10.16579/j.issn.1001.9669.2015.03.039
        摘要：在输电线路中,塔线体系的安全运行是非常重要的。因此,可以利用Ansys分析软件对输电线路塔线体系进行模型的建立与分析。在分析过程中建立梁、桁架混合单元耦合模型,由理论计算得到的导地线自重荷载、风荷载、冰荷载,分别对塔线体系、单独地线模型进行动力学分析,得到塔线体系及单独地线自振频率,将之前学者分析的结果作为依据,以此验证分析结果的准确性。将Ansys软件计算的结果对比分析,得出两种情况下应力最大节点的位移历程变形图。  
        关键词：塔线体系;Ansys分析软件;单元耦合;动力学分析;自振频率   
        4
        |
        166
        |
        8
        <HTML>
        <网络PDF><Meta-XML>
        <引用本文> <批量引用> 30591789 false
        发布时间：2022-09-22
      • 林胜
        2015, 37(3): 572-575. DOI: 10.16579/j.issn.1001.9669.2015.03.028
        摘要：设计仿形靠模轮廓曲线常用方法有作图法与计算法。计算法过程烦琐,需要计算机辅助编程完成,而传统作图法又具有误差大、精度不高的问题。以某一生产零件为例,利用Pro/E软件将作图法融入其中获得仿形靠模理论轮廓曲线的坐标,并生成较高精度的仿形靠模理论轮廓曲线及其实体,提高了仿形靠模的设计精度与效率。实践证明,这是一种有效的方法。  
        关键词：Pro/E软件;仿形靠模;设计;运动仿真   
        4
        |
        60
        |
        2
        <HTML>
        <网络PDF><Meta-XML>
        <引用本文> <批量引用> 30591935 false
        发布时间：2022-09-22
      • 罗通,冯文荣,黄波,陈敏
        2015, 37(3): 576-581. DOI: 10.16579/j.issn.1001.9669.2015.03.038
        摘要：利用CFD软件对基于层析法反求重构出的四缸发动机气缸盖冷却水腔模型进行了模拟研究。综合分析速度场、压力场、温度场以及换热系数分布和各上水孔分配情况,对重构模型进行了评估,发现各缸冷却不均匀、有局部低速区域和回流与涡流。为了最大限度的改善其冷却性能,对局部区域进行了优化改进。通过对比分析改进前后的模拟计算结果,表明改进方案明显改善了冷却性能。对发动机气缸盖冷却水腔的设计及优化具有参考指导意义。  
        关键词：CFD分析;CFD优化;冷却水腔;重构   
        3
        |
        80
        |
        1
        <HTML>
        <网络PDF><Meta-XML>
        <引用本文> <批量引用> 30591923 false
        发布时间：2022-09-22
      • 周瑞丽,章巧芳,毕向秋,杨涛
        2015, 37(3): 582-586. DOI: 10.16579/j.issn.1001.9669.2015.03.008
        摘要：手持式冲击类工具缓冲件设计的核心是要同时满足寿命及缓冲性能两方面要求,以冲击动力学中的冲击刚度理论为基础,结合超弹性材料的材料特性,对典型手持工具—气动钉枪缓冲垫进行动力学特性研究。研究结果显示,动力学方法能准确描述手动工具的缓冲行为,有效解决手动工具缓冲件研发的核心问题。  
        关键词：橡胶缓冲件;冲击刚度;冲击强度;应力   
        3
        |
        220
        |
        1
        <HTML>
        <网络PDF><Meta-XML>
        <引用本文> <批量引用> 30591943 false
        发布时间：2022-09-22
      0