摘要：为提升涂层混凝土在紫外线照射下的抗碳化性能,通过引入不同掺量金红石型纳米TiO_(2)对水泥基结晶涂层和聚氨酯涂层进行改性。结果表明:紫外线照射一定程度上会削弱涂层混凝土的抗碳化性能;使用纳米TiO_(2)改性后,两种涂层混凝土在紫外线照射下的抗碳化性能均得到了不同程度的提升,随着纳米TiO_(2)掺量的增加,两种涂层混凝土抗碳化性能均呈现先提升后降低的趋势,其中水泥基结晶涂层中纳米TiO_(2)最优掺量为2%,聚氨酯涂层中纳米TiO_(2)最优掺量为1%~2%,紫外线照射下纳米TiO_(2)对聚氨酯涂层混凝土抗碳化性能的提升最为明显。

摘要：目的针对汽车变速箱轴套在精锻工艺设计阶段成形方案选择多、成形结果不确定的现象,解决试验成本高,开发周期长的问题。方法采用有限元模拟和工艺评价数学模型进行协同研究。首先,针对各工艺方案建立有限元分析模型,分别进行成形模拟,根据成形后零件的填充情况和截面流线状况来评估工艺的合理性;其次,利用工艺评价数学模型将各方案模拟获得的最大应力、最大应变、最大损伤值、最大载荷等重要参数进行整合,以零件质量和模具寿命作为综合评估对象,根据评价值确定最优方案,同时对各方案下的载荷情况进行分析;最后,按照最优方案完成制模和试模生产。结果获得的变速箱轴套成形饱满,质量好,表面无明显缺陷,与模拟结果一致,验证了开发过程的准确性,且尺寸符合要求,内部探伤无裂纹。结论提出的开发工艺可靠,与切削工艺相比,生产效率大幅提升,同时材料利用率提高到92.7%。

摘要：为了研究温度对膨胀型聚氨酯高聚物注浆材料在裂隙中扩散特性的影响,设计了平板裂隙注浆模型试验装置,以一种工程中应用的聚氨酯高聚物浆液为对象,开展了高聚物注浆系列试验,测试了不同浆液预热温度、环境温度、注浆量条件下高聚物浆液在平板裂隙中的扩散特性,得到了不同工况下浆液扩散速率、扩散范围以及浆液和裂隙壁内温度分布随时间变化情况。分析结果表明:浆液预热温度对高聚物扩散过程具有重要影响,相同注浆量条件下,预热温度越高,浆液扩散速率越快,初凝时间越早,浆液扩散半径随着预热温度的升高逐渐增大,低温下浆液扩散半径显著低于高温下的试验结果;浆液扩散过程与其化学反应进程不完全同步,其化学反应终止时间晚于浆液初凝时间;浆液温度随时间呈现先升高然后逐渐下降、变化速率由快至慢的演化特征,同一时刻注浆孔中心处温度最高,沿径向逐渐递减;浆液升温速率和温度峰值随预热温度和环境温度的升高而增大;浆液扩散过程中高聚物与裂隙壁间存在明显热传导效应。试验结果对于高聚物裂隙注浆机理研究和注浆技术研发具有参考作用。

摘要：为改善高熵合金涂层的摩擦学性能,通过石墨与AlTiVCrNb高熵合金靶共溅射制备(AlTiVCrNb)C涂层,采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)分析涂层的成分、表截面形貌和物相,采用纳米压痕仪、球盘式摩擦磨损试验机测试涂层的硬度、弹性模量和摩擦学性能,采用白光干涉三维形貌仪表征涂层的磨损情况。试验结果表明:随着涂层中碳含量增加,高熵组分从BCC/FCC双相向单一FCC结构转变,且涂层的微观组织结构也随之变化;由于碳化物的形成和固溶强化,涂层呈现良好的摩擦学性能;在涂层碳原子分数为20.83%时,涂层的摩擦性能和力学性能达到最优,此时摩擦因数最低,为0.35,涂层硬度与弹性模量最高,分别为17.84、182.72 GPa。研究表明,在磁控溅射工艺中石墨与AlTiVCrNb高熵合金共溅射,可以获得摩擦学性能良好的高熵碳化物(AlTiVCrNb)C涂层。

摘要：目的针对不同运输包装框架进行力学特性分析,为同类的包装箱体框架结构设计提供精确可靠的设计方案。方法以实际的2款箱体结构为例,根据不同类型的结构特征进行物理结构设计参数输入,然后分别对其进行大变形下的力学仿真分析,得到2类框架结构的静力学特性,总结得到该类框架结构的静力学结果,通过模态叠加法得到不同频率下的结构动力学响应结果,以前9阶模态为整个框架结果振动传递能量为对比进行2类框架的结果对照分析,最终对2类包装框架的力学仿真结果进行分析,实现整个过程的良性评价。结果通过静力学结果分析,可知X形框架在大变形堆码状况下更具优势,而Y形框架在15~48 Hz中频段运输过程中更具优势,实现了不同包装环境下的多框式结构力学特性的客观分析。结论通过使用有限元仿真的方法全面性地对2类箱体结构进行了力学特性分析,为运输包装框架设计提供了参考。

摘要：针对滚动轴承可靠性低、缺乏设计依据等问题,提出一种应力-强度干涉模型下的滚动轴承可靠性评估与设计方法。考虑滚动轴承实际承载当量动载荷和规定当量动载荷的随机特性,假设两者为服从对数正态分布的随机变量,建立滚动轴承可靠性评估与设计模型。其次,对多型号多工况下的深沟球轴承和角接触球轴承进行仿真验证,结果表明:本文提出的滚动轴承可靠性评估与设计方法,通过分析当量动载荷的许用范围,结合轴承设计公式可以使优化后的轴承满足在该工况下的目标可靠性寿命,准确有效的实现滚动轴承的可靠性评估与设计。

摘要：针对工程机械优化目标函数隐性化和求解效率低的问题,文中提出了一种集成参数化有限元与响应面的优化设计方法,并以矿用螺旋输送机带式螺旋轴轻量化设计为例,说明了该方法的思路与实现过程。为提高有限元建模效率,开发了基于APDL的带式螺旋轴参数化有限元模型,实现了不同尺寸带式螺旋轴的快速有限元分析。通过析因试验筛选出对带式螺旋轴受力分布和疲劳寿命影响显著的设计变量,并以结构强度和疲劳寿命为约束建立带式螺旋轴轻量化设计模型。采用优化的拉丁超立方采样并结合有限元仿真结果建立响应面模型,来拟合设计变量与目标函数之间的隐式关系,最后通过Minitab响应优化器进行寻优求解,实现带式螺旋轴减重15.4%。求解及验证结果表明:所提出的方法不仅轻量化效果明显,而且可以在保证计算精度前提下缩短设计周期,提高整体优化效率。

摘要：高镍钛基合金(TiNi)具有密度低、比强度高等优点,广泛应用于机械工程等领域。由于TiNi合金的耐磨性较差,限制了TiNi合金在相关领域的开发和应用。为了提高TiNi合金的减磨抗磨性能,使用激光打标机在其表面设计制备鱼鳞状表面纹理并填充复合固体润滑剂SnAgCu-Al_(2)O_(3)(S-A/TiNi)。在表面纹理角度参数为70°的条件下,研究了不同速度对S-A/TiNi复合材料摩擦学性能的影响。结果表明,当速度为0.037 m/s时,S-A/TiNi-70°的磨痕表面产生温升,提高了固体润滑剂的塑形性能。固体润滑剂在应力的作用下固体润滑剂被挤出织构,促进润滑膜产生,获得最佳的摩擦学性能。当速度较高时(>0.037 m/s),摩擦表面温升快,使得固体润滑剂塑性性能增强。润滑膜在应力的作用下产生破坏,导致摩擦学性能降低。当速度较低(<0.037 m/s)时,摩擦表面产生较多的热量,使得固体润滑剂塑性形变过大。在循环应力作用下润滑膜容易发生剥落,导致基体摩擦学性能降低。

摘要：电动汽车动力电池在充放电过程中快速产生大量的热量,开展高效散热设计有利于提升电池组工作效率及其安全性。采用冷板和电池组相结合的方式进行电池组液冷散热设计,以50℃作为临界最高温度进行研究,结果表明冷板与电池组采用侧面侧方布置时电池表面平均温度最低,温度均匀性较好。满足散热设计对应的相间侧向所需质量流量最小且为0.05 kg/s,而相间上向模型的压降最小。因此,电池组散热设计时可优先选择电池单体与冷板相间布置的结构。

摘要：目的:验证针对平房仓仓底余粮而设计的清扫装置的传送部分和收集部分结构设计是否合理,并确定装置运行的关键参数,避免造成采购和制造方面的浪费。方法:基于离散元法采用EDEM仿真软件,对传送部分和收集部分的运行效果进行仿真,以洒落率为评价参数。结果:在保证传送部分和收集部分都能满足设计要求的情况下,波纹挡边带的最佳运行速度应控制在0.6~0.8 m/s。结论:该余粮清扫装置传送部分和收集部分的结构符合设计要求。