摘要：金属陶瓷硬质覆层材料是一种具有高耐磨损性能的新型层状复合材料,尤其适应于耐磨损零件的制造。文中选择板类金属陶瓷硬质覆层零件为研究对象,首先把该零件等效为均质零件,把该均质零件与圆柱体零件在一定压力作用下的摩擦过程简化为平面应变问题,根据赫兹接触理论建立覆层零件界面处最大剪切应力理论模型。根据理论模型进行实例研究,并进行有限元分析。理论研究结果与有限元分析结果相符。二者均表明,覆层零件界面处最大剪切应力随覆层厚度的增大而减小,随磨损载荷的增大而增大。同时研究摩擦副材料对覆层零件界面最大剪切应力的影响规律。提出覆层零件在磨损载荷作用下应满足其界面最大剪切应力不超出相应覆层材料的界面剪切强度的设计准则。文中的研究结果对金属陶瓷硬质覆层零件的设计、优化以及金属陶瓷硬质覆层材料的进一步推广应用具有重要的理论指导意义。

摘要：为了减小制冷压缩机运行过程中配管系统的振动,采用Pro/Engineer软件建立制冷压缩机配管系统和管道内部气柱的三维实体模型,然后利用有限元分析软件ANSYS分别对配管系统和管道内部气柱进行结构模态分析和声学模态分析,得到配管系统和管道内部气柱的前6阶固有频率.计算结果表明:配管系统的4阶固有频率与压缩机激发频率非常接近,会发生共振;而管道内部气柱的固有频率不在共振区内,不会发生共振.基于此,研究了回气管长度、排气管长度和固定支撑数目对制冷压缩机配管系统振动的影响特性.模态分析结果表明:随着回气管和排气管长度的减小,制冷压缩机配管系统和管道内部气柱的各阶固有频率逐渐增大;当回气管长度设计取值合理时,配管系统和管道内部气柱的固有频率能够有效避开共振区,共振不会发生;随着排气管长度的减小或固定支撑数目的增加,配管系统的固有频率逐渐远离共振区,有利于避免共振发生,且设置2个固定支撑较为合理.模拟结果与文献试验比较吻合一致.

摘要：为了有效解决煤矿工作面液压系统可靠性和安全性低的问题,提高系统清洁度,保证综采工作面液压系统能够稳定工作,设计了一种煤矿工作面反冲洗回液过滤系统。首先对过滤站液压系统进行设计,进而应用ProE对各组件及整个过滤系统进行了三维建模,然后通过AMESim仿真平台对液控主阀以及整个液压系统进行了HCD建模和仿真,最后对所设计的反冲洗回液过滤系统的样机进行了试验研究。结果表明:所设计的过滤系统符合设计要求,并在工作时保持良好的启闭特性及速度响应,其过滤精度高且纳污容量大,并在工作时保持良好的流量和压降特性。

摘要：汽车主动式头枕能够在汽车追尾碰撞时有效地减小头枕和头部的间距,从而实现保护乘车者颈部的作用。针对现有汽车主动式头枕装置的设计缺陷与不足,提出运用TRIZ理论对主动式头枕机构进行创新设计,优化设计了一种基于分割创新原理的非联动式汽车座椅主动式头枕装置,然后通过UG/Motion功能模块对所设计机构进行运动仿真分析。分析结果表明机构运动轨迹符合设计要求,运动过程无干涉发生,从而验证了本机构设计的可行性与正确性。

摘要：振荡水柱(OWC)驱动压电发电装置采用振荡水柱波浪能转换装置与复合圆形压电陶瓷片结合,主要由箱体、振荡水柱、压缩空气柱和复合圆形压电陶瓷片组成。首先基于线性波理论,采用三维Green函数法建立气室内水气动力学性能的空气压强理论计算模型,利用多维切比雪夫多项式求解气室内压强;其次根据压电陶瓷发电理论,结合材料力学的基础理论,建立圆形压电振子受压强作用的数学模型,进行受力分析和变形分析,得到复合压电振子的能量输出。振荡水柱驱动压电发电理论建模,实现数值模拟波浪能向电能的转换,为海面无线传感网络节点、小功率设备等持续供电装置的设计提供理论依据。

摘要：建立了超高摩尔质量聚乙烯(UHMWPE)薄膜熔体挤出成型有限元模型,采用鱼尾式机头设计了厚度为1mm、幅度为100 mm的UHMWPE薄膜挤出模具,基于有限元软件Polyflow对挤出流道内熔体的流动开展了有限元模拟,采用不同几何模型分别获得了流道内熔体速度和压力的分布规律。分析了有无阻流块、有无稳流区和不同长度成型区对流动的影响,获得了阻流块高度、稳流区长度、成型区长度对挤出成型的影响规律和影响效果,对UHMWPE薄膜挤出口模设计给出了建议。

摘要：针对镁合金常温下塑性较差导致自冲铆接的接头缺陷,提出运用TRIZ理论进行工艺装置的创新设计。通过构建自冲铆接装置与激光辅助加热系统的技术冲突模型,给出了基于TRIZ理论的4种推荐解决问题发明原理。在分析不同发明原理的基础上,虚拟设计了一种镁合金板材激光辅助加热自冲铆接装置的设计方案。通过UG软件进行运动仿真分析,结果表明:新设计的激光辅助加热自冲铆接装置在上下极限位置没有干涉发生,从而验证了该机构的可行性及有效性。

摘要：矿用卧螺离心机能够极大地提高煤泥水混合物的分离效果,减少煤炭资源的浪费并降低其污染。然而,卧螺离心机转鼓锥段的锥角大小能够直接影响煤泥的含湿率,所以转鼓锥段锥角的参数大小对离心机进行煤泥分离有着至关重要的作用。通过使用FLUENT软件采用仿真试验的方法研究了转鼓锥角的变化情况对卧螺离心机固液分离的影响。结果表明:根据目前所已有的矿用卧螺离心机中的转鼓锥角,选取不同的转鼓半锥角(3°,5°,7°,9°,11°,13°),对不同转鼓半锥角中矿用卧螺离心机所的分离性能进行了模拟研究,同时结合锥段处转鼓的截面压力变化规律,最终找出最佳的卧螺离心机转鼓半锥角,对其进行试验验证。结果表明矿用LW800卧螺离心机的转鼓锥角为7°时,比其他角度更能够有明显的分离效果,分离出的泥浆干稠,水液体清澈。即矿用LW800卧螺离心机的最佳转鼓锥角为7°。

摘要：为了提高人机交互的安全性、舒适性以及对复杂非结构化环境的适应能力,设计了一种基于串联弹性驱动和刚性驱动混合的新型下肢外骨骼机器人踝关节。在电机与外骨骼机器人负载之间引入线性弹簧组以实现柔性驱动,对机器人脚部触地等冲击起到缓冲减振作用。设计了碟刹装置实现刚性驱动功能,以快速精确的响应人踝关节的摆动,避免人机运动偏差。建立了踝关节的动力学模型,通过频域特性分析方法得到了踝关节在不同参数特性下的稳定性以及力跟随特性。仿真实验验证了外骨骼机器人踝关节在受到冲击时的缓冲减振特性,并且验证了模型的准确性和有效性。

摘要：基于计算流体力学（CFD）技术,对超声波燃气表进行了结构改进,并以声道测量段线面速度比K系数及其标准差ΔK来评价其性能。共涉及a～e 5种方案,结果表明,不同基表结构的K系数在不同流量下呈现出不同的变化趋势,且随流量的增大先减小而后趋于平缓。在小流量区前半部分,各方案K系数变化率大致相同,在小流量区后半部分,除方案a外各方案K系数曲线近似平行;在中流量区方案c～d的K系数变化率基本一致;在大流量区方案a～d的K系数曲线与横坐标轴近乎平行,方案e虽有一定的坡度,但其线性度较好。通过比较不同设计方案的标准差ΔK发现,方案e的流体速度分布最为均匀,但压损稍大。为后续超声波燃气表的性能研究、设计和结构优化提供了理论依据和参考。