摘要：通过试验和基于FRANC 3D与ABAQUS联合仿真的方法对2024-O高配铝合金搅拌摩擦焊预制裂纹于焊核区、热影响区和垂直于焊缝方向的裂纹扩展行为进行了分析及寿命预测。结果表明,预制裂纹于3个区域裂纹扩展路径和裂纹扩展速率的仿真结果与试验结果基本吻合;预制裂纹于3个区域的裂纹扩展寿命由短到长依次为:焊核区、热影响区、垂直于焊缝方向;通过FRANC 3D对3种试样进行寿命预测结果与试验结果的相对误差在5%左右,验证了通过联合仿真的方法对焊接接头分区域模拟高配铝合金搅拌摩擦焊裂纹扩展行为和寿命预测的准确可行性。

摘要：采煤机截割夹矸煤层时,螺旋滚筒易失效。为提高螺旋滚筒的可靠性,基于刚柔耦合技术、灵敏度设计理论和相关失效性理论进行优化设计;基于破煤机理,对螺旋滚筒的瞬时负载进行数值模拟,建立采煤机刚柔耦合虚拟样机联合仿真模型,通过刚柔耦合虚拟样机仿真获得螺旋滚筒的薄弱区域、应力和振动性能指标;结合可靠性灵敏度理论,分析了关键零件的应力可靠度、振幅可靠度及其动态与渐变灵敏度结果;基于相关失效性理论,得到了螺旋滚筒相关多失效模式可靠度及螺旋滚筒设计变量的可靠性灵敏度,建立改进遗传算法对螺旋滚筒进行可靠性优化设计。结果表明,滚筒综合可靠度由0.888 5提高到0.977 5。优化后的螺旋滚筒设计变量灵敏度绝对值均降低,综合可靠性得到提升。将刚柔耦合技术、可靠性灵敏度设计理论和相关失效性理论相结合,提出一种适用于含夹矸煤层的采煤机螺旋滚筒优化设计方法,为设计高效螺旋滚筒提供了一种有效途径。

摘要：针对舰船用燃气轮机低污染排放要求,试验研究了一种三旋流贫预混燃烧室燃烧性能。结果表明:三旋流燃烧室内、中旋流角决定了点火成功与否,而外旋流角仅对点火、熄火极限有影响。采用内、中、外旋流角依次增加10°,旋流数依次增加33.3%、25.0%的组合方式有较好的点火、熄火性能;贫油点火油气比最低为0.05236,高于非预混燃烧室的一般标准,熄火油气比最低为0.00478,低于一般要求;燃烧室出口温度分布系数为0.227 9,完全满足设计要求;NOx排放指数为2.62g/kg,低污染优势明显。CO排放指数较高,为35.4g/kg,导致燃烧效率略低,仅为0.984 7。

摘要：为提高车辆悬架的馈能效率,针对单筒减振器需要体积补偿的特点,提出一种基于直线馈能和滚珠丝杠馈能相结合的新型单筒复合馈能磁流变减振器的结构方案,并建立相应的力学模型和馈能模型。利用MATLAB进行虚拟台架试验,研究其力学特性。将模型引入1/4车二自由度悬架系统数学模型中,使用Simulink进行随机路面仿真试验。仿真结果表明:该悬架在天棚控制下,悬架动挠度和轮胎动载荷分别降低了44.4%、28.8%;相较于直线馈能磁流变减振器,复合馈能磁流变减振器馈能效率明显提高;车辆以40 km/h的速度通过C级路面,直线馈能减振器的馈能效率为9.3%,而复合馈能减振器的馈能效率为14.6%。

摘要：为改善行星齿轮传动在常规设计中不能使各目标都达到最优的问题,针对自适应粒子群寻优算法中易产生不可行解、易陷入局部最优的缺点,提出一种基于动态改变惩罚系数的多级惩罚函数的自适应粒子群寻优算法,该算法将惩罚函数设置为多级惩罚函数且惩罚系数可随迭代过程动态调整。以可靠性等为约束条件,选取体积、重合度和传动效率作为目标函数,利用该算法结合理想点法,构造评价函数进行多目标优化。结果表明:采用该算法使体积减少41.87%,重合度增加2.643%,传动效率增加0.156 3%,改善了原算法的不足,使各目标得到合理优化。

摘要：为实现输送机断带时不同运动方向断带的抓捕,提出双向弧形断带抓捕器结构方案,并以GX1000型输送带为应用算例设计抓捕器主要参数,对双向弧形抓捕器的抓捕过程进行虚拟样机仿真,获得主要部件速度特性,加工制作抓捕器1:2模型样机,对其进行抓捕过程及抓捕力测试试验,基于小模型相似理论,推导抓捕器原型机抓捕力参数。结果表明:针对不同运动方向的断带,双向弧形断带抓捕器的虚拟样机和实验室条件下模型样机可进行不同转向的抓捕动作,形成可靠楔形空间抓捕制动,实现了单机的可双向抓捕,抓捕器原型机极限抓捕力P_p>56.4 kN,极限抓捕力P_p大于理论所需抓捕力F′_(zc)(F′_(zc)=23.15 kN),满足安全抓捕制动要求。

摘要：针对各种灾难过后复杂的地理环境,设计了一种具有平行四边形结构的可变形履带机器人.为了计算机器人在运动过程中的电机驱动力和地面支持力,对机器人上台阶过程进行了运动分析,利用牛顿欧拉方法建立了其跨越台阶的动力学模型,并对其运动稳定性进行了实验.实验结果表明,机器人能够根据运行环境采取不同的运动方式,具有很强的越障能力,适用于崎岖山路、瓦砾及楼梯等复杂环境.此研究可为机器人的运动控制提供借鉴.

摘要：为研究大型构件激光同轴送粉增材连接过程中的热、力、变形,探明三者分布规律和演化特性,采用ANSYS参数化设计语言,通过编程,实现对连接过程的有限元数值仿真。结果表明,由于连接区域占比较小,热影响区集中分布在连接缝周围,当接缝之间距离较小时,热影响区产生重叠。接缝处应力在连接阶段和冷却阶段表现出不同特征:连接时,应力数值不高,应力集中也不明显;冷却初期,应力数值增大的同时范围趋于集中,一段时间后,应力会在高位稳定,接缝处形成集中高应力区。在边界条件制约下,框架纵向翘曲比较明显,圆柱孔连接后会产生形状误差。由于只存在根部与框架之间的变形协调约束,肋板会产生不同方向、角度的偏转。连接位置和约束方式对成形精度有很大影响。

摘要：采用试验手段,完成了QD128航改燃气轮机燃用轻柴油燃料的适应性研究。结果表明:喷嘴雾化锥角对燃料物性改变不敏感,基本稳定;流量受粘度、密度共同影响,设计工况流量减小约3%;粘度增加导致雾化粒度增大约8μm;改用柴油后点火性能依旧良好,贫油点火范围宽;进气温度升高,贫油点火极限略为增加。以上结果为QD128航改燃气轮机柴油燃料机型设计提供了可靠的技术依据。

摘要：针对冲击地压下巷道支护设备防冲能力差,易遭受冲击性失效问题,提出一种防冲支架用变梯度薄壁圆筒吸能防冲构件,设计变梯度薄壁圆筒吸能构件不同的壁厚差和段数参数,对各参数变梯度薄壁圆管其进行冲击压溃模拟仿真,并分析各相关吸能防冲性能参数,结果表明:变梯度薄壁圆管构件段数和厚度差的增加均会使薄壁圆管压溃初始壁厚变小,从而减小初始峰值力;在平均壁厚相同情况下,不同壁厚差和段数的变梯度薄壁圆管的平均支反力和总吸能量高于普通薄壁圆管9.3%~178%;在各参数变梯度薄壁圆管中,分为四段且厚度差为0.5 mm的变梯度薄壁圆管构件的初始峰值力、吸能量和平均支反力、支反力波动性能参数较优,是ZQ6000/26/36两柱单导杆式防冲支架较为理想的防冲吸能构件。变梯度薄壁圆管构件的设计可以改变普通薄壁圆管构件形成塑性铰的位置及数量,使薄壁构件变形趋向较为稳定的钻石模式和混合模式转变,提高了吸能防冲能力。