摘要：以材料力学中典型的薄壁圆筒应力分析为例,设计了趣味开放实验。基于材料力学和弹性力学基础知识,将该例题结合易拉罐和储气罐等类似结构阐述薄壁圆筒的应力分布,通过理论分析、拉压实验和电测法实验探究了薄壁圆筒的内压和强度,实验结果与理论分析吻合较好。开放实验达成度表明,本项实验具有一定的趣味性和专业性,学生态度积极,综合应用能力有所提高,但也暴露了一些问题,为后续进一步改进开放实验举措提供了有力参考。

摘要：为了研究在激光熔覆过程中不同的扫描方式对薄壁圆筒变形的影响,实验通过在熔覆过程中利用传感器测量指定位置的动态变形过程和三坐标测量最终变形数值的方式,分析圆筒不同点位数值变化和熔覆圆筒自由端面的形变情况。结果表明,在单向熔覆扫描方式中,平行轴扫描径向整体变形小于周向扫描,轴向变形是圆周扫描的1/5。连续扫描中周向扫描的径向变形靠近自由端变形大于平行轴扫描,远离自由端变形小于平行轴扫描,轴向最终变形程度比平行轴大28.5%。周向扫描的方向性对于轴向上的变形无明显差别,主要区别在径向上的变形。该研究结果对熔覆在薄壁圆筒件上的变形具有一定的参考意义。

摘要：热棘轮失效是薄壁圆筒的主要失效模式之一,现有ASME锅炉及压力容器规范和EN13445等设计标准主要考虑环向应力,而未考虑轴向应力条件,使得设计结果可能偏于不安全。针对循环热-机械双轴载荷下薄壁圆筒热棘轮设计理论的不足,采用非循环分析方法系统研究双轴应力状态下薄壁圆筒热棘轮极限的解析解,重点考虑轴向压缩应力对循环温度梯度和稳定内压组合载荷下薄壁圆筒热棘轮极限的影响,并提出相应的设计方法,并采用有限元法对理论结果进行验证。结果表明,循环热-机械载荷下轴向压缩应力会显著降低薄壁圆筒的热棘轮极限,且理论解与有限元分析结果吻合良好,这说明此方法可用于循环热-机械双轴载荷及类似工况下薄壁圆筒的热棘轮设计限,具有良好的工程价值。

摘要：碳纤维复合材料薄壁圆筒为各向异性导热,其轴向导热系数是筒体温度场理论计算、成型工艺优化的重要参数。碳纤维复合材料圆筒由于较小的截面面积给筒体加热、热量有效传递带来了较大困难。本文以平板材料导热系数的稳态法测试国家标准为基础,基于傅里叶一维稳态导热原理,设计了一套用于薄壁圆筒轴向导热系数测试的装置,采用双试件对称加热、辐射换热防护及热对流环境控制等实现了热量沿筒体轴向的有效传导,利用该装置对导热系数已知的铝筒进行测试,验证了该装置设计的可行性,得到了碳纤维复合材料薄壁圆筒的轴向导热系数为(4.60±0.13) W/(m·K)。

摘要：采用薄壁圆筒缩径成形工艺生产汽车产品是一种新技术。与传统的旋压成形比较 ,可大大降低设备的投资 ,提高生产效率和产品质量 ,降低制造成本。薄壁圆筒缩径成形与薄壁管缩径比较 ,缩径时存在着口部起皱、顶盖弯曲失稳的缺陷。为了得到高质量的产品 ,缩径工艺方案设计要考虑材料性质、摩擦系数、缩径变形量、半模角等诸多因素。本文以轿车后弹簧座缩径成形为例 ,研究了上述参数对缩径工艺方案设计的影响。并采用有限元数值模拟方法进行工艺参数的优化设计 。

摘要：针对高速旋转薄壁圆筒内传感器检测信号传出和驱动命令输入中存在的真空密封问题,文章从结构简单、操作方便和高密封性等方面开展引线密封结构设计,实现了高速旋转薄壁圆筒内状态检测和机构驱动。文章还提出了一种能够快速锁定漏点位置的专用探漏方法,且经试验证明,引线密封满足真空度要求,探漏方法效果明显,已用于多种专用设备机型的研制和优化。

摘要：针对薄壁圆筒初步圆整传统手工作业的众多难题,设计了薄壁圆筒初圆整专用设备,将薄壁圆筒的误差检测与检测后的修整、整合在同一设备上完成;同时将薄壁圆筒的误差检测与检测后的修整,分开在两套相似的机构上进行;采用丝杠螺母传动,十分方便地实现了误差检测与薄壁圆筒修整两套传动系统的切换。有效降低了工人的劳动强度,节省了工作场地面积,改善了工人的工作条件,提高了工作效率;顺利解决了加工难题,为企业创造了良好的经济效益。

摘要：分离螺栓解锁时会产生较大的冲击,为了避免解锁冲击对飞行器结构产生破坏,需要对冲击能量进行缓冲吸收。基于薄壁圆筒吸能原理,在有限安装空间内设计缓冲吸能装置,利用有限元计算方法,对不同厚度、不同冲击速度条件下薄壁圆筒的缓冲性能进行数值分析,并通过缓冲试验进行验证。研究结果表明:薄壁圆筒具有良好的缓冲吸能效果,在结构未完全压溃的条件下,薄壁圆筒壁厚越小,缓冲效果越好;冲击速度与薄壁圆筒缓冲性能具有明显相关性,呈现出强非线性关系。

摘要：以易拉罐为薄壁圆筒试件,设计并加工了一组局部刚性夹持结构,对局部刚性夹持试件进行外压试验,考察了局部限制约束对薄壁外压圆筒稳定性的影响,同时利用有限元软件ANSYS对结构进行了特征值屈曲分析和几何非线性屈曲分析。试验与有限元计算表明:临时性局部限制约束可以提高外压薄壁筒体的抗失稳能力,并且薄壁圆筒的失稳临界压力和失稳波形数随刚性夹持件宽度的增加而增大。

摘要：本文首先对轴压薄壁圆筒作出简单的力及其变形分析。然后从微单元体静力平衡,推导出关于筒壁径向位移的微分方程。应用圣维南原理以及力边界条件,确定求解微分方程中的4个积分常数。于是我们得出筒壁径向位移的挠度方程。再利用出现在挠度方程中的不定型式,我们可以找出计算临界力的公式。最后对这一算式的实际可用性作了说明。