摘要：热连轧机组板形控制是一项关键的任务,它旨在解决板形变化对产品质量和生产效率的影响。针对热连轧机组板形控制过程中的板形约束变量问题,采用双因素线性插值的方法,在分析弯辊力和窜辊量对板形影响的基础上建立双因素传递系数模型和板形控制空间。首先对板形空间的插值方法进行设计,然后应用到弯辊力和窜辊量对轧制压力的传递系数模型的建立中,求出相应弯辊力与窜辊量对轧制压力的传递系数,这些传递系数可以被视为板形控制的关键参数,利用求出的传递系数基于板形调节建立轧机板形控制空间。通过对板形控制空间的求解,可在板形控制范围内实现板形的快速搜寻和弯辊力、窜动量对板形的快速控制,为热连轧机组的操作提供有效指导。该方法在解决板形控制难题上具有显著的效果,能够提高产品质量和生产效率。未来的研究可以进一步优化传递系数模型和板形控制算法,实现更加精确和自动化的板形控制。

摘要：重型货车桥壳尺寸大、承载重,桥包部分受力复杂,在开发试验及工程应用中存在开裂现象。本文中提出了无缝钢管胀压成形的重型货车桥壳设计方法,给出了胀压成形工艺流程;设计并试制出1∶1的轴荷11.5 t重型货车桥壳样件,通过胀压成形过程的有限元模拟,揭示了桥壳的壁厚变化以及后盖过渡圆弧面的应力分布规律,揭示出桥包的变形强化系数达到1.37~1.61。通过在桥壳样件上推力座施加65 kN纵向力的扭转工况静强度模拟及试验,揭示出桥包部分的切向应变和法向应变最大为317με、每米轮距的最大纵向变形小于0.91 mm,并给出了桥包前平面高出两侧宽度、无缝钢管壁厚的设计依据。基于实车采集载荷谱下进行扭转工况的疲劳试验,胀压成形桥壳样件经过5个阶段共计141.9万次的循环,仍保持完好未失效。研究结果表明,无缝钢管胀压成形的重型货车桥壳质量轻、强度刚度高,为彻底解决桥包的失效问题提供了重要参考。

摘要：汽车桥壳是大尺寸复杂形状管件,横截面存在小圆弧,使用传统液压胀形需要超高内压,难以成形。本文简介胀压成形工艺,分析了预成形管坯多向压制过程,揭示出小圆弧的成形机理,并推导出应力大小与内压、外压的表达式,给出小圆弧内壁点近似塑性变形条件及屈服轨迹,分析出小圆弧曲率半径差异及裂纹的原因,并给出小圆弧设计方法。针对某轴荷10 t桥壳管件的胀压成形进行了有限元模拟,小圆弧应力状态的变化趋势同理论分析一致,并揭示了不同压制方式下模具压制力、小圆弧两侧应力及相对内径的变化规律,拟合出剪切应力与圆弧相对内径的表达式,依据小圆弧设计方法确定压制系数、摩擦因数及圆弧相对内径范围。进行了桥壳管件胀压成形工程试验,实测模具压制力及样件横截面的小圆弧尺寸,相同条件下的有限元模拟与试验结果吻合。

摘要：针对我国玉米秸秆量大,生产应用的还田机具还田深度浅,存在影响后续播种、出苗质量、病虫害发生率高和深层土壤“碳饥饿”等问题,设计了一种秸秆粉碎集中全量深埋还田机,可一次完成秸秆捡拾、粉碎、输送、深松开沟、集中遁注掩埋和碎土镇压等作业,在有效减少土壤扰动下能够将多行站立或粉碎后秸秆集中埋入地表下一条深380~400 mm的沟内。阐述了秸秆粉碎集中全量深埋还田机整机结构及工作原理,对秸秆螺旋输送装置、抛压风机、深松开沟遁注装置和传动系统等关键部件进行了设计与计算,初步确定了螺旋输送装置与抛压风机转速、风机出料口尺寸和遁注体截面形状参数,并对抛压风机与遁注体腔体内部进行了流场模拟分析与验证。按照设计要求对秸秆粉碎集中全量深埋还田机进行了试制,并进行了机具性能与大田定位试验,结果表明:在作业速度3 km/h时,秸秆捡拾率为90.8%,开沟深度与秸秆掩埋深度均值分别为394 mm与200 mm,开沟深度与秸秆掩埋深度稳定性系数分别为97.4%和92.5%,各项指标与设计值相符,且满足农艺要求。同时大田定位试验结果表明,秸秆集中深还田与传统还田相比,0~200 cm土壤贮水量提高29 mm,20~40 cm土层有机碳、全氮和速效磷养分含量分别增加7.14 g/kg、0.59 g/kg、1.53 mg/kg,有效增加了土壤养分含量,提高了深层土壤肥力与贮水能力。

摘要：针对同轴式电动汽车驱动桥,设计了带轴头桥壳的一体式成形工艺,首先选用无缝钢管进行胀压成形制得预成形管坯,再对两端圆管部分进行冷态缩径、热态挤压成形轴头及与内侧连接的台肩。建立轴头挤压成形的力学模型,分析金属的流动趋势,揭示挤压量、镦粗区加热长度对轴头、台肩成形的影响规律,并给出挤压量的近似计算公式。针对某轴荷80 kN的电动汽车桥壳,通过有限元模拟和1∶1工程试验,揭示了挤压量s、镦粗区加热长度L对台肩根部壁厚、内腔圆角半径的影响规律,确定了s的合适范围为36~39 mm、L的合适范围为34~44 mm。研究表明:设计的一体式成形工艺可行,为生产实践提供了重要依据。

摘要：为改进某型号秸秆收获压捆机驾驶室的人机系统性能,从人的因素出发,研究显控装置的可视性、操纵装置的可达性、座椅的可调性和驾驶室的空间布局等影响驾驶员操作舒适性的因素。以Jack软件为平台,对由虚拟秸秆收获压捆机驾驶室模型和虚拟驾驶员模型组成的人机系统进行人因仿真试验,分析现有驾驶座椅的H点分布曲线、视野及可视域、双手可达域、驾驶员工作姿势评级、下背部受力,预测驾驶姿势下静态强度风险。利用H点域重新确定H点,依托人机工程设计理论提出改进建议。最后,重复进行Jack人因仿真试验来验证改进方案的有效性。结果表明:所论述的方法能够对该型号秸秆收获压捆机驾驶室的改进设计提供有效数据和支持。

摘要：为解决华北地区秸秆反应堆一体作业机铺秸秆过程中需要预处理秸秆问题,文中设计了位于秸秆反应堆作业整机上的可自粉碎秸秆的布料装置。基于棚室秸秆生物反应堆农艺要求,确定了布料斗整体结构,明确了双螺旋式秸秆粉碎刀辊具体参数,确定了防堵辊、传送带、菌种下料辊、菌种打散辊的结构和主要参数。根据整机前进速度、秸秆掩埋深度和秸秆菌种比例要求,确定了各部分转速,利用链传动传递动力,完成布料斗粉碎秸秆布料到沟槽中并按比例洒落菌种的作业流程。利用ANSYS Workbench对粉碎刀辊进行模态分析,证明其转速满足实际工况。利用EDEM软件对菌种打散辊作业过程进行仿真,利用Design-Expert10.0.7软件进行方差分析,确定了其最佳参数,采用6片打散片,转速75 r/min,前进速度4 m/s,可实现最佳菌种洒落平整度,达到菌种均匀洒落要求。

摘要：为解决联合整地机破茬翻埋作业后地表平整度低、土壤分布不均匀的问题,该研究设计了分段反螺旋式匀土旋平刀辊,提出田口法结合离散元仿真的刀辊参数设计思路。首先定性分析并确定了影响刀辊轴向运土和抛土的关键因素及水平;然后以作业后地表平整度为优化目标,以沙壤土和黏壤土为噪声因子,利用田口法设计试验并进行离散元仿真,得出适应不同土壤类型的最优参数组合为:刀轴转速300r/min、螺旋升角70°、旋耕刀型号IT245、刀轴直径80mm、刀座间距62mm、旋耕刀双螺旋排布,此时地表平整度仿真值为14.2mm。以最优参数组合制造样机并进行田间验证试验,作业后地表平整度为11.6mm、土壤分布均匀度为92.6%、耕深稳定性系数为93.2%、破土率为86.4%,优于小麦种植对耕整地的要求,所设计的刀辊有效。研究结果可为联合整地机刀辊设计提供参考。

摘要：基于术后6~12周内的前、中、后期踝关节扭伤的康复运动需求,提出具有三种康复运动模式的可重构踝关节康复并联机构。首先,针对胫距关节和距下关节的轴线运动特征,研究踝关节康复运动切换机理和“双心”特性,提出符合踝关节自由度和轴线运动特性的六种融合支链;根据构型约束支链的选取方案,筛选出四种无约束支链。其次,基于旋量理论对六种融合支链进行过约束设计,验证符合实际需求的融合支链;根据传递力旋量与动平台运动轴线关系,提出一种驱动支链完全解耦优化方法,得到三种无约束驱动支链以及十二种机构构型,使得机构在三种康复模式中实现完全解耦。最后,通过ADAMS仿真验证机构的三种运动分支及完全解耦的正确性。可重构踝关节康复机器人依据患者康复需求采取对应康复模式,适用范围广,针对性强,控制简单。

摘要：为研究热轧结构钢氧化铁皮厚度、结构及其对酸洗质量的影响,设计了“高温、低冷速”和“低温、高冷速”两种热轧工艺,并进行了热轧结构钢的生产制备。利用光学显微镜、扫描电镜分析了带钢宽度方向上氧化铁皮的厚度分布、结构特点和带钢酸洗后的表面形貌;基于不同热轧工艺下氧化铁皮厚度、结构差异,对带钢的酸洗效果以及酸洗色差缺陷的产生机理进行了探讨。结果表明,热轧结构钢氧化铁皮由外侧Fe_(3)O_(4)和内侧FeO的低温转变组织构成。由于热轧过程和卷取后温度场的不均匀分布,带钢边部氧化铁皮厚度小、结构致密,Fe_(3)O_(4)的含量比中部高;带钢中部氧化铁皮厚度大、结构疏松,FeO组织的低温转变比边部更充分。“高温、低冷速”热轧模式下氧化铁皮横向均匀性较差,边部、中部厚度相差4.7μm,其中Fe_(3)O_(4)层的厚度差为2.5μm。“低温、高冷速”热轧模式下氧化铁皮横向均匀性良好,不同部位氧化铁皮的厚度相差2.5μm,相比前者减少了46.81%,而Fe_(3)O_(4)层的厚度相差0.2μm,仅为前者的8.0%。氧化铁皮厚度、结构的横向差异是带钢酸洗色差缺陷的主要诱因。共析组织(α-Fe+Fe_(3)O_(4))疏松多孔,其酸洗过程以“剥离”的方式进行,酸洗效率更高。带钢优先完成酸洗的部位持续与酸液接触,在表面产生大量的“侵蚀裂纹”,形成宏观色差。改善氧化铁皮分布,控制氧化铁皮中Fe_(3)O_(4)、共析组织的比例是优化生产工艺、提升酸洗质量的关键。