检索结果-南通市图书馆

作者：蒋琼玲东北大学

学位级别：硕士

计算机辅助工艺过程设计(Computer Aided Process Planning)即CAPP,通常是指机械产品零件制造工艺过程的计算机辅助设计与文档编制。工艺设计是连接产品设计和产品制造的桥梁与纽带,是制造系统的重要环节,对产品质量和制造成本具有重要... 详细信息

计算机辅助工艺过程设计(Computer Aided Process Planning)即CAPP,通常是指机械产品零件制造工艺过程的计算机辅助设计与文档编制。工艺设计是连接产品设计和产品制造的桥梁与纽带,是制造系统的重要环节,对产品质量和制造成本具有重要影响。工艺设计生成的工艺文件和相关数据,不仅是生产加工的依据,而且是生产管理与运行控制系统的基础信息来源。CAPP是连接CAD和CAM、实现CAD/CAM真正集成的关键环节,是计算机集成制造系统的重要技术基础之一,因此,研究和应用CAPP技术具有重要的意义。叶片是航空发动机中的一种重要零件,它在航空发动机中起着能量转换的关键作用。由于叶片品种多、数量大、且加工多是中小批量,工艺管理若还采用传统方式,工作量将很大且繁琐,从而导致效率低下,无形中增加了产品的生产周期和生产成本。为了达到减少工艺人员的工作强度、缩短生产准备周期、降低生产成本、提高生产效率的目的,本课题对航空发动机叶片CAPP系统进行了设计和开发。本系统采用成组技术,利用已有的资料,派生叶片工艺流程的最初方案,经过修改完成工艺设计,此外也可以从无到有设计叶片工艺流程。本文确定了适合于航空发动机叶片的CAPP系统总体方案,并讨论了工艺报表输出技术和工序图生成技术等等。并由此构建成相应的总体框架及系统主控模块、工艺设计、工艺状态区、工艺设计过程管理、工艺报表输出、工艺资源查询与管理和用户管理等功能模块。本文设计和开发了符合航空发动机叶片实际生产情况的CAPP系统,实现了工艺文件从派生、设计、审核到归档的整个流程。本文分析了CAPP系统的数据结构特点,进行了数据模型和数据库构建方法的研究;分析了工艺数据与工艺设计的关系,并提出了关系模型、层次模型、网状模型和面向对象模型。经过比较各种数据模型的优缺点,本系统选择更为合理的关系数据模型。该系统采用Microsoft SQL Server建立数据库,根据系统功能要求,设计建构了工艺资源数据库、工艺数据库、用户数据库等各种必需的数据库。该系统以关系型数据库SQL Server 2000为后台服务器数据库,以Visual Basic 6.0作为数据库前端开发工具。它采用C/S模式,完成了客户端软件的开发,该模式交互性强、具有很强的伸缩性和可移植性,很大程度上简化了用户操作。本系统采用目前比较流行的ADO数据访问技术,并将每个数据库表的字段和操作封装到类中,从而成功地将面向对象的程序设计思想应用到数据库应用程序设计中。系统结构合理,拥有友好的用户界面,较好地满足了CAPP系统的要求。

关键词：航空发动机叶片 CAPP 成组技术派生数据库构建

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氟化盐加料车的设计及其关键工作系统的分析

氟化盐加料车的设计及其关键工作系统的分析

作者：张艳娟东北大学

学位级别：硕士

目前国内很多铝电解厂家对氟化盐加料车具有较大的需求,而国外氟化盐加料车技术虽然成熟但产品价格高成本大,国内对氟化盐加料车研究比较少,没有生产加料车的技术研发能力[3]。本文根据目前国内外现阶段状况设计氟化盐加料车,既能填补... 详细信息

目前国内很多铝电解厂家对氟化盐加料车具有较大的需求,而国外氟化盐加料车技术虽然成熟但产品价格高成本大,国内对氟化盐加料车研究比较少,没有生产加料车的技术研发能力[3]。本文根据目前国内外现阶段状况设计氟化盐加料车,既能填补国内氟化盐加料车技术空白,开拓国内市场,同时也降低了氟化盐加料车国外进口的价格,提高企业竞争力。内容包括:产品结构的设计、关键工作部位的设计研究、关键工作部位的有限元分析。本文的主要结论如下:(1)氟化盐加料车主要实现以下功能:运输物料、存储物料、输送物料以及自动控制。(2)氟化盐加料车主要结构由驱动系统、液压系统、储存料仓和输送系统组成。(3)输送系统主要实现将氟化盐物料从料仓运送到电解槽存料箱这一功能,经比较采用经济实用的螺旋传送结构,应用4段螺旋传送机构实现物料从料仓出口传送到下螺旋出口,最终传送到电解槽内。(4)通过设计计算,3段水平螺旋输送均D=200mm、n=100r/min,1段垂直螺旋输送D=200、n=250r/min,3段水平螺旋输送装置电机功率均为3KW,垂直螺旋输送装置电机功率为4KW。(5)根据静力学分析,螺旋输送装置螺旋轴及叶片变形均在合理范围之内,产品设计合理。(6)根据模态分析,螺旋输送装置的固有频率均远远大于螺旋轴转速,不会产生共振,设计合理。

关键词：铝电解氟化盐传输系统螺旋输送有限元分析

混合粒径褐煤振动流化现象分析与脱水模型建立

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混合粒径褐煤振动流化现象分析与脱水模型建立

作者：刘伟东北大学

学位级别：硕士

近年来,振动流化床(Vibrated Fluidized Bed,VFB)干燥技术在工业上的应用越来越广泛,该技术具有干燥效率快,传质传热迅速,适合干燥粘度大的物料等优点。但目前,对振动流化床中颗粒流化状态的研究只考虑了流场作用,而且振动流化床的设计... 详细信息

近年来,振动流化床(Vibrated Fluidized Bed,VFB)干燥技术在工业上的应用越来越广泛,该技术具有干燥效率快,传质传热迅速,适合干燥粘度大的物料等优点。但目前,对振动流化床中颗粒流化状态的研究只考虑了流场作用,而且振动流化床的设计计算多参照经验公式,多种参数为估算值,缺乏精确性和可靠性。设计与相关研究较少考虑不同粒径物料颗粒干燥效果的差异。针对以上不足,本文采用EDEM和FLUENT软件,结合计算流体力学(CFD)和离散单元法(DEM),实现了振动流化行为的三维仿真,并分析在振动场和流体场耦合作用下,混合粒径褐煤的颗粒运动规律。同时,设计实验测定不同粒径褐煤的干燥曲线,结合仿真结果,建立脱水模型,实现混合粒径褐煤脱水率的优化计算。本文的主要内容与结论:(1)基于DEM理论,创建与实际煤样粒径相吻合的颗粒模型,建立振动流化床的结构模型,引入实际振动参数,对立式和卧式振动流化床中的颗粒运动状态进行仿真。结果表明,卧式振动流化床的颗粒平均速率为0.041m/s,颗粒运动时,大颗粒在上,笑了里在下;在立式振动流化床中颗粒运动出现“泉涌”现象和巴西果效应。(2)考虑振动场和流体场影响,基于CFD-DEM耦合理论,对两场联合作用下的物料流化状态进行模拟。结果表明,在流体作用下,物料层增高,颗粒更疏松,并出现了小颗粒在上,大颗粒在下的反巴西果效应,干燥会更均匀。同时,确定了适宜的流体速率为5m/s。(3)分析不同条件下褐煤干燥实验的质量变化规律得到:粒径≤6mm时,干燥速率较快;适宜的干燥提质温度为100-150℃之间;干燥时间不宜超过40分钟。(4)根据干燥数据,拟合得到干燥曲线。结合仿真振动和流体作用下不同粒径颗粒的分布情况,设置合理的温度梯度,建立脱水模型,求解入口空气温度为130℃时,混合粒径褐煤的干燥曲线。

关键词：振动流化 CFD DEM 干燥曲线脱水模型

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烧结机烧结过程数值模拟及其漏风检测研究

烧结机烧结过程数值模拟及其漏风检测研究

作者：张余谦东北大学

学位级别：硕士

烧结生产操作参数的选择以及烧结设备的漏风影响着烧结过程的状态。烧结状态异常会影响烧结矿质量、产量以及资源的利用率,烧结过快会导致烧结机出现占用烧结轨道时间过长,导致烧结矿产量降低以及资源浪费,烧结过慢会出现烧结料未能烧完... 详细信息

烧结生产操作参数的选择以及烧结设备的漏风影响着烧结过程的状态。烧结状态异常会影响烧结矿质量、产量以及资源的利用率,烧结过快会导致烧结机出现占用烧结轨道时间过长,导致烧结矿产量降低以及资源浪费,烧结过慢会出现烧结料未能烧完,导致烧结矿产量、质量降低,对钢铁厂各项经济指标的影响非常大。本文以国内某钢铁厂360m2烧结机为研究对象,分析其烧结过程传热传质机理,建立烧结过程数学模型计算出烧结烟气出口温度,分析烧结过程的状态,为钢铁厂烧结生产操作参数的选择提供理论指导。同时对烧结机风箱及其支管漏风与不漏风时的温度场进行模拟,根据漏风与不漏风时的温度场分布规律提出一种漏风检测方法。本文主要研究工作如下:第一,主要对烧结过程中发生的物理化学反应进行详细地剖析,将料层作为多孔介质研究,建立烧结过程的传热传质机理模型,并将烧结料层的物理模型简化为二维非稳态物理模型。第二,以计算流体力学软件Fluent为平台对烧结过程进行数值模拟,并通过现场实验数据验证了本次模拟的合理性和准确性。同时分析料层厚度、含碳量以及台车速度这三种参数对烧结过程的影响,并基于仿真结果给出适合现场的操作参数。第三,通过对烧结机风箱及其支管的温度场进行数值模拟,分析其漏风与不漏风时的温度场分布规律。并通过改变漏风口不同的影响参数来分析其对温度场分布的影响。根据仿真所得出的规律提出红外热成像漏风检测法。第四,采用高精度红外热成像仪对烧结机进行漏风检测,选择三种典型壁面漏风点进行研究,分别是单一漏点规整壁面、多个漏点规整壁面以及多个漏点粗糙壁面,分析其漏点处的温度分布规律,验证红外热成像漏风检测法的可行性与准确性。

关键词：烧结温度场操作参数热成像漏风检测

大型振动流化床横梁疲劳断裂的试验研究与有限元分析

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大型振动流化床横梁疲劳断裂的试验研究与有限元分析

作者：陈思达东北大学

学位级别：硕士

振动流化床广泛用于冶金、煤炭、石油、化工等工业领域。由于振动流化床在较高振动频率下工作,承受较大的交变激振力,横梁断裂的现象时有发生,大型振动流化床横梁断裂现象更为突出。因为横梁疲劳失效前往往不会出现明显的宏观塑性变形,... 详细信息

振动流化床广泛用于冶金、煤炭、石油、化工等工业领域。由于振动流化床在较高振动频率下工作,承受较大的交变激振力,横梁断裂的现象时有发生,大型振动流化床横梁断裂现象更为突出。因为横梁疲劳失效前往往不会出现明显的宏观塑性变形,破坏十分突然,因此经常造成灾难性的事故。所以,本文对横梁结构特别是危险部位进行疲劳断裂研究分析和寿命估算,这对于提高振动流化床的工作可靠性,预防疲劳断裂事故的发生显得非常重要。本文以大型振动流化床用GH4169合金为研究对象,开展室温大气环境中不同应力比条件下的疲劳裂纹扩展试验。采用断裂力学法,分别研究了切口半径和应力比对GH4169合金疲劳裂纹萌生寿命的影响。研究结果显示,以△KI/(?)为控制参量的疲劳裂纹萌生寿命曲线,可以较好地预测合金的裂纹萌生寿命。不同切口半径条件下,以△KI/(?)为控制参量的裂纹萌生寿命曲线与S-N曲线相仿,存在与裂纹扩展门槛值类似的疲劳裂纹萌生门槛值。控制参量△AKI/(?)存在一个临界值,当控制参量大于临界值时,疲劳裂纹萌生寿命随应力比的增大而增加;当控制参量小于临界值时,疲劳裂纹萌生寿命随应力比的增大而减小。Paris公式回归分析结果表明,裂纹扩展速率随应力强度因子和应力比的增大而增大,含门槛值的修正Paris公式对于描述低应力强度因子范围内疲劳裂纹扩展规律具有较好的精度,含断裂韧度的一般表达式能精确描述疲劳裂纹扩展行为。运用ANSYS有限元软件,找出横梁危险部位。结合现代疲劳理论知识为基础,分析横梁破坏的原因,确定适用振动流化床横梁的疲劳寿命分析方法,计算预测出无制造缺陷的横梁在近似实际情况下的疲劳寿命。此外,采用线弹性断裂力学理论方法,对已产生裂纹的横梁进行剩余寿命估算,计算并绘制出裂纹长度与横梁剩余寿命的曲线图,得到裂纹扩展规律。为振动流化床横梁疲劳寿命预测提供了科学方法。本文提出的方法具有重要的工程实用价值,为振动流化床横梁的安全运行和修复处理提供了重要的理论依据。对于延长振动流化床使用寿命进而提高振动流化床在生产活动中的生产效率具有重要意义。

关键词：横梁 GH4169合金裂纹萌生与扩展疲劳断裂

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反拱形爆破片失稳行为数值分析

反拱形爆破片失稳行为数值分析

作者：汤来鑫东北大学

学位级别：硕士

随着现代工业化进程的推进,压力容器在化工、航天等行业应用广泛,由于其在承压状态下工作,且接触的介质多具易燃易爆性,所以一旦在使用过程中发生超压破坏,就会造成严重的安全事故。爆破片装置作为一种安全泄放装置,可在预定温度下,当... 详细信息

随着现代工业化进程的推进,压力容器在化工、航天等行业应用广泛,由于其在承压状态下工作,且接触的介质多具易燃易爆性,所以一旦在使用过程中发生超压破坏,就会造成严重的安全事故。爆破片装置作为一种安全泄放装置,可在预定温度下,当爆破片两侧压力差超过爆破压力时即爆破或破裂,避免爆炸等事故的发生。某企业设计出一种新型反拱带槽型爆破片,该型号爆破片爆破压力和厚径比较大,减弱槽位置与标准反拱带槽型爆破片不同,需要对该型号爆破片进行进一步分析优化。本文通过非线性屈曲分析计算爆破片的失稳载荷,将有限元分析结果与实验结果进行对比验证了有限元分析技术的可行性,探讨了影响其爆破性能的因素;根据薄壳解析理论公式与工程经验公式优化了传统经验公式的修正方法;利用正交实验优化设计对结构参数进行优化。本文主要研究内容及结论如下:(1)利用非线性屈曲分析技术,对膜片厚度、拱高、爆破片夹持端圆角、减弱槽参数、摩擦系数和夹持力等失稳载荷影响因素进行分析,结果表明:爆破片失稳载荷随厚度、拱高、摩擦系数、夹持力的增大而增加,且失稳载荷与厚度、拱高成线性关系;爆破片失稳载荷随减弱槽深、夹持端圆角的增加而减小。(2)以YCG26-33.4-20型爆破片为例,根据仿真结果研究各传统经验公式运用在该型号爆破片上的计算精度。根据计算结果,对经验公式进行修正系数与幂指数的修正,并将最终修正公式的解析解与仿真结果进行对比,计算精度较传统经验公式有一定的提高。(3)以非线性屈曲分析结果为基础,结合工程实际分析YCG26-33.4-20型爆破片存在的问题;以失稳载荷影响因素研究为基础,结合爆破片理论,基于正交试验对该型号爆破片进行参数优化,获得最优结构及安装参数。

关键词：反拱形爆破片失稳载荷有限元分析结构优化

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蝶阀参数化设计系统开发及优化设计

蝶阀参数化设计系统开发及优化设计

作者：徐淳东北大学

学位级别：硕士

蝶阀由于性能优越,尺寸小,重量轻等优点,越来越广泛应用于国民经济的各个部门。我国阀门行业发展迅速,现有产品已能满足国民生产要求,但总体技术质量水平一般,生产效率低,与发达国家相比仍有较大差距。参数化设计所具有的高效性、实用... 详细信息

蝶阀由于性能优越,尺寸小,重量轻等优点,越来越广泛应用于国民经济的各个部门。我国阀门行业发展迅速,现有产品已能满足国民生产要求,但总体技术质量水平一般,生产效率低,与发达国家相比仍有较大差距。参数化设计所具有的高效性、实用性等特点使其成为设计工作的发展方向,其应用水平的高低直接决定了企业设计效率与设计质量的高低和企业核心竞争力的强弱。蝶阀产品绝大多数为定型产品,系列化、通用化和标准化程度很高,为蝶阀产品的参数化设计提供了可靠的依据。鉴于以上情况,论文以Solidworks,ANSYS软件及Visual Basic高级语言为工具,开发了蝶阀参数化设计系统。通过人机交互界面,用户输入所需的基本参数并进行必要的理论校核计算,计算得出蝶阀的主要尺寸参数,如阀杆直径、蝶板壁厚等,然后在后台调用ANSYS软件进行蝶板等核心零部件的强度刚度校核和参数优化,将优化后参数导入到Solidworks程序中,通过API函数将数据传递到已建好的模型中,通过输入一些辅助的尺寸参数,实现蝶阀各零部件的三维模型以及蝶阀装配体模型的生成,并根据零件的三维模型生成二维工程图纸。二维工程图纸的模板均符合国家和企业标准,所生成的装配工程图可自动生成明细表。建立了独立的数据存储系统,已保存企业内标准系列蝶阀产品的尺寸数据,用户也可根据需要对相关参数进行修改,并将修改所得的数据保存到用户自命名的文本文件中,再次使用这些数据时可以采用提取文件的方法载入,不需要重新输入。通过蝶阀参数化设计系统的开发提高了蝶阀产品的生成效率,缩短开发周期,提高设计质量,降低设计费用,具有一定的实用价值。另外通过使用ANSYS等计算机辅助分析软件实现对蝶阀产品的强度刚度校核和优化设计,可以提高产品质量,降低生产成本,符合现代技术的发展要求。

关键词：蝶阀参数化设计优化设计 Solidworks ANSYS

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涵道风扇无人机设计与研究

涵道风扇无人机设计与研究

作者：张桥东北大学

学位级别：硕士

无人机的发展近年来非常迅速,一种新型的涵道风扇无人机引起了人们越来越多的关注。该类无人机采用涵道风扇作为主要的升力系统,它能够像直升机一样垂直起飞,又能够像固定翼飞机一样水平飞行,而且具有良好的悬停性能,因而兼具直升机和... 详细信息

无人机的发展近年来非常迅速,一种新型的涵道风扇无人机引起了人们越来越多的关注。该类无人机采用涵道风扇作为主要的升力系统,它能够像直升机一样垂直起飞,又能够像固定翼飞机一样水平飞行,而且具有良好的悬停性能,因而兼具直升机和固定翼飞机的双重优点。本文从涵道风扇无人机的总体设计的角度出发,综合了国内外涵道风扇无人机的研究成果和经验,通过比较分析,确定了涵道风扇无人机所采取的构型,即采用单旋翼、导向片实现变姿的涵道风扇无人机构型。进而对这类构型的涵道风扇无人机进行空气动力学分析,根据涵道风扇无人机的总体设计要求,对无人机的总体参数和性能进行初步计算。在此基础上,利用三维软件设计涵道风扇无人机总体结构,包括机身外形、旋翼系统、动力系统等,并对无人机的总体结构进行优化。针对所设计的涵道风扇无人机,利用流体力学分析软件Fluent对其进行内部流场分析,简历仿真模型并网格划分,对涵道风扇无人机涵道出入口、旋翼叶片表面压力、速度变化进行仿真分析。

关键词：无人机涵道风扇空气动力学总体设计

基于联合仿真技术某型航空发动机动力特性的研究

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基于联合仿真技术某型航空发动机动力特性的研究

作者：罗中勇东北大学

学位级别：硕士

某型涡扇双转子航空发动机在试车过程中,振动故障频频发生,这严重影响了发动机出厂的合格率。航空发动机在批量生产过程中,按照相同技术、工艺要求生产／装配的同型号发动机,振动试车结果不尽相同,个别会相差悬殊或导致超标,这是国内外... 详细信息

某型涡扇双转子航空发动机在试车过程中,振动故障频频发生,这严重影响了发动机出厂的合格率。航空发动机在批量生产过程中,按照相同技术、工艺要求生产／装配的同型号发动机,振动试车结果不尽相同,个别会相差悬殊或导致超标,这是国内外所有航空发动机企业一直面临的重要难题。由于技术上的复杂性,到目前为止,该型发动机振动故障的内在成因还没有彻底弄清楚,现场排故存在很大的盲目性和随机性,因此,进行整机振动特性分析势在必行。转子系统是航空发动机振动的振源。为了摸清航空发动机整机振动的传递规律,本文以某型涡扇双转子发动机为研究对象,采用大型有限元软件ANSYS和多体动力学仿真软件ADAMS进行发动机整机动力特性联合仿真。首先以转子系统为主要模拟、试验和分析对象来分析转子系统的动力特性;之后输出转子系统各个支点的反力,作为外部激力加载到静子系统的有限元模型,进行机匣系统的振动响应分析。而从直观反映各功能部件对整机的振动贡献和相互间传递规律。最后进行了航空发动机振动速度试验测试。该型航空发动机的振动测试试验的结果与采用有限元法分析计算的结果相符。该型发动机整机振动试验证明了本文所进行的航空发动机静子机匣模态分析、谐响应分析以及传递路径分析工作的正确性,说明采用联合仿真技术来研究与分析航空发动机整机的动力特性是可行的。本文研究的结果为该型航空发动机的排振工作提供了有效的理论依据,提出可行有效的排故方法,减少排振工作的盲目性。同时由于技术上的继承性和相似性,本文的研究方法可以推广应用于其他类型的航空发动机。

关键词：联合仿真动力特性谐响应模态分析刚柔耦合

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基于深度学习的变转速轴承故障诊断

基于深度学习的变转速轴承故障诊断

作者：刘贺理东北大学

学位级别：硕士