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航空发动机中“W”形金属密封环的设计方法

航空动力学报 2018年第10期33卷 2305-2314页

作者：申秀丽翟宇北京航空航天大学能源与动力工程学院北京100191 先进航空发动机协同创新中心北京100191

针对密封性和强度,对"W"形金属密封环的压缩率选取范围进行研究。在压缩率确定的基础上,优化"W"形金属密封环所在处机匣的轴向间隙,探究"W"形金属密封环关键结构参数对强度的影响,基于灵敏度分析对"W"形金属密封环的结构参数进一步优化... 详细信息

针对密封性和强度,对"W"形金属密封环的压缩率选取范围进行研究。在压缩率确定的基础上,优化"W"形金属密封环所在处机匣的轴向间隙,探究"W"形金属密封环关键结构参数对强度的影响,基于灵敏度分析对"W"形金属密封环的结构参数进一步优化;研究"W"形金属密封环屈曲及轴向刚度间的关系,并采用刚度实验校核模拟结果,为评估屈曲临界载荷提供支持。结果表明:在该典型工况下,"W"形金属密封环的压缩率合理范围为3.2%~6.08%;壁厚对最大等效应力影响最大,最终优化结果为壁厚增大5.0%,波峰、波谷半径增大9.0%,接触半径增大7.7%,圆环外径减小5.8%,最大等效应力减小5.7%;屈曲"W"形金属密封环载荷与轴向刚度线性相关。

关键词： “W”形金属密封环强度结构优化设计灵敏度轴向刚度

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行星滚柱丝杠副刚度特性分析及试验验证

哈尔滨工程大学学报 2019年第5期40卷 967-973页

作者：郭嘉楠何鹏黄洪雁刘占生黄玉平丁伟涛哈尔滨工业大学能源学院黑龙江哈尔滨150001 北京精密机电控制设备研究所北京100076

为了研究行星滚柱丝杠刚度特性对舵机的影响,本文建立了行星滚柱丝杠的刚度模型。采用微分几何方法描述行星滚柱丝杠非标准螺纹的空间曲面特征,基于赫兹接触理论建立了一种行星滚柱丝杠刚度模型;分析了轴向负载、螺纹接触角和滚柱数量... 详细信息

为了研究行星滚柱丝杠刚度特性对舵机的影响,本文建立了行星滚柱丝杠的刚度模型。采用微分几何方法描述行星滚柱丝杠非标准螺纹的空间曲面特征,基于赫兹接触理论建立了一种行星滚柱丝杠刚度模型;分析了轴向负载、螺纹接触角和滚柱数量对行星滚柱丝杠轴向刚度的影响规律,并搭建了行星滚柱丝杠刚度测试试验台,开展了轴向刚度验证试验。研究结果表明:行星滚柱丝杠轴向刚度随着接触角和滚柱数量的增大而增大;在相同负载条件下,接触角度和滚柱数量越大,轴向刚度增加速度越快。试验结果与本文模型的计算结果之间的最大误差为8. 3%,验证了本文所建立的行星滚柱丝杠刚度模型。

关键词：行星滚柱丝杠副传动机构螺纹接触微分几何接触刚度轴向刚度赫兹接触理论

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斜桩基础受力特性研究

岩土力学 2011年第7期32卷 2184-2190页

作者：王云岗章光胡琦武汉理工大学资源与环境工程学院武汉430070 浙江大学城市学院杭州310015 浙江工业大学建筑工程学院杭州310014

斜桩在群桩中起到承受较大水平荷载的作用,被广泛应用于桥梁、码头以及大型输电线路等建构筑物的基础中。群桩基础中,斜桩对竖向和水平荷载的分担作用不仅是力的分解问题,还与群桩中斜桩与直桩的单桩轴向和侧向刚度有关,进行斜桩群桩基... 详细信息

斜桩在群桩中起到承受较大水平荷载的作用,被广泛应用于桥梁、码头以及大型输电线路等建构筑物的基础中。群桩基础中,斜桩对竖向和水平荷载的分担作用不仅是力的分解问题,还与群桩中斜桩与直桩的单桩轴向和侧向刚度有关,进行斜桩群桩基础分析需要考虑轴向与侧向刚度的耦合。通过对直桩、斜桩的单桩侧向和轴向承载特性的分析以及群桩基础荷载分担情况的分析,揭示了斜桩基础的受力性状。负斜桩单桩侧向刚度最大,直桩次之,正斜桩最小。桩长对单桩轴向刚度的影响非常明显,桩长越长,轴向刚度越大,轴向刚度与侧向刚度之间的差异也就更加显著。群桩基础大部分竖向荷载由桩轴向力承担;当轴向刚度与侧向刚度的比值较小,基础水平荷载主要由桩侧向力承担;当轴向刚度与侧向刚度的比值很大,基础水平荷载主要由桩轴向力承担;当桩的倾斜角较小时,由基础水平荷载引起的桩轴向力较大。

关键词：斜桩侧向刚度轴向刚度群桩荷载分担

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面向组合结构刚度非线性特性的等效模型

天津大学学报（自然科学与工程技术版） 2018年第2期51卷 190-195页

作者：陈宏威向建华左正兴何联格北京理工大学机械与车辆学院北京100081 重庆理工大学车辆工程学院重庆400054

针对组合结构轴向载荷下呈现的刚度非线性特性难以计算的问题,提出了梁-双弹簧等效计算模型,研究了在包含不同材料垫片的组合结构中螺栓预紧力以及部分几何尺寸对轴向刚度非线性特性的影响.结果表明:采用铝合金垫片时,该连接组合结构的... 详细信息

针对组合结构轴向载荷下呈现的刚度非线性特性难以计算的问题,提出了梁-双弹簧等效计算模型,研究了在包含不同材料垫片的组合结构中螺栓预紧力以及部分几何尺寸对轴向刚度非线性特性的影响.结果表明:采用铝合金垫片时,该连接组合结构的非线性特性主要表现为其轴向载荷-位移曲线在拉压状态改变时出现明显拐点;而该结构采用石墨垫片时,位移曲线在拉压阶段分别表现出非线性.相比于垫片厚度,螺栓预紧力、法兰厚度以及螺栓位置对轴向拉压刚度的影响更显著,且影响规律与所受载荷方向、垫片材料属性有关.

关键词：连接组合结构等效模型轴向刚度非线性

铰接式自卸车平衡悬架系统橡胶弹簧刚度的非线性特性分析与优化

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东南大学学报（自然科学版） 2005年第2期35卷 226-230页

作者：许志华孙蓓蓓孙庆鸿马铸李锁云王华君东南大学机械工程系南京210096 徐州工程机械集团有限公司徐州221006

为了提高AD250铰接式自卸车的平顺性,对其平衡悬架夹层橡胶弹簧的刚度进行了分析和优化.建立了橡胶弹簧的参数化有限元接触模型,对弹簧轴向刚度的非线性特性进行了分析,分析结果与实验结果能很好地吻合.研究结果表明, 此橡胶弹簧刚度偏... 详细信息

为了提高AD250铰接式自卸车的平顺性,对其平衡悬架夹层橡胶弹簧的刚度进行了分析和优化.建立了橡胶弹簧的参数化有限元接触模型,对弹簧轴向刚度的非线性特性进行了分析,分析结果与实验结果能很好地吻合.研究结果表明, 此橡胶弹簧刚度偏大且非线性特性不能满足悬架在不同载荷下具有等固有频率的要求,为此以固有频率 2Hz为优化目标对橡胶弹簧的参数进行了优化,优化后的橡胶弹簧能使车辆保持稳定且良好的平顺性.

关键词：铰接式自卸车弹簧刚度特性分析悬架系统非线性特性橡胶弹簧固有频率接触模型平衡悬架轴向刚度研究结果分析结果优化目标平顺性有限元参数化车辆

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自锚式悬索桥的主缆线形计算与误差分析

华南理工大学学报（自然科学版） 2008年第6期36卷 17-24页

作者：程斌孙海涛肖汝诚同济大学桥梁工程系上海200092 上海市政工程设计研究总院上海200092

介绍了基于分段悬链线法和抛物线法的自锚式悬索桥主缆线形计算的原理和步骤,考虑弯矩对加劲梁轴向刚度的影响,提出采用非线性规划方法进行迭代计算,所得计算结果与传统的影响矩阵法结果吻合.典型跨度自锚式悬索桥主缆线形的计算结果表... 详细信息

介绍了基于分段悬链线法和抛物线法的自锚式悬索桥主缆线形计算的原理和步骤,考虑弯矩对加劲梁轴向刚度的影响,提出采用非线性规划方法进行迭代计算,所得计算结果与传统的影响矩阵法结果吻合.典型跨度自锚式悬索桥主缆线形的计算结果表明,抛物线法对成桥恒载状态的计算误差很小,一般可满足工程设计和施工的精度要求,但空缆吊点坐标和索鞍预偏量的计算误差很大.文中还针对不同矢跨比、跨度、边中跨比和主缆应力安全系数的自锚式悬索桥,采用抛物线法进行了主缆线形的误差分析.

关键词：自锚式悬索桥分段悬链线轴向刚度影响矩阵非线性规划主缆线形索鞍预偏量

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多层半平行钢丝索静力拉伸模型及参数分析

华南理工大学学报（自然科学版） 2013年第8期41卷 115-119,126页

作者：彭崇梅张启伟李元兵同济大学桥梁工程系上海200092

半平行钢丝索由于其钢丝的螺旋外形和本身构造的特殊性,难以直接应用基于平行钢丝假定的并联模型或钢绞线模型进行力学分析.文中基于Love曲杆理论,考虑钢丝弯矩、扭矩和泊松效应的影响,推导了静力拉伸荷载作用下的多层半平行钢丝索的非... 详细信息

半平行钢丝索由于其钢丝的螺旋外形和本身构造的特殊性,难以直接应用基于平行钢丝假定的并联模型或钢绞线模型进行力学分析.文中基于Love曲杆理论,考虑钢丝弯矩、扭矩和泊松效应的影响,推导了静力拉伸荷载作用下的多层半平行钢丝索的非线性方程;重点讨论了螺旋角对半平行钢丝索轴力、轴向刚度和钢丝层间拉力分布等的影响.数值计算表明:随着螺旋角的增大,轴力、轴向刚度随之增大,而扭矩则先增大后减小,钢丝层间拉力分布逐渐趋于均匀.

关键词：半平行钢丝索螺旋角轴向刚度静力特性

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行星滚柱丝杠副载荷分布及刚度计算

华中科技大学学报（自然科学版） 2011年第4期39卷 1-4页

作者：杨家军韦振兴朱继生杜伟华中科技大学机械科学与工程学院湖北武汉430074 山东博特精工股份有限公司山东济宁272071

针对以往行星滚柱丝杠副刚度计算结果精度不足的问题,依据赫兹弹性接触理论,以滚柱为研究对象,对3种变形分别进行理论分析和计算:螺纹和滚柱之间的点接触螺纹槽的赫兹接触变形;丝杠和螺母分别与滚柱接触时的轴向变形;丝杠和螺母分别与... 详细信息

针对以往行星滚柱丝杠副刚度计算结果精度不足的问题,依据赫兹弹性接触理论,以滚柱为研究对象,对3种变形分别进行理论分析和计算:螺纹和滚柱之间的点接触螺纹槽的赫兹接触变形;丝杠和螺母分别与滚柱接触时的轴向变形;丝杠和螺母分别与滚柱接触时螺牙的变形.在分析行星滚柱丝杠副载荷分布规律的基础上,建立新的刚度数学模型.利用Matlab软件编写计算程序,得出行星滚柱丝杠副的轴向刚度曲线,并通过与试验数据进行对比,验证了该模型的正确性.

关键词：行星滚柱丝杠轴向刚度载荷分布规律赫兹接触理论螺牙变形

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带轴向约束预应力轴心受拉钢构件抗火性能

工程力学 2013年第3期30卷 166-173页

作者：周焕廷黄斌缪江峰李国强武汉理工大学土木工程与建筑学院武汉430070 山东新汇建设集团有限公司东营257091 同济大学土木工程防灾国家重点实验室上海200092

为考察相邻构件的轴向约束作用对预应力轴心受力构件抗火性能的影响,建立了带轴向弹性约束的预应力轴心受拉钢构件的数值分析模型。边界条件是:对四面受火的轴心受拉钢构件下端支座约束3个方向自由度,上端支座约束构件横截面内自由度,... 详细信息

为考察相邻构件的轴向约束作用对预应力轴心受力构件抗火性能的影响,建立了带轴向弹性约束的预应力轴心受拉钢构件的数值分析模型。边界条件是:对四面受火的轴心受拉钢构件下端支座约束3个方向自由度,上端支座约束构件横截面内自由度,而轴向采用弹性约束。考虑了荷载比、轴向约束刚度比2个关键参数,得到了系列轴力-时间关系曲线。数值分析结果表明:荷载比不变时,随着轴向约束刚度降低,构件的耐火时间提高;在约束刚度比不变条件下,荷载比对构件的临界时间影响较小。在轴向约束刚度比为0.02时,预应力轴心受拉杆件临界时间达到最大值;但在轴向约束为0时,预应力轴心受拉杆件耐火时间最短。

关键词：预应力轴心受拉钢构件抗火性能荷载比轴向刚度