摘要：梁柱连接件是混凝土试件成型机的重要组成部件,为提高框架结构的安全性、可靠性和稳定性,针对某型号混凝土试件成型机的梁柱连接件,通过拓扑优化和尺寸优化实现轻量化设计.首先,对现有梁柱连接件进行拓扑优化设计,并根据拓扑优化结果开展二次设计;其次对二次设计后的梁柱连接件构建尺寸优化模型,采用正交试验和方差分析筛选出对性能响应影响较大的结构参数作为设计变量,以成型机连接件质量最小为优化目标构建尺寸优化模型;最后,通过建立响应面优化模型进行求解获得最优的尺寸参数组合.研究结果表明,经过拓扑优化和尺寸优化后,连接件在质量方面降低了1.472 9 kg,减重比例达27.5%.

摘要：【目的】研究不同前、后盖板曲率半径对高速离心泵叶轮固有频率的影响,为叶轮的合理设计提供科学依据。【方法】采用数值模拟方法,首先得到叶轮前6阶固有频率,其次对3种不同前、后盖板曲率半径的叶轮进行模态分析,得到叶轮前6阶模态频率。【结果】叶轮前6阶固有频率随叶轮前盖板曲率半径增加而增加,半径从10 mm增大到14 mm时,第4阶固有频率变化最大,固有频率增加10%;增大叶轮后盖板曲率半径对叶轮固有频率影响很小,半径从20 mm增大到30 mm时,固有频率降低0.18%。【结论】适当的增加叶轮前盖板曲率半径有利于提高离心泵叶轮的模态频率,提高其动态特性。

摘要：采用Box-Behnken方法,对新型螺旋管的传热性能和阻力性能的模拟计算进行实验设计。设定螺旋管内径、进口流速、螺旋槽波高、螺距和单节螺旋管与光滑管长度比5个影响因素,应用响应面法建立综合性能评价指标(PEC)与5个因素之间的二次多项式模型,确定螺旋管的最佳参数,对螺旋管强化传热机理进行研究。结果表明:换热管中的螺旋槽增加了换热面积,同时使流体产生周期性扰动,加快热量的传递;在实验优化范围内,螺旋管内径是影响PEC最显著的参数;换热管的最佳参数为:换热管内径25 mm,进口流速0.4 m/s,螺旋槽波高3 mm,单节螺旋管与光滑管长度比为1,螺距15 mm;在该条件下,计算得到努塞尔数为395.8,阻力系数为0.044,综合性能影响因子为3.82。

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：基于简化模型构建了高速离心泵转子系统的一维梁结构有限元模型,其中,轴承刚度采用经验公式进行建模。采用一维流体仿真软件Flomaster和Simulink联合仿真获取了泵在启动过程中转速和流量随时间的变化曲线,并将从Flomaster软件中获取的外特性数据加载到流场模拟软件CFX中对转子系统在启动过程中的叶轮部分进行流场分析,得出转子系统在启动过程中的轴向力和径向力随时间的变化曲线。然后,基于所得载荷-时间历程和有限元模型对转子系统进行瞬态分析,得到了高速离心泵转子系统在泵启动过程中各个节点及轴承处的动态响应,揭示了其瞬时响应变化规律。

摘要：为研究自动化控制系统各个环节的设计方法与相互通信方式,设计了一个汽车轮毂全自动搬运系统,采用西门子S7-200 SMART进行系统逻辑控制,完成对视觉系统、ABB工业机器人机械手控制系统、汽车轮毂、光电传感器、上/下料输送线、操作按钮、人机界面、指示灯和安全门开关等各种外设的通信控制工作。经过现场调试,该汽车轮毂全自动搬运系统能对机器人夹具进行快速定位,将来料线上的轮毂较准确地搬运到下料线。同时,人机界面具有实时监视和报警功能,功能齐全,操作简单。实践证明,该系统设计能够满足设计需求,提高生产的稳定性和可靠性。

摘要：针对球头刀端铣加工工艺,可采用等残高刀位轨迹规划方法生成离心泵叶轮叶片型面的加工轨迹。首先根据端铣加工的工艺特点和叶片型面的几何特征,选取叶片上一条长边界曲线作为初始刀触点轨迹,并通过许用弦长公差离散形成刀触点序列;然后定义与进给方向垂直的截平面簇,在每个截平面内建立以刀触点为圆心的圆弧,将圆弧与叶片型面相交的前交点作为下一刀触点,并沿着刀轴方向计算刀位点,形成刀位点序列,拟合得到刀位轨迹。UG仿真表明,针对给定的叶轮,设定残高0.05mm时,可以得到实际均方根残高值为0.0463mm的光顺加工轨迹,其后跟角在(4.3432,15.8454)内变化,侧倾角在(46.4292,56.7360)内变化,刀轴转动无突变。

摘要：根据有限元分析设计的原则,以受内压的方形容器开椭圆形孔为课题,对不同外力和力矩作用下开椭圆孔的方形容器接管区进行了应力分析、强度设计和疲劳分析,并提出了轻量化优化设计方案,使容器的整体质量减少了22.3%。

摘要：利用有限元软件ABAQUS建立了螺栓法兰连接系统的实体模型,采用热结构耦合分析方法,研究了法兰公称直径为100mm的螺栓法兰系统的温度场及其应力场,以及在预紧力和温度梯度操作条件下螺栓等效应力、轴向应力、径向应力和切向应力的变化关系.结果表明,温度场对螺栓轴向两端的应力影响较大,当内壁温度为100℃时螺栓头靠近法兰一侧的等效应力增加了250MPa,螺栓上靠近法兰一侧的螺纹的等效应力增加100MPa,而温度场对螺栓远离法兰一侧的螺纹的应力影响很小,说明设计时应重点考虑热应力对靠近法兰一侧的螺纹与螺栓头的影响.

摘要：在循环内压载荷下,采用非循环法等方法推导了不同壁厚下厚壁圆筒的棘轮极限解析解,提出了相应的设计方法,并采用有限元方法进行了验证。理论解与有限元分析结果吻合良好。结果表明,此方法可用于循环内压载荷及类似工况下厚壁圆筒的棘轮极限设计,具有一定的工程价值。