摘要：采用“流-固”共轭传热与“热-固”单向耦合的方法,分析了螺旋套管换热器对流换热特性、热膨胀大变形以及对热应力计算的影响。结果表明:受离心力影响,螺旋管及夹层流体质点形成二次流混合强化螺旋外侧换热,螺旋内管外侧比同一截面内侧点温度更低;在高温换热工况下,在螺旋管因热膨胀而出现显著的变形,其变形量与管壁厚度处于同一数量级,高温工况下螺旋套管换热器热应力计算属于大变形问题,采用大变形有限单元非线性计算结果比小位移线性计算的热应力更大、更加符合实际。最后,以减小热应力为优化目标,对螺旋套管T型接头布置方位进行了优化,当接管径向布置时热应力比轴向布置减小约1/3。

摘要：【目的】传统液压全自动热熔焊机由于液压机的使用存在体积大、重量大、耗能高及环境污染等问题,需要进行改进研发。随着伺服技术的快速进步,现代伺服电机能够提供更高的扭矩,同时具备卓越的控制精度、运行稳定性和过载能力。与传统液压机相比,伺服电机具有体积小巧、重量轻便及节能环保等显著优势。目前,在众多应用领域,伺服电机已经逐渐取代了传统的液压机,成为新一代的动力来源。因此,可基于伺服电机对传统液压全自动热熔焊机进行改进研发,而基于伺服电机研发的PE管全自动热熔焊机与原有液压全自动热熔焊机在设备结构、动力转换方式及控制方式上存在显著差异,需要重新研制控制系统。【方法】根据此需求,文中所研制系统采用昆仑通态嵌入式工业触摸屏作为主控装置,并以此为基础搭建了伺服系统、热板升降系统及温度采集与控制系统,最后根据系统特点进行相应的控制软件设计。【结果】该文提出了一种更适用于该设备的新型焊接工艺。【结论】通过多次焊接测试和拉伸试验验证,该控制系统能够使基于伺服电机研发的PE管全自动热熔焊机按标准工艺和新工艺进行合格的PE管焊接,并且当使用新工艺进行焊接时,能够降此设备使用低能耗同时延长设备使用寿命。

摘要：针对雪地环境救援设备缺乏的现状,建立智能雪地救援装备功能需求指标体系,实现雪地救援装备设计需求的量化评估,探索结合AHP-TRIZ理论,为雪地救援装备的概念设计提供理论依据。从产品功能需求方向进行研究,通过文献研究法和调查法得出用户需求要素,运用层次分析法(AHP),从目标、准则、指标3个层面归纳得出雪地救援装备功能需求指标体系,利用1~9标度法对雪地救援装备设计需求进行量化评估并完成一致性检验。结合发明问题解决理论(TRIZ)中的阿奇舒勒矛盾矩阵理论,确定需要改善及相应恶化的参数,对应TRIZ39个工程参数和40项发明原理找到高效的解决方法,化解多层次设计要素的冲突,并实现最优化配置。得出雪地救援装备在功能、外观、人机工程、技术等方面的需求,完成雪地救援装备的概念设计。针对积雪地带恶劣环境的问题,通过集成AHP-TRIZ的方法将主观判断的结果量化处理,为雪地救援装备的设计提供方法指导,提高设计的科学性和合理性。

摘要：针对活塞式氢气压缩机各级排气温度超限的故障难以用传统故障的二态性准确描述,以及目前未见能对该故障实施自诊断的故障诊断系统等问题,以DW-(5.6-13)/(0.2-0.5)-20型无油润滑变频活塞式氢气压缩机为研究对象,对相关零部件进行了重要度分析,并设计了故障自诊断系统。首先,对该故障搭建了模糊高木-关野(T-S)故障树模型,并利用基于贝叶斯网络(BN)的T-S故障树分析法对底事件进行了重要度分析,以确定薄弱环节和故障零部件诊断顺序;然后,利用模糊数表征了零部件的故障状态,对排气温度超限故障发生概率进行了预测;最后,设计了基于规则的故障诊断专家系统,并对实例进行了故障原因的推理排查。研究结果表明:基于规则的故障诊断专家系统在对现有故障数据进行分析后,其诊断结果与事实相符,说明该系统能够准确地诊断出故障原因,并进行自诊断;同时,基于BN的T-S故障树分析法,使该系统可对顶事件故障发生概率进行预测,为活塞式氢气压缩机故障诊断提供了一个可行方案。

摘要：基于热-位移瞬态分析法,利用ABAQUS有限元软件建立盘式制动有限元模型,研究车辆在制动过程中制动片和制动盘的温度分布特性和振动行为。同时,在制动片摩擦面设计出3种不同分布的沟槽结构,研究沟槽分布对制动器热机耦合特性的影响。结果表明,制动片上设计沟槽能够降低摩擦面的温度,其中三沟槽制动片降温效果最好,双沟槽和三沟槽制动片通过形成多个高温区,可改善摩擦面局部过热。此外,制动片表面沟槽结构也能抑制系统的摩擦自激振动,装配双沟槽和三沟槽制动片的制动器制动全程没有产生摩擦自激振动,单沟槽制动片表现为低频摩擦自激振动,而装配光滑制动片的制动器各零件的振动在高频处发生了耦合,整体发生了强烈的摩擦自激振动。

摘要：目的为解决智能液压设备设计方案评价主观片面的问题,优选最佳设计方案。方法根据问卷调研和专家意见初步构建智能液压设备评价指标,建立智能液压设备设计方案评价模型。采用AHP层次分析法从外部形象、生产成本、人机工程、安全可靠4个方面建立4个准则层指标,12个子准则层指标,并通过计算得到各级指标的最终权重结果及排序;再利用TOPSIS逼近理想解排序法对3款四柱永磁粉末液压设备的设计方案进行评价,计算得到贴近度优劣排序,从而确定最优选方案。结论通过AHP-TOPSIS相结合的定性定量评价方法,评估出最符合企业需求的四柱永磁粉末液压设备设计方案,为四柱永磁粉末液压设备及同类智能液压设备的设计实践和评价提供参考。

摘要：随着工业产业的飞速发展,工业中的换热器服役环境越来越苛刻,其管接头连接可靠性至关重要。以管壳式换热器的管接头为研究对象,运用ABAQUS有限元软件模拟液压胀接过程,对换热管管接头进行了蠕变分析计算,探讨了不同蠕变工况下换热管与管板接触面上残余接触压力的变化情况。研究结果表明,换热管与管板的过渡区是接头脆弱部分,接头在高温工作下随时间延长发生蠕变,残余接触压力先迅速降低然后趋于平缓,液压胀接接头性能在相对低温时受蠕变影响较大,影响程度与温度成正相关,在相对较高温度时出现蠕变饱和现象,蠕变效应不再明显增大。研究可以为管壳式换热器的设计及制造提供技术支持。

摘要：采用计算流体力学(CFD)软件对水力旋流器内玉米淀粉颗粒的分离效能和分离过程进行数值模拟,对比分析进口流速、分流比和进料浓度变化对旋流器分离效率的影响及其变化规律,考察不同粒径淀粉颗粒在旋流器内的体积分数分布。运用响应面法(RSM)中Box-Behnken试验设计对水力旋流器进行参数优化,分析进口流速、分流比和进料浓度对玉米淀粉分离效率的影响规律,并建立二次多项回归模型。结果表明:进口流速、分流比、进料浓度对玉米淀粉分离效率均有影响,且影响分离效率的大小顺序为:分流比>进料浓度>进口流速;适当调整进口流速、分流比和进料浓度有利于提高旋流器的分离效率;通过响应面法优化得到的最佳参数条件为:进口流速8m/s、分流比5%、进料浓度12%,该条件下水力旋流器分离效率为98.84%。

摘要：目的为了客观地评价线切割机床外观设计的设计重点,提升实际操作的满意度、操作效率而展开研究。方法采用灰色关联分析法(GRA),通过一系列的设计调研、研究分析线切割机床的设计特点和操作存在的问题,得出机床功能模块区域的评价指标,并对各指标进行灰色关联度的定量计算和排序,从而找出机床外观设计的重点功能区域为人机交互的操控区域,在此基础上对操控区域进行重新规划和设计,同时也对机床的其他功能模块区域进行优化设计。最后利用灰色关联系数求得各评价指标的权重,通过模糊综合评价法(FCE)对最终的设计效果进行满意度评价。结论采用模块化设计评价方法对机床进行设计,优化和重新设计的功能模块区域,可以提高用户体验的整体满意度,能有效解决在实际操作过程中的问题,为线切割机床的外观设计提供客观的数据支撑与参考。

摘要：目的探索一种融入用户体验的电火花切割机床的造型设计的方法,使用户对电火花切割机床形象有更好的感知体验。方法采用感性需求分析和眼动测试实验相结合的方法,发掘用户对电火花切割机床造型设计要素的感性需求,确定机床造型设计重点要素及感性需求意向,以需求目标为导向设计造型方案,通过眼动实验对设计结果进行验证评价。结论结合眼动测试获取的用户眼动数据进行分析,可以比较科学地预测用户对电火花切割机床造型设计的感性需求意向,有效提升设计方案的科学合理性、设计效果的用户满意度,以带来更好的感知体验。