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双曲面球型减隔震支座震后自复位性能研究

桥梁建设 2024年第2期54卷 84-90页

作者：王勇顾海龙宋建平李恒跃中船双瑞(洛阳)特种装备股份有限公司河南洛阳471000

为研究桥梁双曲面球型减隔震支座的震后自复位性能并评价现有表征方法,采用公式推导、试验和有限元计算方法,综合对比分析支座的静态残余位移和震后残余位移。基于支座结构推导静态残余位移理论公式,并以竖向设计承载力5000 kN支座为例... 详细信息

为研究桥梁双曲面球型减隔震支座的震后自复位性能并评价现有表征方法,采用公式推导、试验和有限元计算方法,综合对比分析支座的静态残余位移和震后残余位移。基于支座结构推导静态残余位移理论公式,并以竖向设计承载力5000 kN支座为例,进行支座自复位性能的拟静力试验验证;进行双曲面球型减隔震支座模拟地震振动台试验,分析静态残余位移和震后残余位移的差别;以32 m跨典型铁路混凝土简支箱梁为背景,建立MIDAS Civil有限元模型,通过非线性时程分析方法,分析单次和连续2次地震波输入工况下支座的震后残余位移和自复位能力。结果表明:支座静态残余位移为支座等效曲率半径与支座等效摩擦系数的乘积,支座自复位性能的静态残余位移与理论值较为符合,二者偏差为4.92%;振动台试验和非线性时程分析下的支座震后残余位移平均值均为2 mm左右,均低于静态残余位移的5%;双曲面球型减隔震支座支承下的桥梁减隔震体系可以避免产生累积性的震后残余位移,具有强复位能力,而目前用静态残余位移来评价双曲面球型减隔震支座的震后自复位性能较为不妥。

关键词：桥梁工程双曲面球型减隔震支座震后自复位性能残余位移振动台试验时程分析有限元法

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SMG大型立式球面磨床磨削精度研究

制造技术与机床 2024年第7期 118-123页

作者：卢强纽威数控装备(苏州)股份有限公司江苏苏州215153

大型高精度球体是大型高档硬密封阀门的关键核心零件,采用传统加工方式难以解决球体零件自重对加工精度的影响,球体零件的精度和表面质量难以达到硬密封要求,因此研制了一种大型立式球面磨床,分析了机床的主要构型、工作原理。通过范成... 详细信息

大型高精度球体是大型高档硬密封阀门的关键核心零件,采用传统加工方式难以解决球体零件自重对加工精度的影响,球体零件的精度和表面质量难以达到硬密封要求,因此研制了一种大型立式球面磨床,分析了机床的主要构型、工作原理。通过范成法磨削原理的分析,建立SMG240立式球面磨床磨削轨迹的数学模型,并通过Ansys软件模拟仿真了砂条磨削轨迹;研究了影响磨削轨迹和磨削质量的主要参数,研究结果表明,当磨头顺时针旋转,球体顺时针旋转、磨头转速与球体转速的比为30、砂条个数为16时,磨削效果较佳,最后进行了磨削实验,实现了直径2 000 mm大型球体的球形精度±0.015 mm、表面粗糙度Ra≤0.4μm。验证了磨削参数的有效性,成功地实现了大型高精度球体的高精度和高效率磨削加工,改善了磨削质量。

关键词：立式球面磨床磨削高精度 Ansys仿真数学模型

基于可视化实验的PET膜贴合后除泡过程与压力的关系

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中国塑料 2024年第9期38卷 82-87页

作者：胡凌骁姜慧慧中电科风华信息装备股份有限公司太原030000

设计了可视化的压力腔;腔内的压力可测可控,相机可以透过玻璃对除泡过程进行录制;为了定量研究除泡速率与压力的关系,需要保证被研究的泡孔形态大小尽量一致,探索到一种聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜贴合方式,既可以将泡孔的直径偏差控... 详细信息

设计了可视化的压力腔;腔内的压力可测可控,相机可以透过玻璃对除泡过程进行录制;为了定量研究除泡速率与压力的关系,需要保证被研究的泡孔形态大小尽量一致,探索到一种聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜贴合方式,既可以将泡孔的直径偏差控制在±10%以内,方便进行试验对照,又可以靠常规工艺完成气泡消除而不产生其他的影响;实验发现在临界压力以下,泡孔不产生变化;而临界压力以上,泡孔的收缩速率与压力成正相关;通过理论分析并且抽象出一种泡孔受压的模型,并在Abaqus中采用显式动力学流体腔的模型对除泡过程进行了模拟,发现与可视化实验观测到的现象基本一致;泡孔缺陷受到压力后,薄膜先克服自身强度发生短暂的弹性形变,然后开始非线性形变,同时泡孔内部空间变小;PET膜的受压变形从中间开始,逐渐向两边扩散,内部气压升高直至平衡。

关键词：可视化除泡聚对苯二甲酸乙二醇酯膜 Abaqus 流体腔显式动力学

玄武岩纤维增强复合材料拉挤圆管抗弯性能研究

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桥梁建设 2024年第1期54卷 39-46页

作者：孙胜江李航宇邢丽丽长安大学公路学院陕西西安710064 中船双瑞(洛阳)特种装备股份有限公司河南洛阳471000

为使玄武岩纤维增强复合材料(Basalt Fiber Reinforced Polymer,BFRP)拉挤圆管在桥梁工程中得到更广泛地应用,对其抗弯性能进行试验及有限元分析。对2根长度为750 mm的BFRP拉挤圆管进行三点抗弯试验;采用LS-DYNA有限元软件对试验过程进... 详细信息

为使玄武岩纤维增强复合材料(Basalt Fiber Reinforced Polymer,BFRP)拉挤圆管在桥梁工程中得到更广泛地应用,对其抗弯性能进行试验及有限元分析。对2根长度为750 mm的BFRP拉挤圆管进行三点抗弯试验;采用LS-DYNA有限元软件对试验过程进行模拟,验证有限元模拟的正确性;在保持BFRP拉挤圆管总厚度不变的条件下,研究内、外层双向纤维布的铺设厚度和角度对抗弯性能的影响。结果表明:试件从加载至破坏分为线弹性阶段、下降阶段和残余阶段,试件破坏后残余强度较大且卸载后迅速回弹恢复几何形状;有限元模拟试件的荷载~滑移曲线、失效现象和试验结果吻合较好,有限元模拟正确;布置适量厚度的内、外层双向纤维布可以提高试件的抗弯承载力;将内、外层双向纤维布铺设方向由90°变为45°后,抗弯承载力进一步提高,随着外层45°纤维布厚度增加,破坏时的挠度下降。建议制作BFRP拉挤圆管时,布置适量厚度的双向纤维布,角度以45°为宜。

关键词：桥梁工程玄武岩纤维增强复合材料拉挤圆管抗弯性能铺设角度铺设厚度三点抗弯试验有限元法

振动压路机的能量传递模型与作业参数优化研究

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中国机械工程 2024年第3期35卷 541-547页

作者：惠记庄骆伟张泽宇张军王杰长安大学道路施工技术与装备教育部重点实验室西安710064 西藏天路股份有限公司拉萨850000

为提高振动压路机作业过程的压实质量,研究了振动压路机的能量传递模型与作业参数优化。首先基于U-K方程建立“碾轮-被压实材料”的系统振动动力学模型,结合能量守恒提出振动压路机能量传递模型;然后以振动频率和压实速度作为寻优工作参... 详细信息

为提高振动压路机作业过程的压实质量,研究了振动压路机的能量传递模型与作业参数优化。首先基于U-K方程建立“碾轮-被压实材料”的系统振动动力学模型,结合能量守恒提出振动压路机能量传递模型;然后以振动频率和压实速度作为寻优工作参数,构建路面压实质量的优化模型;最后通过案例验证证明了所提方法的可行性与有效性。结果表明:工作频率与被压实材料的固有频率比值保持在√2~2范围内,可避免共振带来的影响;初始阶段低速碾压,材料性能稳定后提高碾压速度可保证高效压实,得出振动频率在21.8~27 Hz、压实速度在2.36~2.91 km/s范围内,可达到最优的压实效果。所提的能量传递模型、作业参数优化模型为保障振动压路机压实质量奠定了基础,为提高振动压路机压实质量和效率提供了参考。

关键词：振动动力学压实模型最优作业参数振动压路机

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基于谐波分析的PMSM齿槽转矩补偿

组合机床与自动化加工技术 2024年第5期 105-107页

作者：牟日波范业鹏陈曦侯华龙武汉华中数控股份有限公司武汉430000

针对永磁同步电机(PMSM)物理结构存在的固有齿槽转矩脉动会导致电机运行时速度波动的问题,提出了一种齿槽转矩补偿方法。首先,结合齿槽转矩产生的机理,设计了齿槽转矩补偿方法;其次,利用专用设备获取电机齿槽转矩数据,然后结合快速傅里... 详细信息

针对永磁同步电机(PMSM)物理结构存在的固有齿槽转矩脉动会导致电机运行时速度波动的问题,提出了一种齿槽转矩补偿方法。首先,结合齿槽转矩产生的机理,设计了齿槽转矩补偿方法;其次,利用专用设备获取电机齿槽转矩数据,然后结合快速傅里叶变换(FFT)进行谐波分析,在线计算拟合转矩补偿量,对控制器的转矩指令进行补偿,可降低齿槽转矩脉动的影响;最后,对该方法进行了实际的测试验证,结果表明该方法可有效降低伺服电机齿槽转矩脉动引起的速度波动。

关键词：齿槽转矩谐波分析速度波动永磁同步电机

砂型3D打印技术在航空发动机领域的研究与应用

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材料导报 2024年第S1期38卷 431-434页

作者：李瑛辉李天才共享装备股份有限公司银川750021 共享智能装备有限公司银川750021

随着航空工业的快速发展,行业对航空发动机的性能和制造效率提出了更高要求。传统的砂型铸造方法已难以满足现代航空发动机复杂结构的制造需求。砂型3D打印技术作为一种新兴的快速成型技术,以其高效、灵活、精确的特点,为航空发动机的... 详细信息

随着航空工业的快速发展,行业对航空发动机的性能和制造效率提出了更高要求。传统的砂型铸造方法已难以满足现代航空发动机复杂结构的制造需求。砂型3D打印技术作为一种新兴的快速成型技术,以其高效、灵活、精确的特点,为航空发动机的设计和制造带来了革命性的变革。本文综述了砂型3D打印技术的原理、优势及其在航空发动机领域的应用现状;分析了目前砂型3D打印技术在航空发动机领域应用存在的问题,并提出了相应的解决措施;通过应用案例分析,强调了砂型3D打印技术在提高航空发动机生产效率和质量方面的重要性。最后,对砂型3D打印技术在航空发动机行业领域的未来发展趋势进行了展望。

关键词：砂型3D打印铸造航空发动机研究应用

数据驱动的深井超长工作面支架载荷区域特征分析与分区预测

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煤炭科学技术 2024年第S1期52卷 1-12页

作者：巩师鑫中煤科工开采研究院有限公司智能开采装备分院北京100013 天地科技股份有限公司开采设计事业部北京100013

实现液压支架载荷预测分析对于及时改善支架适应性和实现安全支护具有重要作用,需要高质量、大数量的支架载荷时序数据和有效的预测方法作为支撑。然而,深部超长工作面上覆岩层应力环境和垮落步距的非同质同步引发工作面不同区域支架载... 详细信息

实现液压支架载荷预测分析对于及时改善支架适应性和实现安全支护具有重要作用,需要高质量、大数量的支架载荷时序数据和有效的预测方法作为支撑。然而,深部超长工作面上覆岩层应力环境和垮落步距的非同质同步引发工作面不同区域支架载荷差异化。因此,针对深井超长工作面顶板覆岩长期循环动载作用和分区破断造成工作面不同区域载荷差异明显以及无法实现动态区域更新下的液压支架载荷预测的问题,提出了一种数据驱动的深井超长工作面支架载荷区域特征分析与分区预测方法。首先,在获取工作面液压支架载荷数据的基础上,利用MeanShift聚类算法实现工作面区域动态划分,并分析深井超长工作面不同区域的支架载荷变化特征;然后,提出一种考虑多维时序数据特征和注意力机制LSTM预测方法,构建支架载荷一次性多输入多输出预测框架,实现了预测算法精度和输入输出特征结构的协同设计;最后,基于前述工作面区域划分结果,建立工作面区域化液压支架群组载荷预测模型,实现了综采工作面液压支架群组载荷时序数据循环训练和高精度预测。该方法通过考虑工作面载荷区域分布特征,建立多输入多输出特征工程,可实现基于工作面区域动态更新的液压支架群组载荷预测,能够为后续分析工作面矿压显现规律,超前适应采场环境变化和指导工作面正常回采提供依据。

关键词：工作面液压支架载荷预测时间序列数据区域划分

面向复杂工况的液力变矩器与变速箱效能优化协同控制策略

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西安交通大学学报 2024年第2期58卷 146-156页

作者：张泽宇惠记庄许仕伟耿麒卜正锋长安大学道路施工技术与装备教育部重点实验室西安710064 西藏天路股份有限公司博士后工作站拉萨850000 陕西航天动力高科技股份有限公司西安710077

针对工程机械在复杂工况下能源利用率不高的问题,提出了一种液力变矩器与变速箱效能优化协同控制策略。首先,在装载机功率与力学平衡的基础上,构造了基于牵引性能理论的装载机动力传动系统仿真平台,并通过装载机循环工况采集到的实验数... 详细信息

针对工程机械在复杂工况下能源利用率不高的问题,提出了一种液力变矩器与变速箱效能优化协同控制策略。首先,在装载机功率与力学平衡的基础上,构造了基于牵引性能理论的装载机动力传动系统仿真平台,并通过装载机循环工况采集到的实验数据验证了其有效性和可靠性;其次,基于发动机与液力变矩器台架实验,研究了ZL50型装载机的牵引特性,对比了其在起步、举升、铲掘、匀速4种不同牵引阶段的动力性能,分析了液力变矩器的闭锁点对装载机动力性、平顺性和经济性的影响;最后,提出了面向复杂工况的液力变矩器与变速箱效能优化协同控制策略,并对优化前后的装载机效能进行了对比分析。研究结果表明:在相同的V型循环工况下,采用所提出的控制策略,装载机等油耗输出能量从372.69 kW·h·mL^(-1)提高到420.51 kW·h·mL^(-1),整机效能提高了约12.8%。所提策略可为大型工程机械传动效率低、燃料消耗大、污染排放严重等问题提供解决方案。

关键词：装载机传动系统液力变矩器变速箱协同控制