最新刊期
      2016 年 第 2 期

        振动·噪声·监测·诊断

      • 刘凤,伍星,潘楠,周俊
        2016, 38(2): 207-214. DOI: 10.16579/j.issn.1001.9669.2016.02.001
        摘要：针对实际工业现场强背景噪声、干扰源多、旋转机械故障盲提取算法的不足,为了有效提取并分离出轴承的故障特征,提出一种基于广义形态滤波和改进KL距离相结合的改进时域盲解卷积故障特征提取算法。首先利用广义形态滤波提取信号中重要特征频率;然后利用正交匹配追踪算法去除滤波后信号的周期成分;最后,使用改进KL距离计算各分量的距离,通过模糊C均值聚类获得分离信号。实验仿真和故障滚动轴承声信号及振动信号的分析结果表明,该方法能够有效提取滚动轴承故障特征。  
        关键词：广义形态滤波;压缩感知;改进KL距离;盲信号处理   
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        发布时间：2022-09-22
      • 胡雨浓,张跃春,王文,李敏,张勇
        2016, 38(2): 215-220. DOI: 10.16579/j.issn.1001.9669.2016.02.002
        摘要：基于高速轴系不对中提出考虑陀螺效应及惯性力影响下产生的激扰力和激扰力矩的改进算法,采用集中质量法将转子系统简化为多圆盘系统,根据受力平衡和变形协调关系建立转子系统的运动微分方程,求出该激扰力和激扰力矩。应用改进算法计算出因轴系不对中引起的激扰力和激扰力矩的N个样本,根据概率统计原理获得其表征值。以某型高速飞轮箱为例,将上述理论算出的激扰力和激扰力矩的表征值作为载荷施加在有限元动力学模型中进行谐响应仿真,仿真结果与振动测试试验结果进行了对比分析,该方法得到较好的验证,具有一定的工程应用意义。  
        关键词：轴系不对中;陀螺效应;激扰力;激扰力矩   
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        发布时间：2022-09-22
      • 吴晓强,张春友
        2016, 38(2): 221-224. DOI: 10.16579/j.issn.1001.9669.2016.02.003
        摘要：变幅系统是消防云梯车的重要组成部分,对整车工作稳定性起着决定性作用。针对目前消防云梯车变幅工况中存在的问题,主要是对平衡阀的动态特性展开研究,并得出平衡阀是影响变幅过程中液压波动的主要原因。基于此,应用AMESim对平衡阀的结构进行改进设计,选取适当大小的阻尼孔直径,仿真结果表明,改进后的变幅系统液压波动问题得到有效改善,达到设计预期,具有一定参考价值。  
        关键词：消防云梯车;变幅系统;动态特性;AMEsim   
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      • 张良,张前图
        2016, 38(2): 225-230. DOI: 10.16579/j.issn.1001.9669.2016.02.004
        摘要：针对液压泵振动信号非线性、非平稳性以及故障特征难以提取的问题,提出了基于局部特征尺度分解(local characteristic-scale decomposition,LCD)、模糊熵和流行学习的液压泵故障特征提取方法。该方法将LCD、模糊熵和流行学习相结合。首先,利用LCD将振动信号分解成不同尺度下的内禀尺度分量(intrinsic scale component,ISC)并计算各分量的模糊熵,初步提取液压泵高维故障特征。其次,采用流行学习算法中较为典型的线性局部切空间排列(liner local tangent space alignment,LLTSA)对故障特征进行二次特征提取,得到维数低、敏感度高且聚类性好的低维特征。最后,采用支持向量机(support vector machine,SVM)对提取特征进行评估。液压泵的故障诊断实验表明,所提方法能够以较高的精度识别液压泵的各典型故障,具有一定的优势。  
        关键词：局部特征尺度分解;模糊熵;流行学习;特征提取;液压泵   
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      • 赵柏森,傅田,马睿
        2016, 38(2): 231-235. DOI: 10.16579/j.issn.1001.9669.2016.02.005
        摘要：基于形状记忆合金在热效应下的形状记忆特性和磁流变液的流变特性,介绍了形状记忆合金控制的圆筒式磁流变液制动器工作原理;基于Bingham本构模型,得到了圆筒式磁流变液制动器在外加磁场作用下的制动力矩方程;基于力矩平衡方程,得到了制动时间表达式;基于形状记忆效应,得到了电热形状记忆合金开关输出行程与温度、结构参数、材料参数、工作载荷等参数之间的关系式。研究结果表明:形状记忆合金开关的输出行程随温度的变化而变化,磁流变液制动器的制动力矩随外加磁场的增加而增大,制动时间随外加磁场的增加而迅速缩短。  
        关键词：形状记忆合金开关;磁流变液制动器;制动力矩;制动时间   
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      • 周红凯,张立勇,乔雪涛,胡草笛,黄首峰,韦乐余
        2016, 38(2): 236-241. DOI: 10.16579/j.issn.1001.9669.2016.02.006
        摘要：高速轴的固有特性和其质量不平衡响应严重影响高速齿轮箱的运行工况和使用寿命。针对高速齿轮轴建立了系统多分布质量模型,采用传递矩阵法,分析了轴系的固有频率及其不平衡响应,得到转子本身及转子支撑系统的固有特性以及轴系在相同位置、不同工况下的不平衡响应。通过分析各种情况下不平衡响应的特性,考察轴系上齿轮啮合点处的不平衡响应,进而反应齿轮啮合点处的工作情况,为高速齿轮箱的设计制造提供依据。  
        关键词：高速齿轮轴;转子-支撑系统;固有特性;不平衡响应   
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        发布时间：2022-09-22
      • 刘吉彪,程军圣,杨伟康
        2016, 38(2): 242-246. DOI: 10.16579/j.issn.1001.9669.2016.02.007
        摘要：对局部特征尺度分解(Local characteristic-scale decomposition,简称LCD)方法进行了改进,分析了低频ISC分量(Intrinsic Scale Component,简称ISC)出现驻点的原因,提出了一种改进驻点的局部特征尺度分解方法,仿真信号的分析结果验证了改进的LCD方法的优越性。在此基础上将改进的LCD方法与包络谱相结合应用于滚动轴承故障诊断,采用改进的LCD方法对滚动轴承振动信号进行分解得到若干个ISC分量,对ISC分量进行包络谱分析从而识别滚动轴承的工作状态,实验数据的分析结果表明该方法的有效性。  
        关键词：局部特征尺度;分解;包络分析;驻点;滚动轴承;故障诊断   
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        发布时间：2022-09-22
      • 邹妮娴
        2016, 38(2): 247-251. DOI: 10.16579/j.issn.1001.9669.2016.02.008
        摘要：利用波函数展开法和振动理论讨论了半空间界面半圆形刚性平台上双自由度振动系统的反平面响应问题。利用弹性波动理论写出半空间介质内的总位移波场,应用振动理论列出双自由度振动系统满足的二阶常系数微分方程组,通过半圆形刚性平台与介质界面之间的位移和应力连续条件求出散射波函数中未知系数,最后确定出振子和半圆形刚性平台分别相对于入射波振幅的位移振幅比以及刚性平台边界处介质内的环向应力集中系数的变化规律,并通过数值算例给出了计算结果,说明了分析结论的正确性。  
        关键词：半空间;双自由度振动系统;波函数展开法;位移振幅比;应力集中系数   
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        发布时间：2022-09-22

        实验研究·测试技术

      • 伍建军,谢周伟,黄裕林,吴小明
        2016, 38(2): 252-258. DOI: 10.16579/j.issn.1001.9669.2016.02.009
        摘要：针对柔顺机构中柔性铰链在受到连续变载荷反复加载的情况下,其最小厚度处容易产生应力集中并导致疲劳裂纹的产生,最终使得柔性铰链疲劳失效这一问题,以柔顺机构中典型的椭圆型柔性铰链为研究对象,分析其在最小厚度处所产生的最大应力,通过引入田口方法对其所产生的最大应力进行特性分析,找出影响其最大应力的可控因子以及噪声因子进而对其进行正交试验,并采用基于正交试验的灵敏度分析方法,定量地分析各决策变量对其最大应力的影响程度。计算结果表明:椭圆型柔性铰链最大应力的变化是由多个设计变量共同作用的结果,铰链的最小厚度t对其影响最大。基于田口方法的灵敏度分析因其不依靠优化算法,所以可用于分析不可微、离散或隐式表达式的结构灵敏度,从而为柔性铰链的稳健设计提供指导,以提高柔性铰链的疲劳寿命。  
        关键词：柔性铰链;应力集中;疲劳寿命;田口方法;灵敏度   
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        发布时间：2022-09-22
      • 冯麟涵,汪玉,计晨
        2016, 38(2): 259-264. DOI: 10.16579/j.issn.1001.9669.2016.02.010
        摘要：船用滑动轴承是轴系的重要组成部分,其稳定性是舰船机动性的基本保证。但滑动轴承在水下爆炸载荷作用下的冲击试验却不多见。以船用大型滑动轴承为研究对象,专门研制了一套能够模拟实船安装状态和工作状态的试验传动轴系系统,在浮动冲击平台上开展了水下爆炸冲击试验,分析了轴承瞬态响应特征。结果发现,滑动轴承油膜关系在剧烈的垂向冲击载荷作用下出现碰摩,能够瞬时提高运转扭矩,对轴系动力源的冲击可靠性提出了更高要求,浮台横向冲击载荷较小,轴系振动幅值未超过轴承间隙。通过试验研究发现目前应用的油膜动力学模型并不适用冲击动响应分析,急需建立适用的模型。研究对于进一步修正舰艇轴系冲击动力学模型、提高仿真预报精度提供了参考。  
        关键词：滑动轴承;水下爆炸;冲击试验;碰摩;油膜   
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        发布时间：2022-09-22

        优化·可靠性

      • 田帅,张氢,秦仙蓉,孙远韬
        2016, 38(2): 265-270. DOI: 10.16579/j.issn.1001.9669.2016.02.011
        摘要：采用参数化无梯度方法,针对机械结构在外力作用下,局部出现应力集中现象,进行了形状优化。被优化的边界采用样条曲线代替,通过调整样条曲线控制点的坐标改变边界的形状,进而调整边界上的应力分布。边界上的平均应力被选作参考应力,每一个迭代步中,边界上应力比参考应力大的控制点,其位置往外移动以增加材料;同时,比参考应力小的控制点,其位置减少材料。优化实例定义了两个可行域和三个初始形状,以比较可行域以及初始形状对优化结果的影响。同时还研究了控制数的大小对优化过程和结果的影响。  
        关键词：形状优化;应力集中;无梯度;有限元法   
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      • 毛君,潘德文,谢苗,郑广辉
        2016, 38(2): 271-275. DOI: 10.16579/j.issn.1001.9669.2016.02.012
        摘要：掘进机截割机构的综合性能是由截割粉尘、截齿消耗量、截割比能耗、载荷波动及生产率决定的,基于改进的遗传算法,将截割机构的结构参数和运动参数作为设计变量,对截割机构的综合性能进行多目标优化设计。优化结果表明,掘进机截割粉尘、截齿消耗量、截割比能耗和载荷波动都相应有所下降,且生产率有着明显提高,有效地提升了掘进机的整机性能,符合了当今及未来掘进机的发展趋势。  
        关键词：掘进机截割机构;改进遗传算法;多目标函数;优化设计   
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        发布时间：2022-09-22
      • 刘小宁,刘岑,刘兵,李清,袁小会,陈刚
        2016, 38(2): 276-283. DOI: 10.16579/j.issn.1001.9669.2016.02.013
        摘要：改进设计公式是提高设计公式精度的重要方法。均值与变异系数是分析设计公式精度的基础。分析比较相同设计公式在不同应用范围时的精度,或者分析比较不同设计公式在相同或不同应用范围时的精度,是评价设计公式改进效果的重要内容。建立设计公式改进效果的评价指标与方法,是选择和确定设计公式的重要依据。采用强度-载荷干涉模型,建立了比较单层厚壁圆筒爆破强度设计公式改进效果的可靠性评价指标和方法。在相同或不同应用范围时,分析比较了单层厚壁圆筒爆破强度四个计算公式的改进效果,可供工程设计人员在选择和确定设计公式时参考。  
        关键词：单层厚壁;内压圆筒;爆破强度;设计公式;改进效果;可靠性分析;评价指标   
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      • 何朝兵
        2016, 38(2): 284-287. DOI: 10.16579/j.issn.1001.9669.2016.02.014
        摘要：利用筛选法对缺损数据进行了填充,得到了截断删失数据下广义指数分布的完全数据似然函数。利用Gibbs抽样与随机移动Metropolis算法相结合的MCMC方法对各参数进行了抽样。把Gibbs样本的均值作为各参数的估计.随机模拟的结果表明估计的精度较高。  
        关键词：完全数据似然函数;满条件分布;MCMC方法;Gibbs抽样;随机移动;Metropolis算法   
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        设计·计算

      • 何雪明,潘成龙,武美萍,纪小刚,张荣
        2016, 38(2): 288-294. DOI: 10.16579/j.issn.1001.9669.2016.02.015
        摘要：阴、阳转子型线是双螺杆压缩机性能的重要决定因素,但其设计时常出现型线修改、实验搭建不便等难题。针对以上问题,将NURBS曲线和数值模拟技术应用于设计中。以单边不对称摆线—销齿圆弧式转子型线为基础,应用NURBS曲线构建新型转子齿廓线,并给出曲线方程;建立压缩机流体模型,运用Fluent软件模拟其额定转速下的压强与流速,通过比较分析得出新设计的有效性,为最终优化获得性能优良转子型线提供参考。搭建实验验证此设计方法的可靠性与便捷性。  
        关键词：NURBS曲线;流体仿真分析;双螺杆压缩机;转子型线   
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      • 余为,刘爽,李慧剑,梁希
        2016, 38(2): 295-301. DOI: 10.16579/j.issn.1001.9669.2016.02.016
        摘要：空心玻璃微珠/环氧树脂复合泡沫材料中添加玻璃纤维可增强复合材料的力学性能。建立了玻璃微珠及玻璃纤维两种排列形式的复合材料有限元模型,并通过改变玻璃微珠的体积分数和壁厚比来研究复合材料的弹性模量和泊松比的变化规律及内部应力分布规律。结果表明:复合材料的弹性模量随玻璃微珠壁厚比增加而增加,随体积分数的变化规律则因壁厚比不同而表现出不同的规律;泊松比随玻璃微珠体积分数增加而降低,随壁厚比增加则出现先增加后降低的规律。采用Voigt模型和混合法则提出了复合材料沿纤维轴向的弹性模量预测公式,当微珠壁厚比小于0.2时,预测结果与数值模拟结果较为吻合。  
        关键词：玻璃纤维;空心玻璃微珠;复合泡沫材料;弹性常数   
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      • 谢苗,刘治翔,毛君,卢进南,池城
        2016, 38(2): 302-310. DOI: 10.16579/j.issn.1001.9669.2016.02.017
        摘要：为提高综掘巷道的掘进效率、改善支护工艺,提出一种用于综掘巷道迎头顶板支护和自移式迈步式超前支护装备。分析巷道迎头顶板的力学特性和超前支护装备的工作原理,建立超前支护-顶板系统的力学模型,利用结构力学和材料力学相关理论建立顶板的挠度方程,借助计算机辅助软件求解顶板的变形规律。使用Ansys仿真软件对顶板及支护设备的变形量进行仿真。设计了超前支护实验样机,结合模拟顶板对超前支护装备的支护特性进行了模拟实验。实验结果表明,在超前支护装备的作用下,巷道顶板得到了有效支护,顶板变形量较小,其具有较高的工程应用价值。  
        关键词：综掘巷道;超前支护;挠度方程;支护技术   
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      • 安博洋,杨吉忠,刘超,赵鑫,温泽峰,金学松
        2016, 38(2): 311-316. DOI: 10.16579/j.issn.1001.9669.2016.02.018
        摘要：从轨道系统静态受力分析的角度出发,建立了考虑轨下胶垫弹性接触的三维轨道有限元模型,研究了40吨轴重作用下的轨道结构响应,重点分析了不同服役状态下轨枕承轨槽处的静态应力水平,为我国未来大轴重轨道结构设计提供数据支持。通过与经典轨道结构静态模型计算结果对比,验证了本文建立的轨道结构有限元模型的合理性。计算结果表明:(1)在40吨轴重车辆的作用下,我国现有的重型轨道结构满足运行要求,但是,路基顶面应力超过其承载能力;(2)随着横向轮轨力幅值的增加,轨下胶垫-承轨槽接触面的横向宽度逐渐减小,纵向长度不受影响,最大压应力显著增加且发生位置相应地向轨枕外端移动;(3)典型横向轮轨力水平下,轨下胶垫的刚度由80 MN/m增加到200 MN/m时,承轨槽压应力分布变化较明显,而当进一步增加到1 300 MN/m,其影响可以忽略;(4)不考虑动态系数变化影响的前提下,扣件松脱会降低承轨槽处的压应力水平,轨下胶垫-承轨槽接触面的形状因约束减少而变得更加不规则。  
        关键词：40吨轴重;重载铁路;轨下胶垫;承轨槽接触应力;有限元模型   
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      • 胡草笛,王长路,韦乐余,乔雪涛
        2016, 38(2): 317-321. DOI: 10.16579/j.issn.1001.9669.2016.02.019
        摘要：为研究垂直轴风力发电机风能利用系数的影响因素,在动量叶素理论基础上建立了双盘多流管模型,并通过数学建模方法来重点研究弦长、叶轮半径、叶片数对风机的影响。由于风轮在旋转过程中受力复杂,在原有理论基础上提出了四象限分析方法,将风轮旋转平面分成四个象限进行受力分析,在分析受力之后进行建模仿真。最后,针对NACA0018翼型,分别研究在不同弦长、叶轮半径、叶片数下,垂直轴风力发电机风能利用系数的变化情况,从而为风机叶轮参数的选用提供了参考依据。  
        关键词：双盘多流管模型;四象限分析;风能利用系数;叶轮参数   
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        发布时间：2022-09-22
      • 邓涛,伍开松,安美,严才秀,邹明铭
        2016, 38(2): 322-327. DOI: 10.16579/j.issn.1001.9669.2016.02.020
        摘要：首先利用赫兹理论,计算出同一角接触球轴承在相同工况、不同内外沟道曲率下的最大应力。并运用ansys参数化语言APDL建立角接触球轴承的三维有限元模型,且模型考虑了径向游隙和轴向游隙。再利用Ansys/LS-DYNA对角接触球轴承进行预紧载荷的加载、径向力与轴向力的加载和内圈转速的加载。并将理论分析与有限元分析进行对比研究,从而验证了有限元分析的正确性。最后,得出角接触球轴承在不同内、外沟道曲率半径下的最大应力,为角接触球轴承沟道曲率半径的选择提供科学依据。  
        关键词：角接触球轴承;沟道曲率半径;Ansys/LS-DYNA   
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      • 何彬,李响
        2016, 38(2): 328-332. DOI: 10.16579/j.issn.1001.9669.2016.02.021
        摘要：轴向承载力是蜂窝结构重要的力学性能指标。提出一种基本胞元由菱形和圆形构成的新型组合蜂窝结构,围绕其轴向结构稳定性、整体刚度和强度三个方面展开研究。首先运用线性特征值屈曲分析方法,通过有限元数值模拟,实现了新型组合蜂窝的结构稳定性分析过程,并与菱形、正六边形、正八边形蜂窝结构的屈曲分析结果进行了比较;同时,以某型号电动车底盘中部甲板为例,验证了新型组合蜂窝夹芯结构在轴向载荷作用下的整体强度和刚度,并分析了不同胞元壁厚对夹芯整体强度和刚度的影响。结果表明,新型组合蜂窝具有良好的轴向结构稳定性,且其夹芯层整体刚性和强度较好,轴向承载力强,是综合力学性能较优的创新构型。  
        关键词：组合蜂窝;胞元;结构稳定性;轴向承载力   
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        发布时间：2022-09-22
      • 申屠留芳,孙成龙,赵庆佳,张炎
        2016, 38(2): 333-338. DOI: 10.16579/j.issn.1001.9669.2016.02.022
        摘要：为研究叠片联轴器挠性元件的应力特性,建立叠片组的接触有限元模型,得到了综合载荷下的应力云图。利用有限元分析软件Ansys,建立叠片组的几何模型,在膜片间添加接触对,并给出了不同载荷的施加方法。分析了片数变化对叠片组应力的影响,得出从四层到九层膜片的叠片组的最大等效应力和最大接触应力的分布曲线。分别研究了在综合载荷作用下转矩、轴向位移和角向位移等单一载荷的变化对叠片组的应力影响情况,得到叠片组中每层膜片的最大等效应力和膜片间最大接触应力分布曲线。研究表明,在各种载荷作用中,角向位移的变化对叠片组应力的影响最大,且综合工况下叠片组的破坏首先发生在外侧膜片垫圈周围。有关节轴承的叠片联轴器相对于普通的叠片联轴器,有更强的角向补偿的能力,关节轴承的存在提高了叠片联轴器承受载荷的能力和叠片组的使用效率。  
        关键词：关节叠片联轴器;有限元;综合载荷;等效应力;接触应力   
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        发布时间：2022-09-22

        焊接·铸造·锻压·热强度

      • 王玉奇,何晓聪,曾凯
        2016, 38(2): 339-347. DOI: 10.16579/j.issn.1001.9669.2016.02.023
        摘要：随着工业领域中轻结构和轻质材料需求的增长,导致了胶黏剂的广泛应用,为提高胶接接头的强度和可靠性,国内外对胶接接头的力学性能进行了很多研究。针对3个主要研究方向(静力学分析、疲劳分析和动力学分析)的成果进行了回顾,并指出其中存在的优缺点及发展趋势。  
        关键词：胶接;静力学分析;疲劳分析;动力学分析   
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        发布时间：2022-09-22
      • 马子远,毕玉华,申立中,雷基林,贾德文,吴涛
        2016, 38(2): 348-355. DOI: 10.16579/j.issn.1001.9669.2016.02.024
        摘要：排气管是发动机主要受热部件,工作环境恶劣,过高的热负荷会导致排气管变形失效甚至出现开裂,影响发动机的正常工作及其可靠性和耐久性。针对某高压共轨柴油机排气歧管热负荷问题,建立了排气歧管不同结构的流固耦合模型,分别进行了温度场和热应力分析,计算分析了不同结构因素对排气管热负荷的影响。研究结果表明:随着排气歧管出口长度的增加,最高温度由805.2℃升至820.8℃;随着出口直径的增大,最高温度由805.2℃升至819.4℃;出口位置变为中间对称部位,最高温度由805.2℃降低至784.0℃;排气管出口位置、长度和直径等结构因素对排气管热负荷影响很大,出口直径、出口长度分别为21 mm、5 mm,出口位置非对称时,排气管最大热应力为326.21 MPa;出口直径、出口长度分别为19 mm、5 mm,出口位置非对称时,排气管热应力出现最小值为174.1 MPa。  
        关键词：排气管;热负荷;CFD;FEA;耦合   
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        发布时间：2022-09-22

        疲劳·损伤·断裂·失效分析

      • 于佳伟,郑松林,赵子顺,董远明,蒋尚君
        2016, 38(2): 356-363. DOI: 10.16579/j.issn.1001.9669.2016.02.025
        摘要：试车场实测载荷谱中含有大量的低幅值载荷,在进行载荷谱编辑处理时存在许多小载荷删除准则,而这些准则往往仅考虑小载荷是否造成损伤。考虑到低幅值载荷的强化效应,提出了一种新的小载荷删除准则。应用该准则对试车场实测载荷谱进行编辑处理,生成了加速谱。从幅值域(穿级计数、雨流计数),损伤域(损伤保留、雨流循环损伤分布),频率域(冲击响应谱、频域疲劳损伤谱)多方面对原始谱和加速谱进行了对比分析,结果表明该方法在保留损伤,保证损伤载荷分布特征和频域特征的基础上实现了加速,加速谱可代替原始谱进行耐久性试验。通过建立整车台架试验,验证了该耐久性试验载荷谱编制方法的可行性。  
        关键词：低幅载荷;小载荷删除准则;载荷谱编制;耐久性试验   
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        发布时间：2022-09-22
      • 孙宏图,王健,何士龙,申国哲,胡平
        2016, 38(2): 364-368. DOI: 10.16579/j.issn.1001.9669.2016.02.026
        摘要：对6016铝合金进行单向拉伸试验,分析不同应变速率对铝合金力学性能的影响,建立了6016铝合金Johnson-Cook本构模型及其断裂应变模型,并对铝合金薄壁方管轴向冲击载荷下的吸能特性进行分析,研究铝合金方管的壁厚、长度和冲击速度对其吸能特性的综合影响。结果表明,铝合金流动应力对应变率敏感性较低,但断裂应变对应变率具有一定的敏感性。在轴向冲击载荷下,铝合金薄壁方管出现渐进屈曲变形,具有较好的吸能特性。但随着厚度、长度和冲击速度的增加,铝合金方管容易出现混合变形模式,吸能特性有所降低。  
        关键词：铝合金;薄壁方管;变形;断裂;轴向冲击   
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        发布时间：2022-09-22
      • 何畏,肖祥,陈波,杨志勇,张自立
        2016, 38(2): 369-373. DOI: 10.16579/j.issn.1001.9669.2016.02.027
        摘要：内燃机曲轴上裂纹尖端的应力强度因子是计算裂纹扩展和疲劳剩余寿命的基础。首先利用Adams软件对曲轴—连杆系统进行刚柔耦合的动力学分析,得出第4曲柄销上承受的载荷最大,因此在其他边界条件相同时,第4曲柄销与轴肩的过渡圆角处最容易出现与轴肩呈45°夹角的椭圆形裂纹。然后将动力学分析得出的载荷作为曲柄销上的主要载荷进行裂纹尖端强度因子的计算,得到在不同长短轴比例(a/c)下强度因子随裂纹深度的变化趋势。在考虑到裂纹深度和裂纹长短轴比共同影响下,拟合得到EQ4H型内燃机曲轴几何形状因子的表达式,为此型号内燃机进行断裂力学的后续工作奠定了基础。  
        关键词：曲轴;应力强度因子;裂纹扩展;长短轴比;裂纹深度;拟合   
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        发布时间：2022-09-22
      • 唐铃,尚柏林,陈鹏飞,高星伟,尹志鹏
        2016, 38(2): 374-379. DOI: 10.16579/j.issn.1001.9669.2016.02.028
        摘要：为了对某型发动机风扇叶片进行定寿工作,通过高低周复合疲劳试验,并对试验结果进行了统计分析,得到了该型叶片的疲劳特性曲线(S-N曲线、P-S-N曲线)。结果表明:当高周疲劳应力大于61.51 MPa时,该型叶片的S-N曲线满足二次函数规律,当小于61.51 MPa时,其高周次数达到了107以上,超过了一般金属材料的疲劳极限;在双对数坐标下,该叶片的S-N曲线为一次函数,满足线性规律;疲劳寿命在高应力水平下分散性较小,在低应力水平下分散性较大;该型叶片中值寿命(50%存活率)约为安全寿命(99.99%存活率)的2.5至5倍。  
        关键词：高低周复合疲劳;风扇叶片;有限元分析;疲劳特性曲线;疲劳寿命   
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        发布时间：2022-09-22

        研究简报

      • 赵海军,王国华,田丽萍,李琦,刘红霞,王楠
        2016, 38(2): 380-384. DOI: 10.16579/j.issn.1001.9669.2016.02.029
        摘要：对微型货车车身进行了轻量化改进,使整车质量总共减少10.9 kg,利用有限元前处理软件对模型施加约束和力后,进行了整车改进前后弯曲刚度和扭转刚度计算对比,发现弯曲刚度下降1.28%,扭转刚度下降2.49%,都略有下降,强化路面实车试验后,性能良好。  
        关键词：车身刚度;轻量化;微型货车   
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        发布时间：2022-09-22
      • 李建国,石博强,刘瑞月,张浩
        2016, 38(2): 385-388. DOI: 10.16579/j.issn.1001.9669.2016.02.030
        摘要：传统铲斗强度分析是将铲斗受力简化为集中力或均布力,这样简化将导致铲斗强度分析结果不精确。以Sandvik 1400e铲运机为例,通过Hyper Mesh对铲斗进行前处理,应用EDEM仿真铲运机工作过程,得知铲斗在工作过程中受载具有复杂多变的特点。通过离散元与有限元耦合的方法,对铲斗进行了精确加载,完成铲斗在载荷工况下的强度分析与磨损量计算,为铲斗结构优化提供理论依据。  
        关键词：铲运机铲斗;离散元;有限元;耦合;强度分析   
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        发布时间：2022-09-22
      • 张春玲
        2016, 38(2): 389-393. DOI: 10.16579/j.issn.1001.9669.2016.02.031
        摘要：为了使设计合理、准确,采用理论分析和实验应变分析相结合的方法对开沟犁梁进行强度设计。理论分析是在拖拉机满载低速工作时,以拉弯组合变形的强度理论计算结果作为设计依据;实验分析是在相同条件下,利用应变花理论,采用电阻应变仪测得应变值作为计算依据。分析结果表明,实验分析进一步验证了理论计算的安全性。在设计农业机械结构过程中,使用理论与实验相结合的方法能确保构件工作的可靠性。应变分析法是设计复杂结构简单易行的好方法。  
        关键词：农业机械;工作安全;强度理论;应变分析;满载低速   
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        发布时间：2022-09-22
      • 崔广军
        2016, 38(2): 394-398. DOI: 10.16579/j.issn.1001.9669.2016.02.032
        摘要：对于某型号的柴油机曲轴轴系,以有限元方法、动力学仿真分析以及疲劳分析为基础,采用有限元和多体动力学联合仿真对曲轴疲劳寿命进行预测。在MSC.Nastran中对曲轴进行模态分析,得到模态中性文件(*.mnf),用柔性曲轴替换刚性曲轴,得到刚柔耦合的多体动力学模型,在Adams中对曲轴进行载荷历程计算,把得到的.dac文件导入MSC.Fatigue,完成了曲轴的疲劳寿命分析,为曲轴的优化设计提供参考。  
        关键词：模态分析;曲轴柔性化;动力学;载荷历程;曲轴疲劳寿命;联合仿真   
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        发布时间：2022-09-22
      • 刘国平,方滨,王维强,胡瑢华
        2016, 38(2): 399-404. DOI: 10.16579/j.issn.1001.9669.2016.02.033
        摘要：目前鞭炮生产工艺流程复杂,各工位分散距离远,且需要人工多次长距离搬运,生产效率低。对一种可重复利用的六边形快拆装夹具进行设计,并利用Ansys/LS-DYNA有限元分析软件针对该六边形快拆装夹具对正六边形鞭炮饼的可靠夹紧和定型效果进行显示动力学仿真分析,论证这种新型六边形快拆装夹具能够对正六边形鞭炮饼实现比较理想的夹紧和定型效果,并通过试验进一步验证了结果的正确性。为实现鞭炮的多工位自动一体化生产提供了可行方案,具有重要的借鉴意义。  
        关键词：鞭炮;六边形快拆装夹具;Ansys/LS-DYNA;仿真   
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        发布时间：2022-09-22
      • 祝勇仁
        2016, 38(2): 405-409. DOI: 10.16579/j.issn.1001.9669.2016.02.034
        摘要：气体轴承透平膨胀机的故障诊断和处理,对保证整个制冷系统安全运行有重要影响。分析气体轴承透平膨胀机的结构组成对故障诊断意义重大。通过静平衡和动平衡试验消除由于转子不平衡引起的卡机故障。对转子超载引起的卡机故障应规范操作,保证启动和运转时不超速。分析了轴承所受的径向载荷和频繁启停及闪停电引起的影响气体轴承稳定性的问题,指出了供气压力、径向半径间隙及转子的平衡性间的关系。通过调整机壳与工作轮叶片的间隙避免内泄漏的增大。采取调整工作轮后部的密封间隙和充足的密封气量等措施减少外泄漏的发生。分析了液击故障产生的原因,提出处理方法。对管路堵塞、轴承气不洁净引起的运行故障作了分析处理。提出通过严格动静平衡试验、正确组装、规范操作以及经常维护等方法来保证气体轴承透平膨胀机的安全稳定运行。  
        关键词：气体轴承透平膨胀机;故障;卡机;转子超载;气体轴承稳定性;泄漏;液击   
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        发布时间：2022-09-22
      • 董淑婧
        2016, 38(2): 410-413. DOI: 10.16579/j.issn.1001.9669.2016.02.035
        摘要：利用局部综合法,通过Matlab编程实现了一对弧齿锥齿轮的齿面接触分析(TCA),分别确定出轮齿中点、大端和小端齿面上的接触迹线的形状和传动误差曲线图,并对所得到的曲线图进行了分析和解释,不仅改进了直接利用TCA方法编程求解轮齿接触时,编程复杂、耗时多等不足,而且为弧齿锥齿轮切削参数的合理设计奠定了良好的基础。  
        关键词：弧齿锥齿轮;接触分析;传动误差   
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        发布时间：2022-09-22
      • 孙维,牛飞,王晓宇,曾福明
        2016, 38(2): 414-418. DOI: 10.16579/j.issn.1001.9669.2016.02.036
        摘要：基于i SIGHT多学科优化平台集成有限元分析软件Abaqus,针对密封壳体结构形状进行优化,将子模型技术、整体-局部优化策略、混合迭代优化算法以及样条曲线的参数化方法应用于密封壳体结构的优化中,大大的降低了单次求解时间,提高了整个优化流程的效率。优化后结构不仅减少了材料用量,而且对局部的应力集中有了明显改善,并通过试验对优化减重结果进行了验证,方法成功解决了给定重量指标下密封壳体结构所面临的强度问题,为日后大型航天器密封壳体结构设计提供了可参考的技术路线。  
        关键词：密封壳体;多学科优化平台;优化设计   
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        发布时间：2022-09-22
      • 黄琼琼
        2016, 38(2): 419-424. DOI: 10.16579/j.issn.1001.9669.2016.02.037
        摘要：车载雷达系统是以载车为运载平台并广泛应用于通信、雷达导航和电子对抗等领域,能在环境条件极为恶劣的野外工作。而车载雷达的天馈系统,由于其工作的特点,风荷将成为其主要的载荷,分析天馈系统的风荷对于保证其结构的强刚度具有重要意义。采用有限元法求解雷达天馈系统在风荷作用下的静态和瞬态力学特性,用瞬态动力分析天馈系统结构在静载荷和动载荷的作用下随时间变化的位移、应力及应变特征,并给出了分析的云纹图,此分析结果可为天馈系统的结构优化提供设计依据。  
        关键词：天馈系统;风荷;有限元分析;应力;应变   
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        发布时间：2022-09-22
      • 张兰
        2016, 38(2): 425-428. DOI: 10.16579/j.issn.1001.9669.2016.02.038
        摘要：双圆弧齿轮广泛应用于高负载减速器中,其固有模态对减速器的性能有重要的影响。计算模态分析是使用有限元软件对零件进行模态分析的高效方法。本文利用Abaqus/CAE软件对双圆弧齿轮进行了约束状态下的模态分析,讨论齿轮在齿轮的螺线角对起固有模态的影响。为减速器动力学性能优化、振动故障分析和预报提供依据。  
        关键词：双圆弧齿轮;有限元;故障分析   
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