超声振动时效的机理及实验研究

随着小型精密零件的广泛应用,消除小型零件的残余应力成为一个重要研究课题。本文提出了采用超声振动对小型零件时效处理。讨论了超声振动时效技术消除残余应力的机理。提出在时效过程中激振应力与工件残余应力之和大于材料疲劳极限时,即可对残余应力有消除作用。建立了圆截面杆件的残余应力计算模型。试验研究了激振应力和激振时间对消除构件残余应力效果的影响。结果表明,最佳激振时间为10min~15min,工件内残余应力消除率随着振幅的增大而增加。     

高效节能新途径─—VSR技术

一、概述时效是机械制造业必不可少的工序．传统的时效方法有自然时效、热时效、喷丸时效等。VSR方法又称振动时效技术,它正以其工艺效果好、易操作、节能效果显著,而且不对环境产生污染等优点．被越来越多的企业采用。二、VSR技术应用的可行性VSR机理是激报器材施加的周期性的动应力与工作内部残余应力相选加。当工件某点的动应力与残余应力之和大于材料的屈服极限时,该点就会产生局部的塑性变形．使残余应力获得释放．从而降低和均化工件内部的残余应力。匣分布不均且不稳定的残余应力趋于平衡和稳定．以保证时效后工件尺寸精度和…     

钛合金高速铣削残余应力的有限元分析

将钛合金Ti6Al4V高速铣削加工过程简化为二维切削有限元模型,运用ABAQUS分析得到了各因素以及顺次铣削对工件已加工表面残余应力的影响。由结果得出:表面残余应力随着刀具前角的增大而逐渐减小,随切削速度的增大而增大,切削深度影响较小。     

超声波振动辅助磁力研磨加工研究

根据研磨加工的材料去除模型,分析得到增加研磨压力是提高磁力研磨加工效率的可行手段。通过在单纯磁力研磨工艺中引入超声波振动,增加了研磨粒子的瞬时研磨压力。经实验证明,在超声振动辅助磁力研磨加工中,研磨粒子在水平切削和垂直冲击挤压运动的综合作用下,对工件材料的去除率高且表面质量均匀;加工效率较单纯磁力研磨工艺提高了约50%;工件表面粗糙度Ra可降至0.06 μm左右;电子显微镜观察发现其加工后工件表面形貌较单纯磁力研磨细密均匀;采用X射线干涉仪检测得知,经超声振动辅助磁力研磨加工后的工件材料（SUS304）表层的应力状态已由原始的残余拉应力+320 MPa变为压应力-40 MPa,有效提高了工件的疲劳强度。     

凸轮轴表面强化处理后的残余应力对比分析

用X射线应力测量仪分别测定了凸轮轴经滚压、喷丸和滚压加喷丸3种表面强化后的表面残余应力场分布,同时测定了凸轮轴在500℃退火处理后的残余应力松弛情况。试验结果表明,3种工艺处理后的残余应力均为压应力,滚压后凸轮轴的表面残压应力均较其余两者大,滚压应为凸轮轴最佳表面强化工艺;滚压加喷丸处理显著降低了滚压工件表面残余压应力,减弱了滚压工艺的效果。     

应力常数K的测定

X射线法是测量工件表面残余应力的常用方法,但必须知道工件应力常数K值.为此,设计制作了简单、实用的应力常数测量装置,利用该装置进行应力常数K的测定,能满足简单零件测试及教学科研要求.     

金属板料受控激光喷丸强化的残余应力场分析

在分析受控激光喷丸强化机理的基础上,通过激光喷丸强化力学效应的物理模型和残余应力的弹塑性模型,分析了激光喷丸强化诱导残余应力的特点,研究了残余应力大小和深度与激光喷丸工艺参数的关系。通过调整激光参数及工艺条件以控制残余应力场的分布,并根据残余应力场的分布判断激光喷丸强化效果,保证了受控激光喷丸强化后工件的疲劳寿命获得较大幅度的提高。     

大型轴类工件滚压加工技术探讨

滚压加工技术广泛应用在轴类工件加工中,除了滚压外圆还可以滚压内孔、圆柱面、锥面及平面,使金属表层产生塑性变形和残余压应力,提高了工件的性能。文章分析了滚压工艺要求和相关注意事项,并列举了相关加工例子论证,仅供有关人员参考。     

采收船振动挖掘系统的结构设计研究

通过对荸荠采收船振动挖掘系统主要零部件——滚筒和中心轴的结构设计,计算得出其零部件的主要尺寸参数,根据激振频率和激振力的估算,为后续选择激振器提供基础,进而进行计算校核,最终得出激振器的相关尺寸,并根据激振系统的振动强度,设计了橡胶减振器。     

分析车削加工中的振动原因及消除措施

在机械加工中产生的振动都具有受迫振动和自激振动,与机床、夹具、刀具和工件组成的工艺系统的动态特性有关。本文详细分析了车削加工中振动的主要类型及产生的原因、振动的危害,并从刀具、夹具、切削工艺等方面提出了减小或消除振动的措施。     

风力机风轮振动频率及应力特性试验研究

利用Pulse16.1结构振动分析系统,针对直径为1.4 m的小型水平轴风力机风轮进行静态固有振动频率和动态振动频率测试.研究发现:气动载荷对风轮二阶以下振动动频影响相对较小,且对一、二阶反对称振动动频的影响略大于对称振动动频;离心力对风轮二阶以下振动动频影响较显著,且对一、二阶对称振动动频的影响大于对反对称振动动频.此外,圆盘效应所引起的振动应力高于二阶以下其他振动应力,轴向窜动效应引起的振动应力介于一、二阶振动应力之间,这一结论与风轮静频测试中所获应力结果有很大的差异性,从而也考证了通过风轮静态测试间接分析其动态振动应力的方法并不适用.相关研究成果可为风力机在远短于设计寿命期内频繁发生疲劳损伤或断裂提供新的分析思路,同时为小型风力机风轮结构动力学性能的合理设计提供一定的理论支撑.     

某S195汽缸套退刀槽的改型

针对某S195缸套在退刀槽处断缸的问题，分析了该缸套上退刀槽处的机械应力以及机械应力与热应力的耦合结果。选出合适的退刀槽参数，代替原有设计中的“U”型退刀槽。解决了原汽缸套断缸的问题，提出了缸套生产流程中精车支撑肩工序应该注意的事项。     

云龙河拱坝施工过程的三维有限元

采用三维弹塑性非线性有限元法，对云龙河拱坝施工过程的实际浇筑、封拱和水库蓄水过程的坝体应力及变形进行了仿真分析，同时分析了施工过程的坝肩层间错层带的变形。计算结果表明施工过程的坝体变形较小，坝体有限元等效应力满足规范要求，坝肩层间错层带错动变形很小，说明大坝结构设计合理，坝肩无错动危险。计算成果为工程项目的实施提供了技术依据，同时对类似工程分析具有借鉴作用。     

水泵水轮机启动过程转轮动应力分析

启动过程中转轮的动应力特性是评价水泵水轮机组稳定性的一个重要指标。为分析某原型混流式水泵水轮机组在水轮机模式启动过程中转轮的振动响应,重点分析水力激励力的瞬变特性对动应力的影响,首先针对水轮机启动过程选取不同转速工况点分别进行了稳态和局部瞬态动应力计算,然后结合转轮固有模态和动静干涉理论分析了异常振动产生的原因。其中,水力激励力通过计算流体动力学分析得到,动应力的求解采用基于声固耦合构建的单向流固耦合方法。对比稳态和瞬态计算的结果可知,在共振工况附近,激励力的瞬变特性对转轮的振动有显著影响。一方面使得启动过程中的高水平振动滞后于理论共振工况,另外动应力幅值远低于稳态分析的结果。然而在非共振区域,稳态和瞬态计算得到的动应力水平相近。     

轧辊磨削双再生颤振稳定性研究

为减小轧辊磨削过程中再生颤振现象以提高工件磨削质量,基于再生颤振机理,同时考虑轧辊及砂轮再生颤振,建立了轧辊、砂轮再生颤振动力学模型。分析了轧辊和砂轮再生颤振共同作用对磨削稳定性的影响。通过数值模拟仿真研究了在无扰动和有扰动情况下,工件转速对系统稳定性的影响以及进给速度对系统颤振特性的影响。数值模拟结果为生产实践中抑制轧辊磨床颤振提供了实践与方法指导。     

金属构件中残余应力的产生和消除方法

文章对金属构件中残余应力的产生原因及影响进行了详细分析,提出了控制和消除残余应力的方法,明确了控制和消除残余应力的重要性。     

基于磁-流热固多场耦合的磁力联轴器应力形变分析

为探究不同转速下磁力联轴器部件的温升和应力形变情况,基于ANSYS Workbench耦合平台,首先对其进行单向的热磁耦合,并进行温度分布分析,再对磁场与流场共同作用下的磁力联轴器结构场进行热固单向耦合分析.结果表明:隔离套的高温区域在轴向上主要对应于磁钢所在位置,并且温度向套筒两端明显递减.隔离套的较大形变区域与高温区域一致,周向上呈向外膨胀状态,轴向上呈两端递减.对于内磁转子体,应力主要集中在薄金属包封套表面且向转子内部递减.对于外磁转子体,应力主要集中在磁钢周围与转子内表面,并由内向外呈现递减趋势.此外内外磁转子体的形变量并不大,但转速对联轴器部件的温升和应力形变影响较大.随转速增大,隔离套的温升、形变与应力值最大增长约7倍,内外磁转子体的应力峰值从6.35 MPa增大到37.30 MPa.     

轴类切削件时效处理后变形量数学建模的研究

对简单几何形体——轴类切削件残余应力产生的原因进行了分析，建立了轴类零件表面残余应力经过时效处理后的尺寸变形量数学模型；并由算例计算出表面残余应力实际引起的变形量，指出该值在机器误差中的影响不容忽视。对于轴类件，由残余应力引起的变形量同残余应力的分布函数状况有关，而同零件尺寸无关。     

基于ADAMS的方捆机搂草装置优化与动力学分析

针对方捆机搂草机构在秸秆输送过程中存在盲区堆堵和横向振动大的问题,采用SolidWorks建立方捆机搂草机构的3D装配模型。导入ADAMS软件后进行搂草机构的运动特性分析与动力学仿真,揭示在搂草阻力作用下搂草机构的实际运行过程。得到了搂草爪末端的轨迹空间分布、搂草机构和压缩机构的运动时序。分析了运动副作用力对机架横向振动的影响。根据搂草机构的工作要求。设计并优化了搂草爪的错位组合结构和喂入室拐角曲面过渡板,试验发现堆堵的情况得到了有效的改善。搂草机构的动作试验表明。搂草机构的仿真模型正确,分析结果可以指导搂草机构的改进设计。为降低秸秆在喂入室拐角残留和减小机器的横向振动提供一定的理论参考。