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关键词： 减速器壳体轴承座   胀断   预制应力槽   小范围屈服断裂   数值模拟  

摘要： 为解决减速器壳体轴承座胀断载荷和预制应力槽参数设计问题，提出基于弹塑性断裂力学小范围屈服断裂条件的胀断上限载荷理论计算方法。基于该方法，计算确定壳体轴承座简化样件胀断上限载荷为538kN；分别建立0.8mm～2.4mm深度的预制应力槽壳体轴承座简化样件有限元数值模型，进行胀断加工启裂数值模拟，依据临界J积分判据得出0.8mm～2.4mm系列槽深的壳体轴承座胀断启裂载荷，确定满足小范围屈服断裂条件的壳体轴承座胀断预制应力槽下限深度为1.6mm；铸造简化样件，采用激光预制应力槽进行壳体轴承座胀断加工实验，实验胀断载荷为533.39kN，槽深为2.0mm，合装后轴承孔直径最大变形0.18mm，小于壳体轴承座胀断允许变形量0.25mm；本文研究可为减速器壳体轴承座胀断工艺参数制定、胀断加工设备油缸和系统压力选择以及预制应力槽激光加工参数提供设计参考。

关键词： 疏浚   抓斗   流场   悬沙运动   数值模拟  

摘要： 疏浚作业时，以底泥释放为代表的内源污染治理问题变得日益突出，减少疏浚带来的水体二次污染是河湖治理中的重点和难点。本文通过使用数学模型FS3M进行全尺寸数值模拟，从流场、悬沙运动及体积变化的角度研究了能减少水体浑浊产生的抓斗最佳下落操作。数值结果表明，抓斗在自重和机械力的控制下，下降过程中会对周围水体产生较大的扰动，卷起较多的床沙，对周边水体环境造成影响。在作业过程中适当的减缓自身下降速度可以有效的抑制床面附近产生的水流速度，随之也会减少悬沙的产生并抑制其随水流运动而向外部扩散。随着计算模型的不断优化升级，今后还需对抓斗铲沙这一动态行为进行模拟分析，深入研究这一行为对泥沙运动规律的影响。该研究的成果可为环保式疏浚工艺提供一定参考。

关键词： 旋转射流   除垢   喷嘴结构   流场特性   射流参数  

摘要： 高压旋转射流作为一种新兴的除垢解堵方法，近年来受到广泛关注。为探明其作用机理，本文建立了旋转射流除垢的数值模型，并通过与实验结果的对比，验证了模拟方法的有效性。比较了旋转射流和常规直射流的在流场特性上的差异，揭示了旋转射流除垢过程中的漫流和冲蚀机制。在此基础上，分析了泵压、靶距和喷射角度等实际应用参数对除垢性能的影响规律。结果表明，特殊的喷嘴结构决定了旋转射流具有三维速度分布特性。与常规直射流相比，旋转射流具有与其相近的冲击破碎能力和更大的冲击面积。在近壁面区域，旋转射流较大的切向速度能够赋予其更强的离心扩散能力。旋转射流作用下的壁面剪切应力具有不均匀分布特性。此外，以切向速度、冲击压力以及壁面剪切应力作为评价指标时，泵压增加能够显著提升旋转射流的除垢性能，靶距对除垢性能的影响存在一个最优值，适度增大喷射角度也能够进一步促进旋转射流的除垢效果。研究结果可为旋转射流在除垢作业中的优化应用提供参考。

关键词： 4043铝合金   拉拔   均匀化   有限元分析  

摘要： 将4043铝合金杆经多道次拉拔成不同直径的焊丝。采用金相检验、硬度测试、拉伸试验、能谱分析等研究了焊丝均匀化过程中的组织和性能变化。结合有限元软件对焊丝均匀化过程中温度场进行了数值模拟。结果表明：随着焊丝直径的减小，其硬度升高。当均匀化温度为550 ℃时，焊丝第二相尺寸细化、分布均匀、力学性能最优；随着均匀化温度的进一步提高，焊丝第二相粗化聚集并析出针状AlFeSi相，力学性能下降。温度场的有限元模拟结果对4043铝合金焊丝均匀化工艺的制定有一定的参考价值。

关键词： 流致振动   带齿圆柱体   涡激振动   驰振  

摘要： 带齿圆柱体结构是自升式平台桁架式桩腿的一种典型结构形式，研究这种刚性细长结构物的流致振动现象对于减少平台的疲劳损伤具有指导意义。基于CFD、采用重叠网格技术研究了弹性支撑柱体在不同来流角度下的流致振动响应，得到振动幅值、频率、运动轨迹和涡泄模式。其中，来流角度范围为0°～90°，约化速度(Ur)范围为3～30。结果表明：0°、15°、75°、90°时，主要振动类型为涡振；30°时，Ur=8～16的振动类型为涡振与驰振竞争，其余约化速度下的振动类型为涡振；45°和60°时，低约化速度的振动类型为涡振，高约化速度的振动类型为驰振，但60°发生驰振所需的约化速度比45°低。结构发生涡振时，运动轨迹以“8”字形和倾斜的“0”形为主；驰振时呈现出倾斜的“弓”形；在涡振和驰振共存时呈现出无序的状态。当结构关于来流不对称时，易发生驰振，驰振周期远大于涡脱落周期。一个驰振周期内会产生多个单涡，结构向上、下运动过程中涡脱落的个数并不相同，力与位移并不同步，涡的脱落决定了势能分量，势能分量的方向和大小决定了结构相对初始平衡位置的偏移方向和大小。

关键词： 爆炸   自然破碎   试验   数值模拟   破片  

摘要： 为探讨反舰战斗部舱内爆炸高速破片破碎飞散特性，采用平头圆柱装药弹体、长方体型采样舱，开展了平头圆柱装药弹体静态爆炸破碎与飞散特性试验，结合SPH数值模拟，分析了一端起爆下平头圆柱装药弹体的爆炸破碎过程、破碎形态及破片飞散特性，以及侧壁厚度、侧壁长度与缩放尺度的影响规律。拟合了侧壁厚度、长度、缩放尺度分别与三区段长（或飞散偏角）的关系。结果表明：钢制圆柱壳体内部炸药爆轰作用下，侧壁破碎及飞散呈三段式分布，两侧端部破片比中部速度小，破碎程度高，纵向裂纹将分别由两端产生并向中部扩展，中部以条形破片为主。研究结果对战斗部和防护结构设计均具有较好的参考价值。

关键词： Y型管   熔模铸造   数值模拟   工艺参数方案  

摘要： Y型管作为航天器燃料的输送管道对其使用寿命极其关键。本文通过三维造型软件对Y型管进行几何建模和结构分析,其整体壁厚较薄,3个法兰及凸台位置较厚,存在充型困难,易产生冷隔等铸造缺陷。采用ProCAST模拟软件对熔模铸造工艺下Y型管进行数值模拟,设置不同的浇注温度和模壳温度,研究对比不同工艺下铸件的冶金质量,选择最优工艺参数,进而提高Y型管的使用寿命,以期为其在钛合金领域的应用提供理论支持和实践指导。模拟结果表明,在浇注温度1 650℃和模壳温度350℃时,在3%判比下,铸件疏松体积最小,为1.42 cm3,得到铸件的冶金质量最优,随后对该工艺参数方案进行了实验验证,经DR验证,得到满足相关技术协议的规定的铸件,实验与模拟结果一致,验证了模拟结果的可行性和准确性。

关键词： 覆岩隔离注浆   充填开采   绿色开采   数值模拟   地表沉陷   变形监测  

摘要： 覆岩隔离注浆充填开采是实现“三下”压煤开采的重要途径。为明确隔离注浆开采影响因素对地表沉陷的作用规律，以赵庄二号井2307、2309隔离注浆工作面为工程背景，采用理论分析、理论计算和数值模拟等研究方法，对不同开采影响因素下的沉陷变形值进行了分析。主要结论如下：工作面宽度与地表下沉、倾斜、水平移动及水平变形值成正相关，采宽超过175m时不能有效控制地表变形；隔离煤柱宽度与地表下沉、倾斜、水平移动及水平变形值成负相关，煤柱宽度超过35m时继续增大煤柱宽度对地表沉陷的控制效果不明显；增大注采比能够显著降低地表的沉陷变形值。通过对工作面的地表变形监测分析可知，相邻工作面开采叠加影响下的变形指标均能控制在合理的范围之内，满足了地表建筑物的抗变形要求。

关键词： 富水砂层   重叠隧道   盾构施工   施工工序   沉降控制   数值模拟  

摘要： 以昆明地铁2号线环城南路站-昆明火车站区间(简称环昆区间)施工为例,采用数值分析方法研究“先下后上”和“先上后下”施工顺序对控制地表沉降的差异。结果表明:“先下后上”施工,下洞施工引起的地表沉降量值占总沉降量的82.6%,上洞施工引起的附加沉降量约占总沉降量的17.3%;“先上后下”施工,上洞施工引起的地表沉降量值占总沉降量的18.8%,下洞施工引起的附加沉降量约占总沉降量的81.1%;“先下后上”施工,上洞施工对下洞施工的影响为沉降槽曲线被“压扁拉长”;“先上后下”施工,下洞施工后,地表最大沉降急速增大,沉降槽呈深“V”形。开挖面支护压力主要影响最终沉降量值,盾尾注浆压力则影响沉降曲线的形态及最终量值;从计算结果看,开挖面支护压力比对沉降控制的敏感性更高。根据相关规范控制要求,本工程重叠隧道施工时开挖面支护压力比及注浆压力比范围在0.8～1.2区间较为合理。

关键词： 电阻点焊   数值模拟   GMS验证  

摘要： 为加快铝制发动机罩导入进程，利用数值模拟和全球制造模拟（GMS）验证焊接机器人的可达性、干涉性和生产节拍的保障能力，并通过数值模拟确认发动机罩焊接变形量满足工艺要求，实现与生产线、工装夹具的并行工程，加速导入工装夹具，最终实现车型导入周期缩短3个月，成本降低约20万元，同时提高了焊接质量。