抓取机械手的动力学性能及结构有限元仿真

对物流货物抓取机械手进行动力学性能分析,利用有限元软件ANSYS Workbench建立机械手关键部位的仿真模型,对大臂、小臂构件进行危险工作状态下的有限元分析,并对该机械手构件的结构进行模态分析。结果表明,该机械手关键部位的结构和材料均满足工作性能要求,机械手中的大臂、小臂构件在作业过程中不会产生共振现象,具有良好的动力学性能。     

焊接接头腐蚀对预应力高强混凝土管桩抗震性能影响的有限元分析

针对地震作用下预应力高强混凝土(prestressed high-strength concrete, PHC)管桩的受力特性问题,考虑焊接接头腐蚀的影响,应用ABAQUS有限元软件建立管桩-土体三维模型,采用拟静力的方法对管桩顶部施加水平低周往复荷载模拟地震荷载,研究了竖向荷载与焊接接头的腐蚀程度对PHC管桩抗震性能的影响,并提出了增配非预应力筋的改善措施。结果表明,竖向荷载的存在会降低管桩的耗能能力,而提高管桩的水平极限承载力;焊接接头处焊缝的应力最大,在焊接接头腐蚀后率先发生屈服,管桩的水平极限承载力随着焊接接头腐蚀程度的增大而降低,其造成的影响不容忽视;通过在桩身配置一定数量的非预应力筋能够降低焊接接头处焊缝的应力,同时能够有效改善管桩的耗能能力,提高管桩的水平极限承载力,从而降低焊接接头腐蚀对管桩抗震性能的不利影响。     

基于混合建模方法的车用比例电磁阀热效应影响分析

针对现有方法无法准确分析、评估热效应对车用比例电磁阀动态性能影响的问题,提出了一种基于多物理场有限元方法与系统动力学混合建模的分析方法. 该方法首先在考虑环境温度下,根据电磁铁的发热与散热特性,建立包含电磁、温度、结构的有限元模型,获得准确的温度场分布及关键参数的变化规律;然后,再与系统动力学方程相结合,建立考虑温度场的系统动态模型;最后,通过试验对比分析了电磁阀在无温升和有温升时的动态特性. 研究结果表明:由温度场引起的参数变化对动态特性有很大影响,当电压为8 V时,电磁阀启动时间延迟了2 ms,建压时间延迟了3 ms;通过试验验证了该方法能够分析热效应对电磁阀动态性能的影响.      

焊接过程有限元分析

从简单模型出发, 研究焊接模拟中移动热源、相变潜热、材料特性参数、焊缝的依次生成等问题的处理方法。利用有限元软件对焊接过程的温度场、残余应力场进行了分析,计算结果与理论分析一致。其中用到的先计算温度场, 再用间接法计算结构场的方法,减少了分析的非线性, 极大地提高了计算效率, 该方法在复杂模型中表现更加显著。     

船舶静力和振动分析中的双壳有限元

基于Ｍｉｎｄｌｉｎ板理论提出双壳船舶结构分析的有限单元，它能反映纵桁和肋板的离散性以及各构件的膜力状态，比正交异性板精度高，比平面单元计算量小，文中给出了板架 和振动分析算例，并与正交异性板元和平面单元进行了比较，说明此单元性态良好，进一步发展成壳体单元可用于空间船体结构静力、动力分析。     

考虑热效应的柔性板的刚-柔耦合动力学特性

研究考虑热效应的柔性板的刚-柔耦合动力学规律.根据柔性板的运动学关系和本构关系,用Jourdain速度变分原理建立了作空间运动的柔性体的动力学变分方程.引入与应变率有关的耦合项,建立了连续的热传导变分方程.用三维空间的有限元法分别对变形场和温度场进行离散,建立了动力学和热传导耦合方程.研究温度变化对系统的刚-柔耦合动力学特性的影响,发现在周期性热流作用下的共振频率与频谱分析得到的系统固有频率之间的内在关系,揭示了热传导方程中与弹性变形有关的耦合项对温度变化的影响.最后从温度场的泰勒多项式出发,对三维空间的温度场和变形场建立了精确的二维有限元模型,并对二维线性近似有限元模型的适用性进行了研究.     

考虑轴承热效应的转子非线性运动瞬态分析

研究了油膜热效应对滑动轴承非线性动力学特性的影响。给出了考虑油膜热效应的滑动轴承非线性油膜力的计算方法，用热量平衡法确定油膜平均温度，并把平均温度引入等温情况下的轴承非线性运动瞬态分析中，以实际轴承为例，对考虑热效应的转子－轴承系统的非线性不平衡响应进行了瞬态分析，得到了轴心运动轨迹，并与等温情况瞬态分析的计算结果进行了对比，通过一系列对比研究发现，轴承热效应对轴承的非线性动力学性能有重要影响，引入平均温度后可以减小不考虑热效应所引起的误差。     

基于Nastran的船舶局部强度有限元分析

以某国际航行船舶为例,按照中国船级社《钢质海船入级与建造规范》要求,应用三维有限元方法,进行了艏楼甲板锚机固定座的结构强度分析。计算结果表明,原设计满足局部强度要求,部分构件尺寸存在进一步优化空间。     

船舶焊接及其可持续发展

目前我国水上运输用途广泛，因此大小型船运需求量比较大，这样一来对造船业的技术要求就应高一些。船舶焊接技术是船舶工业的主要关键工艺技术之一，而且船舶焊接技术的可持续发展更是我们所应该追求的目标。     

船舶焊接质量控制要点分析

海洋运输是我国交通运输的主要方式,海洋运输在现代化生产建设中,越来越受到多个经济领域的重视和需要。在海洋运输中,船舶是重要的设备工具,船舶的质量决定了海洋运输的整体质量。海路运输有明显的优越性,海洋运输相对于陆路和航空运输更具现实优点。但是,海洋运输也会面对更多的风险,例如自然环境或者设备质量造成的影响因素。我国船舶制造业经历了快速的发展时期,对船舶质量的控制是造船业重要的运行指标。船舶焊接质量控制,需要专业化、科学化的规范管理,船舶焊接质量控制需要掌握要点,从多角度进行控制。该文从两个方面阐述了船舶焊接质量控制的注意事项。     

热透镜效应对激光焊接模式及其过程稳定性的影响

热透镜效应是影响激光焊接质量的重要因素之一。本文描述了激光焊接的模式转变规律，实验测定了透镜焦距变化量与激光功率、激光作用时间的关系，研究了热透镜效应对焊接过程及焊缝成形的影响。结果发现，大功率激光焊接时，热透镜效应使聚焦透镜的焦距缩短并可能使焊接过程逐渐偏离预先设计的稳定焊接模式，从而导致焊接过程的不稳定和熔深的剧烈波动。并通过分析热透镜效应引起焊接模式转变的机理，提出了防止这种因热透镜效应引起的不稳定现象的措施。     

抛物面槽式太阳能集热器热性能稳态与动态测试方法的比较

抛物面槽式太阳能集热器热性能测试主要可以分为稳态和动态测试2种方法,依据二者所采用的物理模型,比较它们的应用范围,并且分析各自的优缺点.基于北京延庆实验平台测得的天气和集热器运行数据,运用最小二乘法进行模型的多元回归,得到稳态测试模型和动态测试模型的判定系数分别为0.58和0.96.研究表明:对于稳态测试方法,虽然物理参数少,但测试条件要求极高,只能在特定的实验装置上进行,不适合于实际运行方式下的槽式集热器;而动态测试方法充分考虑集热器的光学响应和热容特性,因此很大程度上降低了测试条件,使现场规模化槽式集热器热性能测试成为可能,是未来标准测试方法的发展趋势.     

X70管线钢在役条件下的焊接热循环

焊接热循环参数t8/5和t8/3是影响焊接质量的主要参数.应用自行设计建造的平板腔室装置研究了在役焊接条件下的焊接热循环.结果表明:冷却速度越大,t8/5,t8/3和内表面峰值温度Tmax就越小;其中在水速为2.75m/s时最小,空气中冷却最大.焊接线能量增大,t8/5和t8/3也明显增大,这对防止氢致裂纹有利.在板厚分别为6,8,10,12mm时,板厚对焊接参数t8/5和t8/3影响不大;在板厚为4mm时,t8/5和t8/3最小,内表面温度Tmax最高,达635℃.     

几种复合墙体构造的热工性能数值分析

鉴于夏热冬冷地区的气候特点,针对内外保温形式、保温厚度、保温材料、主体墙不同的情况,建立物理数学模型,计算材料及墙体构造特性,采用Fluent软件模拟对比分析不同构造墙体的热工性能,并将内外壁面温度(夏季)进行对比。模拟结果表明:在同一温度波连续作用下,墙体外壁面平均温度与墙体构造基本无关;对比热惰性指标和传热系数相同但保温形式不同的墙体构造,外保温墙体比内保温墙体温度波衰减度大,延迟时间更长,内壁面温度波动幅度小,抵抗室外温度波变化能力强,热稳定性更好;对比主体墙材料相同但保温材料不同的墙体构造,说明热惰性指标和传热系数并不能完全用来综合评价保温隔热效果,温度衰减倍数大的材料节能性能更好。     

计入船体变形影响的轴系动态校中研究

船体变形是影响船舶推进轴系校中质量的一个非常重要的动态因素.在研究船舶装载、波浪荷载及环境温度作用下船体变形计算方法的基础上,提出了一种轴承变位的计算方法,用以进行轴系动态校中研究.以76 000 t成品油轮为例,计算了极限装载状态下的重力分布和常遇较大海况时的波浪荷载,并分析了环境温度荷载分布.通过对整船有限元模型合...     

热管热性能的实验研究

进行了热管与铜棒热性能的对比实验。实验结果表明,只有当速度场、温度场和重力场协同时,热管才具有最佳传热能力。热管总热阻随倾角变化,逆重力工作时的总热阻分别是重力辅助和水平工作的100倍和10倍;热源在上垂直热管的蒸发端和冷凝端的当量换热系数分别是水平放置热管的4倍和3倍;铜棒热阻是相同尺寸热管垂直热源在下时的100倍以上,体现了热管热阻小、传热系数大及等温性好的优势。     

焊接夹具三维动态模拟的研究

对动态模拟原理和手动杠杆－铰链焊接工装夹具配图装配过程进行了分析,提出了基于“画－擦－画”显示方式的三种模拟方案,通过对三种不同方案在实现焊接夹具三维动态模拟时的比较,得出第二种方案比较合适．并介绍了运用 ＡＲＸ技术实现焊接夹具装配三维图的动态模拟．     

扭转效应对空间结构抗震性能的影响

为研究扭转效应对空间结构抗震性能的影响,运用了规范规定的底部剪力法,以偏心距为变量,推导出单维地震作用下偏心距和层间侧移的关系式,并利用数值分析,说明了线弹性扭转角和层间侧移的变化特征。结果表明:减小空间结构体系的偏心距,可以有效地减弱扭转效应,提高结构体系的抗震性能。     

横拼电阻型热双金属电子束焊接

研究了电子束焊接工艺对FeNi36／Cu／Cu／Mn72Cu18Ni10横拼电阻型热双金属焊缝质量与性能的影响．结果表明在电子束焊接参数V，IL，v一定时，随着IB增加，焊缝的饱满性、抗拉强度以及抗弯强度不断提高，电阻率ρ也相应增加．以实施双面焊接工艺的焊缝具有较佳的综合性能．     

中厚、薄板快速电弧焊热循环数学模型

从电弧焊热源(电弧)在中厚、薄板对接焊时以一定速度匀速移动的实际情况出发,建立了比较适用的焊接热影响区的热循环方程,并根据焊接热影响区中某点的t8/5(或t8/3)在焊接条件不变的前提下和该点与热源的距离基本无关这一事实,推导出不含被焊材料的定压比热容、热导率、密度、热扩散率等物理性能以及焊接热输入、焊接速度和板厚等参数,只含有热循环峰值温度Tmax、焊件初始温度T0及t8/5(或t8/3)等参量的热循环数学模型,从而简化了计算,方便了应用.