关键词： 压剪试验机   导轨表面隆起   滚动导轨块   有限元分析  

摘要： 20 MN压剪试验机进行压剪试验时,由于工作台承受偏心加载,导致其下方的滚动导轨块受力不均,使滚动导轨块出现低周疲劳破坏。同时,这种不均匀力还导致工作台产生不均匀变形,影响工作台寿命及检测精度。为解决上述问题,对工作台在压剪条件下的载荷情况进行分析,并对工作台进行静态仿真。通过提取导轨面上变形数据,进行多项式拟合,提出导轨隆起曲面结构,分析得到优化曲面,有效提高了滚动导轨块受力均匀性,减小了工作台变形,为工作台导轨的设计与改善提供了有力支撑。

关键词： 推进轴系   船舶螺旋桨   双向流固耦合   质量不平衡   非均匀来流  

摘要： 船舶航行时螺旋桨产生的激励力会引起推进轴系振动,而轴系振动也会对螺旋桨产生反馈,引起复杂空间运动,桨-轴系统中存在着双向流固耦合问题。为了研究这种复杂动力学特性,本文基于有限元(FEM)和计算流体力学(CFD)方法,建立能够模拟轴系多自由度振动与螺旋桨粘性流场耦合的数值模型,在流场求解器中进行二次开发实现双向耦合的迭代求解,并进行多个算例的模拟来研究流体激励与振动响应的变化规律。结果表明:本文提出的方法具有实用价值,采用该方法进行双向流固耦合分析时收敛性与精度满足工程要求,求解速度较快且无需附加的计算资源;双向耦合效应与质量不平衡对轴频处的幅值有较大影响,而非均匀来流对叶频处的幅值有较大影响。

关键词： 液压油泵   工装设计   有限元分析   工程应用  

摘要： 针对船闸液压启闭机油泵-电机组检修更换过程中检修工装无法满足现实需求,导致检修效率低、安全性差,影响船闸通航的问题,梳理油泵-电机组检修工装和工艺流程,提出专用工装设计指标,研制了适用于三峡船闸各闸首现地机房边界条件限制的专用检修工装,通过有限元仿真分析和现场试验验证的专用工装设计的有效性,结果表明:新研工装满足油泵-电机组检修的强度要求和设计指标,相比原检修施工,缩短了检修施工时间47.3%,提升了施工作业效率和安全性。

关键词： 声表面波技术   杨氏模量   无损检测   有限元   叉指换能器  

摘要： 探究了一种利用声表面波叉指换能器(SAW-IDT)无损表征low-k互连薄膜杨氏模量的方案。采用有限元法对不同工作频率的SAW-IDT进行建模,研究SAW-IDT所激励的声表面波在不同厚度的二氧化硅薄膜以及low-k薄膜表面传播的特性。利用倾斜叠加法计算声表面波在薄膜表面传播的频散曲线并与理论频散曲线匹配,对不同厚度的二氧化硅薄膜和low-k薄膜的杨氏模量进行了表征。仿真结果表明,厚度为500 nm和1000 nm的二氧化硅薄膜杨氏模量的反演结果与实际值的误差为4.28%和2.50%,厚度为500 nm和1000 nm的low-k薄膜样片的杨氏模量测量误差分别为6.95%和4.53%。基于仿真结果设计了频率范围为20 MHz~125 MHz的线性周期结构的SAW-IDT,并表征了厚度为1000 nm的low-k薄膜的杨氏模量,为互连薄膜杨氏模量的无损检测提供了一种有价值的方案。

关键词： 桥式起重机   有限元分析   模态分析   谐响应分析  

摘要： 目前,主梁与端梁的连接方式主要有焊接、螺栓连接等,不同方式对于板材的需求量不同。使用Workbench对3种不同连接方式的起重机桥架模型进行静力学以及模态、谐响应分析。结果表明,3种不同连接方式下,其性能效果有较大差异,应根据使用情况选择最为合适的连接方式。

关键词： 声学有限元法   COMSOL   刀具磨损监测   声场   切削加工  

摘要： 声音传感器具有易安装、无需粘附传感器和不干扰加工过程等特点,在加工过程刀具磨损在线监测中具有广泛的应用前景。但是,在机床封闭空间内声音传播过程受机床内壁、主轴和工作台等结构影响,将产生反射、衍射等现象,导致声场分布具有较大差异性,为声音传感器的合理布置带来困扰。为此,以数控铣床为研究对象,基于声学有限元理论建立铣削加工声场仿真模型,采用压力声学瞬态分析方法,建立正弦加速度声源信号在机床内的传播模型,采用傅里叶变换对机床内声场进行频谱分析。结果表明,在距声源0.4 m和壁面的位置,声压较大,在机床中部,声压随声源距离的增大而减小。本模型为基于声信号的刀具磨损监测奠定了基础。

关键词： 内陆腹地   国际航运   海上交通运输   港口工程   海洋运输   复杂边界条件   海洋环境   波浪荷载  

摘要： 港口作为水陆交通的集结点和枢纽站,是海上交通运输至关重要的一环.随着我国国民经济与国际贸易的高速增长,港口作为联系内陆腹地与海洋运输的重要节点,在国际航运体系中的重要地位愈发突出."一带一路"倡议的实施,进一步为我国港口工程的建设和发展提供了新的机遇与挑战.在港口工程中,波浪作为海洋环境中最重要的荷载,实现港内复杂限制水域条件下设计波浪的合理推算,完成港口复杂边界条件下波浪荷载的准确预测,是保障港口安全高效的进行生产营运的关键性问题.

关键词： 龙门起重机   液压整体提升   塔架   有限元分析  

摘要： 某国际综合港务设施项目1 600 t龙门起重机采用塔架液压整体提升的方法进行安装,文中根据龙门起重机最大提升总质量5 764 t确定了刚性腿侧2副提升塔架,柔性腿侧1副提升塔架,塔架竖立高度为137.36 m,每副提升塔架承载6个额定起重量为450 t的液压缸,总计18个液压缸的提升系统布置方案,并确定了提升塔架和主梁的缆风绳锚固位置。采用有限元分析对塔架的柱枝最大压力、杆件的应力比以及提升塔架上部的主要受力构件提升大梁、顶节1号梁和顶节2号梁的最大应力进行计算。结果表明,提升系统的安全性可满足龙门起重机的整体提升要求;通过有限元分析得到了提升塔架与主梁缆风绳张拉的最大受力与角度,据此提出了提升塔架承台和缆风绳地锚设计方案。

关键词： 蜣螂优化算法   径向基函数神经网络   无缝钢管   张力减径   轧制力预测  

摘要： 基于深度学习,提出了一种基于蜣螂优化算法(DBO)优化径向基函数(RBF)神经网络的预测模型,对无缝钢管张力减径过程的轧制力进行预测。同时,以某钢管厂张力减径过程中采集的第4和第10机架轧制力相关数据为样本集,通过学习和训练,将得到的结果与传统RBF神经网络的预测结果进行了对比。结果表明,该模型具有更高的预测精度和稳定性,第4机架轧制力预测结果的均方根误差eRMSE和平均绝对误差e_(MAE)分别为0.53和0.39,第10机架轧制力预测结果的均方根误差e_(RMSE)和平均绝对误差e_(MAE)分别为0.13和0.09,预测值与真实值之间误差均在工业允许范围内。

关键词： 动力驱动耙   SolidWorks   ANSYS   碎土率  

摘要： 鉴于花生种植的土壤必须具备耕层深、土壤疏松、地面平整等特点,而旋耕机将土壤粉碎后不利于土壤保墒且耕深仅为8~15cm,为使翻耕后的土壤适合花生栽培,设计了1BQ-3动力驱动耙。为提高耙地工作稳定性,动力耙传动采用框架式齿轮箱多齿轮啮合传动方式,主要工作部件包括驱动耙碎土机构、传动机构、镇压机构和机架。对动力耙耙刀进行了运动学和动力学分析,探究了影响耙刀碎土切削阻力的主要因素,确定耙刀的滑切角为30°,并对动力耙耙刀等关键部件进行了重点设计。通过有限元分析,得出动力耙耙刀的最大应力、位移量、平均变形量。在青岛农业大学胶州试验基地进行田间试验,结果表明:在前进速度为2m/s、耙刀转速为300r/min时,耙刀碎土率为91.78%,耕深均值为26.3cm,可满足花生整地深度25cm以上的农艺要求及国家标准与花生栽植要求。