机械工程学报

Select

郭建英;孙永全;于春雨;苑会娟;苏子美

. 2014, 50(14): 1-13.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

复杂系统可靠性综合、可靠性增长、可靠性预测已成为可靠性工程的三个重要研究方向，如何从方案论证、初设计、研制、试运行、投产的全过程，科学评估和预测复杂机电系统可靠性是工程实践中亟待解决的瓶颈问题。立足事前分析、事中分析、事后分析三个层面，探讨单元为不同分布时的系统可靠性综合及预测、试运行阶段系统可靠性增长分析、系统可靠性增长预测、系统可用性评定等命题中的若干理论与方法。针对具体工程背景，提出解决问题的新思路，并进行实例验证，为系统研究大型复杂机电系统可靠性提供理论依据和技术支持。

Select

机械产品的可靠性大纲

张义民;孙志礼

. 2014, 50(14): 14-20.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

由于产品的竞争日益激烈，现代机械产品对其质量与可靠性提出了越来越高的要求，提高机械产品的可靠性、维修性、保障性已经成为机械产品质量和可靠性工作的重要内容。考虑机械产品的特点，结合可靠性工程的通用技术，制定机械产品的可靠性大纲。该大纲是机械工程领域内统筹可靠性工作的一项基本法规，是开展机械产品可靠性研究的实施依据，是在企业中应用可靠性理论与技术及管理措施的行为指南。可靠性大纲涵盖开展机械产品全寿命周期可靠性工作的各个方面，从可靠性数据采集与分析、可靠性设计、零部件筛选与检验、可靠性试验、制造与装配工艺、使用与维护及保障、可靠性规范与准则、可靠性管理等着手，在源头上把握和控制机械产品的可靠性，促使机械产品可靠性的持续增长，对推动机械产品的设计、制造、使用各阶段的质量和可靠性的提升起着至关重要的作用，也是全面保证机械产品可靠性的重要措施。

Select

机械产品的可靠性大纲

张义民;孙志礼

. 2014, 50(14): 14-20.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

由于产品的竞争日益激烈，现代机械产品对其质量与可靠性提出了越来越高的要求，提高机械产品的可靠性、维修性、保障性已经成为机械产品质量和可靠性工作的重要内容。考虑机械产品的特点，结合可靠性工程的通用技术，制定机械产品的可靠性大纲。该大纲是机械工程领域内统筹可靠性工作的一项基本法规，是开展机械产品可靠性研究的实施依据，是在企业中应用可靠性理论与技术及管理措施的行为指南。可靠性大纲涵盖开展机械产品全寿命周期可靠性工作的各个方面，从可靠性数据采集与分析、可靠性设计、零部件筛选与检验、可靠性试验、制造与装配工艺、使用与维护及保障、可靠性规范与准则、可靠性管理等着手，在源头上把握和控制机械产品的可靠性，促使机械产品可靠性的持续增长，对推动机械产品的设计、制造、使用各阶段的质量和可靠性的提升起着至关重要的作用，也是全面保证机械产品可靠性的重要措施。

Select

HXD2机车动力轮对的集成有限元模型

赵永翔;蔡慧;敬霖

. 2014, 50(14): 21-26.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

零部件应力的准确计算，是正确研究铁路轮对可靠性的基础。考虑多重过盈装配和轮轨、轴承滚动接触的物理关系，提出了HXD2机车轮对的集成有限元计算方法。考虑零部件几何、多重过盈配合和滚动接触的应力梯度效应，进行轮对网格划分与细节处理。克服以轴承微观接触求解步长无法在有效时间内实现轮对有限元计算的难题，提出整体、局部两步计算策略。整体计算，将轴承按等效刚度处理为内部无接触模型的虚拟轴承，有限元计算在无微观接触模型下完成。局部计算，把包含轴承及相关装配关系的轮对部分从整体模型中截取下来作为计算对象，轴承恢复物理微观接触模型，以整体计算时在截面留下的应变作为约束。算例说明集成模型可计算轮对中复杂接触物理等约束关系影响下零部件的应力及分布。

Select

考虑腐蚀罐壁抗风稳定性的可靠性分析

刘雪云;焦映厚;钟诗胜;王琳

. 2014, 50(14): 36-41.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

为准确掌握在役储罐的抗风稳定性，满足油田储罐健康管理的需要，分析影响罐壁稳定性的各种因素，建立罐壁结构抗力的衰减模型；根据储罐的历年检测资料，利用灰色系统理论建立罐壁腐蚀深度随服役时间变化的模型；利用极值Ⅰ型分布对罐区的年最大风速进行极值统计，得到风载荷的统计模型；根据可靠性理论建立罐壁抗风稳定性的可靠性模型，分析储罐随服役时间的增长其抵抗风载荷的可靠性，并进行实例计算，结果表明，罐壁的腐蚀深度随服役时间的增长呈指数增长，其抗风稳定性的可靠度逐渐减小，罐服役19年后其抗风稳定性的可靠度迅速降低，服役24年后失去抵抗年最大风载荷的能力，此结果可为储罐的维护维修提供决策支持。

Select

三参数Weibull分布竞争失效场合变应力加速寿命试验统计分析

张详坡;尚建忠;陈循;张春华

. 2014, 50(14): 42-49.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

三参数Weibull分布(Three-parameter Weibull distribution，TPWD)作为一种应用广泛的分布形式，具有很强的数据拟合能力且对于描述具有渐变性失效特征的失效模式如磨损、疲劳、腐蚀、老化等的的寿命分布具有更加明确的物理意义。针对产品失效模式为TPWD的竞争失效场合加速寿命试验统计分析的需求，根据TPWD的特点，在竞争失效加速寿命试验统计分析基本模型的基础上系统研究TPWD竞争失效变应力加速寿命试验统计分析方法，建立参数估计的极大似然模型并进行实例验证。实例结果表明，建立的TPWD竞争失效变应力加速寿命试验统计分析方法和模型是正确可行的，具有很好的估计效果。

Select

铁路D1车轮钢的疲劳可靠性寿命与强度的试验及表征

王强;赵永翔;王欢

. 2014, 50(14): 50-55.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

试验研究D1车轮钢轮辋、轮辐材料的疲劳可靠性寿命和强度。应用Zhao-Yang建立的极大似然法处理疲劳升降试验法耐久性数据，良好地表征了轮辋和轮辐材料的概率疲劳极限。采用ZHAO等提出的中短疲劳寿命范围寿命分布与疲劳极限的疲劳极限强度分布概率协同原理及方法，良好地表征建立包含超长寿命范围的概率疲劳S-N曲线。与标准EN13262中的车轮钢和R7T钢的轮辋疲劳性能比较，说明D1车轮钢Si、Cu质量分数较高，Mn、V、Cr、Mo、Ni、S、P的质量分数较低，优于R7T车轮钢的抗疲劳能力。

Select

钻井泥浆泵系统可用度Bayes置信限

苏子美;朱丽平;苑惠娟;郭建英;于明友

. 2014, 50(14): 56-61.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

针对钻井泥浆泵存在野外作业、工作环境苛刻、故障诱发概率高、维修困难等问题，研究串联系统可用度评定方法，建立系统可用性多级模型，给出等效的二项和指数单元可用度表达式。根据现场数据信息的特点，结合工程背景研究Bayes统计推断方法，利用矩等价原则，求解出钻井泥浆泵系统可用度Bayes第一、第二置信限。根据大庆油田某钻井队1 296口油井的钻井记录和信息，对国产F-1300/1600钻井泥浆泵可用度进行评定，验证了方法的可行性，也为国内开展系统可用度评估提供示范案例和有效的方法。

Select

基于滚动窗口方法的风力机动态机会维修优化

苏春陈武

. 2014, 50(14): 62-68.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

以由多个部件组成的风力机为对象，针对此类系统存在的维护困难、停机损失大等特点，研究多部件系统动态机会维修优化问题。采用役龄回退因子描述部件不完全维修效果，在定义故障率函数的基础上建立单部件不完全维修平均成本模型；考虑预防性维修、最小维修和停机损失等维修成本，根据部件维修活动之间的经济相关性，以节省的总机会维修成本最大为目标，研究预防性维修活动安排，构建有限时间内多部件系统机会维修决策模型；考虑到风力机运行环境的严酷性和动态性，采用滚动窗口方法完成维修活动的动态调度，以随机停机事件作为风力机成组维修的机会，并动态更新原有的维修计划。以某风力机齿轮箱、转子、发电机和轴承等四个关键部件的维修决策为例，完成案例研究。研究结果表明，该模型能够实时更新风力机系统维修计划，实现维修活动的动态优化，有效地降低维修成本。

Select

变速箱同步器失效过程与失效机理分析

徐万里;赵巍;张学明;徐曦萌;粟斌

. 2014, 50(14): 69-74.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

为分析变速箱同步器的失效过程和失效机理，在自行研制的试验台上对变速箱同步器进行试验。试验过程中，获得每一次换挡时锥体的转速、结合套的位移和摩擦力矩与换挡时间的关系曲线，以及摩擦因数与换挡次数的关系曲线。试验完成后，对摩擦副表面利用扫描电子显微镜和白光干涉形貌仪进行观察，对润滑油内的铁含量利用原子发射光谱仪进行测量。结果表明，随着换挡次数的增加，摩擦因数在不断降低，使得同步器锥体获得的加速度不断减少而在同步阶段所经历的时间不断延长，并最终导致同步器失效。在换挡过程中摩擦副表面的微凸体被磨损以致油膜难以破裂，使得固体摩擦因数所占比例不断降低而油膜摩擦因数逐渐占主导优势，是引起摩擦因数不断降低的主要原因。

Select

环形零件辗扩成形工艺研究现状与发展趋势

齐会萍;李永堂;华林;郭良刚

. 2014, 50(14): 75-80.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

环形零件的辗扩成形工艺是一种局部加载连续成形工艺，成形过程中变形区材料在高温和外载荷作用下经历了非稳态、非线性的塑性变形。为探讨辗扩工艺中金属塑性变形机理，促进该工艺的改进、完善和推广新应用，国内外学者利用理论分析、数值模拟和试验研究等方法，对辗扩成形工艺过程、工艺参数及其对材料组织、性能的影响规律进行系统深入的研究。综合论述这种先进成形工艺研究现状；分析辗扩成形工艺参数理论与试验研究、环件辗扩过程组织演变规律数值模拟、环件辗扩成形过程成形/成性一体化调控等方面的发展趋势；针对目前环件辗扩成形工艺存在的流程长、能耗大、浪费材料等问题，提出环件短流程铸辗复合成形新工艺，并探讨这种新的短流程工艺的重点研究内容和推广应用前景。

Select

42CrMo环件铸辗复合成形的跨尺度建模

郭一娜;丁双凤;李永堂;齐会萍;钱东升;郭良刚

. 2014, 50(14): 81-88.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

基于有限元理论和元胞自动机模型，提出一种宏观与微观尺度相结合的铸态42CrMo合金环件短流程铸辗复合成形工艺混合建模方法。在铸辗复合成形新工艺理论框架下，定义考虑环坯热变形行为和晶粒空间结构的宏观/微观边界转换条件，该边界条件有助于环件的形/性一体化调控。在微观元胞自动机模型框架下，研究晶粒拓扑变形技术，充分考虑晶粒空间重叠的结构问题，通过独立成分分析对晶粒的拓扑结构进行优化。应用混合模型模拟环件短流程铸辗复合成形过程，结果表明，混合建模能根据环件整体和各位置所需表现尺度的不同，应用不同层次的宏微观模型分别模拟，有效提高了铸态环件短流程铸辗复合成形工艺的模拟效能。

Select

Q235B环形铸坯显微组织和力学性能的研究

闫红红;李永堂;胡勇;李秋书;赵达文;曹争争

. 2014, 50(14): 89-94.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

针对短流程铸辗复合成形工艺，以法兰常用材料Q235B碳素钢作为研究对象，通过金相观察、力学性能测试和断口扫描等试验，研究砂型铸造方式和离心铸造方式对环形铸坯组织和力学性能的影响。结果表明，Q235B碳素钢的室温组织主要由铁素体和珠光体组成；砂型铸坯中的铁素体以块状的形式存在，且晶粒较为粗大，离心铸坯中的铁素体以针状和块状的形式存在，且晶粒较为细小。离心铸坯的抗拉强度和塑性、冲击韧度均明显优于砂型铸坯。砂型铸坯的拉伸断口呈现韧窝和准解理并存的混合断裂特征，冲击断口几乎为完全的脆性解理断裂特征；离心铸坯的拉伸断口几乎为完全的韧性断裂特征，冲击断口由撕裂韧窝区域和解理区域组成。

Select

基于铸辗复合成形的25Mn钢法兰热处理工艺的试验研究

秦芳诚;李永堂;齐会萍;杜诗文

. 2014, 50(14): 95-104.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

以铸辗复合成形的25Mn钢法兰为研究对象，研究热处理工艺参数对25Mn钢法兰微观组织及力学性能的影响；通过扫描电镜观察分析，揭示25Mn钢法兰件经不同回火温度处理后拉伸与冲击断口的断裂机理。试验结果表明，辗扩后法兰件内存在残余应力，组织不均匀，拉伸与冲击断裂形式主要为准解理和脆性断裂。在220～660 ℃回火时，晶粒得到细化，组织均匀；低温回火后，断口形貌为河流状花样和撕裂棱，韧窝少而浅，断裂形式为剪切和解理断裂；且随着回火温度的升高，强度总体呈下降趋势；经620 ℃回火析出细粒状碳化物，塑性达到峰值，伸长率和断面收缩率分别约为29%和65.32%，此时韧窝密度大，深度变深，冲击吸收能量最大(约103 J)，塑韧性最好。回火温度大于620 ℃，碳化物发生球化，塑韧性降低。为获得优良的综合力学性能，制定25Mn钢法兰的最佳热处理工艺为880 ℃淬火保温2 h，在10%NaCl水溶液中冷却后620 ℃回火10 h。

Select

热轧环过程尺寸公差控制方法

汪小凯;华林;韩星会

. 2014, 50(14): 105-109.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

热轧环过程中，环件几何尺寸是否满足公差设计要求是生产出合格环件产品的前提条件。研究热轧环件毛坯质量误差与成形环件几何尺寸公差之间的相互关系和影响规律，提出一种环件尺寸公差控制计算方法，并建立相应的数学模型：即以毛坯质量误差和内外径尺寸公差为约束条件，以成形环件的壁厚为控制目标参数，从而轧制出尺寸满足公差要求的环件产品。运用该方法，选用三组不同质量环件毛坯，在武汉理工大学开发的HRM160型数控立式热轧环机上进行热轧环试验。结果表明数学模型计算值、试验所得环件的几何尺寸值以及环件产品的设计尺寸值比较接近，且均在产品设计尺寸公差范围内。研究结论对于优质热轧环件的生产具有实际指导意义。

Select

环坯温度分布状态对径轴向轧制变形遗传影响

邓加东;华林;钱东升

. 2014, 50(14): 110-117.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

径轴向轧制是制造大型无缝锻态组织环件的先进塑性成形工艺。径轴向轧制生产中，由于环坯锻造时不同部位的变形和传热条件不同，导致环坯温度分布不均匀，会对轧制过程环件变形和组织演变产生不同的遗传影响，而现有的研究都忽略了这一因素。为此，采用仿真模拟分析方法来研究环坯温度分布状态对径轴向轧制变形的遗传影响。基于SIMUFACT有限元分析软件平台，建立42CrMo大型环件径轴向轧制三维热-力-组织多场耦合仿真模型，并通过耦合环坯冷却模型建立6种不同环坯温度分布状态。通过模拟分析，研究6种环坯温度分布状态对轧制成形环件应变、温度及晶粒尺寸大小及分布的不同遗传影响规律。结果表明，环坯上下表面低温分布状态导致环件轴向应变、温度和晶粒尺寸均值减小，轴向应变均匀性增加、轴向温度和晶粒尺寸均匀性减小；环坯内外表面低温分布状态导致环件径向应变、温度和晶粒尺寸均值减小，径向应变均匀性增加，径向温度和晶粒尺寸均匀性减小。研究结果为径轴向轧制合理调控环坯温度分布状态从而提高成形环件质量提供科学依据。

Select

轴承环锻轧成形过程塌角变化行为

罗石元;华林;钱东升

. 2014, 50(14): 118-125.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

由热锻制坯和径向热轧环复合而成的环件锻轧成形工艺是中小型轴承环生产中广泛应用的一种先进塑性加工技术。轴承环锻轧成形生产中，环件上下端面的外径边缘处容易产生塌角，不仅迫使加工余量增加、材料利用率降低，而且易导致环件尺寸不合格报废。针对该问题，利用Transvalor.Forge有限元模拟软件建立GCr15轴承环锻轧成形全过程仿真模型，直观模拟环件塌角变化过程，揭示其形成机理和变化规律。研究热锻镦粗比、热轧进给速度、热轧摩擦因数以及热轧初始温度对环件塌角程度的影响。结果表明，轴承环塌角受热锻镦粗比、热轧进给速度以及热轧摩擦因数的影响较大，而受热轧初始温度影响极小。通过对GCr15轴承环锻轧成形过程中塌角变化行为的研究，为生产中环件塌角缺陷控制提供科学的指导依据。

Select

TC4钛合金锥形环辗轧整圆曲线设计及其影响规律

郭良刚;陈孝庆;杨;合;陈建华;邸伟佳

. 2014, 50(14): 126-134.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

TC4钛合金锥形环辗轧过程整圆阶段的芯辊进给速度曲线形式，对成形环件的几何(圆度、壁厚均匀性)、温度与应变分布等具有重要影响作用。针对同一TC4钛合金锥形环件热辗轧过程，提出“上凸形”、“下凹形”、“阶梯形”和“直线形”四种整圆芯辊进给速度曲线(整圆曲线)的设计方法；进而采用基于ABAQUS软件平台的建模仿真方法，模拟揭示四种整圆曲线对成形环件圆度、壁厚均匀性以及温度与应变场的影响规律。结果表明，“上凸形”、“直线形”、“阶梯形”、“下凹形”整圆曲线下，成形环件圆度及壁厚均匀性依次变好；成形环件平均温度依次变低，温度分布均匀性依次变好；平均等效塑性应变依次变大，等效塑性应变分布均匀性依次变差。综合考虑环件圆度、壁厚均匀性以及温度与应变情况，“下凹形”整圆曲线相对更适合于本文TC4钛合金锥形环辗轧过程。

Select

热轧带钢温度场在线计算方法研究

陈超超;邵健;何安瑞

. 2014, 50(14): 135-142.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

热连轧生产过程中，精确的带钢温度场计算模型是保证带钢板形质量、尺寸精度及组织性能的重要前提，其计算速度与精度是当前制约温度场在线计算的重要因素。在分析现有模型的基础上，考虑轧制时带钢对周围环境的热辐射、带钢与周围流体介质的对流换热、带钢与工作辊之间的热传递、带钢变形生热以及带钢与工作辊之间的摩擦生热，基于合理的物性参数和假设条件，采用二维交替差分法建立精轧区带钢温度场计算的通用算法。结合热连轧生产线的实际生产条件，运用C++建立精轧机组带钢温度场在线计算模型，得到各机架出口带钢横断面的温度分布。通过对比模型计算的宽度方向温度分布值与实际测量值，结果表明整体分布趋势一致，温差控制在15 ℃以内，相对偏差均值为0.56%，计算时间仅用46 ms，验证了热轧带钢温度场计算方法在线应用的可行性。

Select

铜箔中间层对铝/钢异种金属激光对接焊接头质量的影响

杨旭东;石岩;刘佳

. 2014, 50(14): 143-149.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

采用添加铜箔中间层方式对08Al钢与5083铝合金进行激光对接焊试验，试验过程中将光斑偏向钢一侧。以焊缝成形质量为标准，获得了最优的焊接工艺参数组合。采用金相显微镜和扫描电镜分析铜箔中间层对界面处熔合情况、元素分布及焊缝各区域微观组织结构的影响。研究结果表明，当光束偏移距离为0.4 mm，离焦量为0 mm，激光功率为2 kW，焊接速度为10 mm/s，保护气He流量为15 L/min时焊缝表面连续、平整，无飞溅、夹杂和咬边等缺陷，背部熔透均匀，焊缝成形质量最佳。添加的铜箔中间层形成铝和钢之间的过渡桥梁，使对接面处铝/钢物理性质过渡平缓，有效降低了界面处液态金属的温度梯度和热传递速度，液态熔池的高温停留时间延长使得下部金属获得更多的有效热量，熔化量显著增加。焊缝截面形状从T形转变为两头宽中间窄的近似X形，界面处熔合线呈现不规则的弯曲状，铝/钢相互咬合，连接紧密。铜箔中间层抑制了Al元素向钢侧焊缝的扩散，铁素体晶粒内第二相粒子明显减少。铝/铜/钢接头断裂形式为解理断裂和准解理断裂相混合，界面处生成了(Fe, Cu)4Al13、(Fe, Cu)2Al5和CuAl2脆性相，是限制接头强度提升的主要原因。

Select

基于结构负载声发射检测的低碳钢板电阻点焊飞溅表征

罗怡

. 2014, 50(14): 150-154.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

利用实时检测结构负载声发射信号实现了低碳钢电阻点焊过程中的焊接飞溅现象的检测与定量评估。试验结果表明，根据焊接飞溅声发射信号特征，焊接飞溅主要分为三种模式。随着焊接飞溅的模式不同，也意味着焊接飞溅能量当量的区别。焊接飞溅的结构负载声发射信号特征可以用于对焊接飞溅的定量评估。实现焊接飞溅定量评估的两个声发射信号特征参数分别为振铃计数和正峰值。焊接飞溅事件的声发射振铃计数和正峰值越大，说明焊接飞溅的能量当量越大；反之，则说明焊接飞溅的能量当量越小。在低碳钢的电阻点焊中，作为引发焊接飞溅的主要因素，焊接电流所起的作用应该比焊接时间和电极压力更为重要。其中，焊接电流和焊接时间越大，焊接飞溅的能量当量越大；电极压力越大，焊接飞溅的能量当量越小。

Select

基于动力吸振原理的动车组车下设备悬挂参数设计

石怀龙;罗仁;邬平波;曾京

. 2014, 50(14): 155-161.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

为降低车体的弹性振动，将车体考虑成弹性欧拉梁，基于动力吸振原理进行多个车下设备的最优悬挂频率设计。建立弹性车体和车下设备的垂向耦合振动数学模型，研究不同设备悬挂频率、联接阻尼、质量和安装位置条件下的车体振动分布规律。建立车辆系统三维刚柔耦合动力学模型，仿真分析在实际线路激扰条件下，车体振动和平稳性随设备悬挂参数变化的分布规律。垂向耦合振动理论分析表明动力吸振原理可用于车下设备悬挂参数设计，验证了用于车体弹性振动减振的可行性和有效性，能够显著降低车体的垂弯模态振动；将大质量设备越靠近车体中部安装时车体的减振效果越好；设备悬挂频率应接近车体的垂弯模态频率，较优的弹性联接阻尼比应满足0.05～0.20。三维刚柔耦合动力学仿真结果验证了理论分析结果，车辆运行速度越高，减振效果越显著。试验台结果表明车下设备采用弹性联接可显著改善高速动车组的乘坐平稳性，与理论和仿真分析结果吻合。

Select

基于作用力分析的分裂液滴内空泡时间稳定性研究

吕明;宁智;阎凯;付娟;宋云超;孙春华

. 2014, 50(14): 162-169.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

基于线性稳定性理论，推导出描述超空化时分裂液滴内空化气泡稳定性的数学模型；在此基础上，从分裂液滴内空泡的受力角度对空化气泡的时间稳定性进行研究。研究结果表明，液滴黏性力使空泡稳定性增强；相对于空气及空泡的黏性力而言，液滴黏性力对空泡的稳定性起主导性作用。空泡惯性力是影响空泡稳定性的主要因素，对空泡稳定性具有不利影响，其影响程度与空泡液滴半径比密切相关，空泡惯性力对空泡稳定性的影响随空泡液滴半径比的增大而显著增强。空泡可压缩力、液滴内部气动力以及空泡液滴界面处的表面张力有利于空泡稳定，其变化对空泡稳定性的影响受空泡液滴半径比的影响相对较小；液滴外部气动力对空泡稳定性的影响相对较小。建立分裂液滴内空化气泡临界破碎准则，并对分裂液滴内空化气泡的破碎进行分析；分析结果表明，空泡维持时间受空泡生长速度和空泡液滴半径比的影响；对于某一确定初始空泡液滴半径比的分裂液滴来说，有其最大空泡极限破碎半径；空泡极限破碎半径随初始空泡液滴半径比的增加而减小。

Select

构架三种常用疲劳强度校核方法对比研究

李凡松;邬平波;曾京;王建斌

. 2014, 50(14): 170-176.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

对比分析转向架构架三种常用疲劳强度校核方法的差异。分别采用铁路标准中规定的载荷谱、多刚体系统动力学仿真(Multiple rigid body system dynamic simulation, MRBSDS)技术获取的载荷谱和线路动应力测试应力谱等三种方法对某型地铁拖车转向架构架进行疲劳强度校核。通过准静态叠加法将载荷谱转换为应力谱，准静态叠加法中给出应力响应因子(Stress response factor, SRF)的定义，方便载荷谱和应力谱之间的转换。对比方法是将三种方法获取的应力谱线性外推至100万km进行疲劳等效应力计算。计算结果表明，与线路试验相比，利用标准中规定的载荷谱进行疲劳强度校核略偏保守，MRBSDS方法获取的载荷谱无法准确预测疲劳寿命。应力谱频域分析发现，MRBSDS方法计算疲劳载荷谱应朝采用真实且含有高频信号的线路谱和刚柔耦合模型方向发展。

Select

基于区间技术的模型确认方法及应用

肖钊;韩旭;杨刚

. 2014, 50(14): 177-184.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

提出一种应用于试验数据较少的模型确认方法，阐述模型确认的通用实施步骤和确认试验的作用。用区间变量量化模型的不确定量，使用区间算法求解数值模型的响应结果。以区间数值计算结果和试验结果的累计分布函数之间的面积为基础，计算准则参数并评价确认结果。针对不能满足确认指标的模型参数，建立以确认指标作为优化目标，试验参数作为约束条件的优化模型。通过求解优化问题，可获得模型参数的修正值。将方法分别应用在圣地亚静力学问题和圣地亚热传导问题的模型确认中，经过模型确认和修正，获得了可信的预测结果。

Select

气动加载系统的模糊自适应逆控制方法

刘福才;刘砚;徐文丽;刘吉斯

. 2014, 50(14): 185-190.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

气动加载系统具有时滞、时变及强非线性等特点，为了提高气动加载系统的控制精度，克服传统PI控制算法的不足，提出一种气动压力加载系统的模糊自适应逆控制方案。利用模糊辨识理论对气动加载系统进行离线逆建模，得到初始逆模型，并将该初始逆模型作为初始控制器，控制气动加载系统的输出压力，运行过程中采用最小方均根(Least mean square, LMS)滤波算法在线修正控制器的参数。基于VC++6.0软件开发平台设计系统实时控制程序，在一套电气比例压力阀控气动加载系统上进行试验研究。通过与PI控制算法、模糊比例积分微分(Proportion, integration, differentiation, PID)控制算法进行比较，结果表明设计的气动加载系统控制器控制精度高、响应速度快、抗扰能力强。

Select

单个上升空泡撞击顶部壁面的变形和回弹特性研究

邱超;张会臣

. 2014, 50(14): 191-196.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

附着在固体壁面的空泡具有减阻的作用，空泡的动力学特性决定其能否实现减阻效果及减阻的程度。从雷诺数和材料表面性质的角度，对单个空泡与壁面相互作用过程中的动力学特性进行研究，通过改变空泡速度、黏度、大小以及壁面表面接触角来探讨雷诺数和材料表面性质对空泡的影响。结果表明，在黏度相同的情况下，空泡最大变形程度随雷诺数的增大而增加，空泡对壁面的冲击力则是随空泡体积的增大而增强。此外，液体黏度的增大会使空泡最大变形程度加强，但却能更快达到稳定，而接近壁面的速度增加以及空泡体积的增大会使得空泡变形程度加剧，且延长空泡达到稳定的时间。材料表面性质方面，空泡的变形程度随固体表面接触角的增大而减小，表面达到超疏水状态，空泡最大变形程度大幅度降低。

Select

考虑残留量的针头-基板间微量胶液接触转移过程数值模拟

陈从平;张涛;丁汉

. 2014, 50(14): 197-203.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

芯片表面贴装过程中需要通过点胶工艺将微量胶液定量配发到基板上的指定位置，该过程对胶液配发量的一致性有很高的要求。针对现有对接触式微量点胶过程研究中普遍将胶液挤出量视为实际转移量的问题，通过对针头处胶液与基板接触拉断过程动力学行为分析，建立多参数下胶液转移过程动力学模型；并建立胶滴在基板上稳态后的形状理论模型，用以验证体积函数模型(Volume of fluid，VOF)对气液两相流界面追踪的有效性。在此基础上，结合VOF模型、Brackbill表面张力模型及动网格法对胶液接触拉断过程动态行为进行数值模拟，获得了不同接触距离、胶液拉断速度、胶液与基板间的接触角对胶液转移量的影响规律。结果表明，胶液拉断后针头上会有少量胶液残留，即胶液实际转移量总小于挤出量，且在给定压力下，转移量随接触距离、拉断速度和接触角的不同而变化。研究结果可为接触式微量点胶过程定量控制提供理论参考。

Select

轴向柱塞式电液泵能量转化效率研究

付永领;李祝锋;祁晓野;范殿梁

. 2014, 50(14): 204-212.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

电液泵是一种将电动机与液压泵共转子、共壳体进行高度融合的新型液压动力单元，与传统通过联轴器联结的电动机-泵组相比，具有结构紧凑、功率重量比大等优点。作为新型高集成液压源，电液泵的能量转化效率是业内关注的一个重要指标。介绍轴向柱塞式电液泵的结构与工作过程，分析轴向柱塞式电液泵的电磁、机械、容积各部分损耗，建立相应各部分效率与总效率的计算模型，在此基础上给出轴向柱塞式电液泵定子与转子间油隙损耗、各部分效率以及总效率随转速、压力、温度变化的曲线，分析电液泵的油隙损耗对电液泵效率的影响以及电液泵能量转化效率的特点。理论计算与试验结果的对比验证表明，计算模型是准确的。计算结果表明，研究的这种轴向柱塞式电液泵在油温50 ℃、转速4 500 r/min、压力28 MPa时的油隙损耗为1.85%，低于电动机-泵组中电动机的风扇与机械损耗；其总效率为81.2%，高于电动机-泵组的总效率。

选择文件类型/文献管理软件名称

选择包含的内容

2014年, 第50卷, 第14期　
刊出日期：2014-07-20

模态框（Modal）标题

选择文件类型/文献管理软件名称

选择包含的内容

2014年, 第50卷, 第14期 刊出日期：2014-07-20

2014年, 第50卷, 第14期　
刊出日期：2014-07-20