拖拉机前桥油气弹簧的设计与特性研究

[目的]为了提高我国拖拉机的乘坐舒适性和行驶平顺性,设计并研究了拖拉机前桥油气弹簧减振系统。[方法]以常发CF700型拖拉机为研究对象,建立前桥悬架拖拉机三自由度振动模型,根据拖拉机前桥悬架的参数要求,设计了刚度和阻尼均可调的油气弹簧系统,以此为基础建立油气弹簧刚度和阻尼的非线性数学模型,并计算了油气弹簧的结构参数。仿真研究了油气弹簧的性能,并对所设计的油气弹簧进行了静、动态特性试验。[结果]静态特性试验得到油气弹簧的刚度特性,其在平衡位置处的静刚度系数为72.6 kN·m~(-1);动态特性试验研究了比例阀电流、各节流阀开度及激振频率对油气弹簧输出力的影响规律,结果表明所研制的油气弹簧能够在较大范围内调节输出力的大小,满足前桥悬架的设计要求。[结论]该研究为后期开发前桥油气弹簧系统提供重要的理论依据。     

浮顶油罐罐顶油气惰化数值模拟

对浮顶油罐的油气空间进行惰化,是一种新的油罐防火防爆方法。根据氮气对油罐气体空间的惰化原理,针对大型双重密封型浮顶油罐的油气空间进行氮气惰化研究。建立了气体流动的几何模型和数学模型,采用PHOENICS软件进行数值模拟,在氮气流量为27Nm3/h的条件下,得出了以不同流速持续通入氮气时油气空间氮气体积分数的分布。结果表明:氮气流速对其在油气空间内体积分数的分布影响不大,持续通入氮气230min可使浮顶油罐一、二次密封环形圆柱空间的油气体积分数达到安全标准。研究结论对于利用氮气惰化实现浮顶油罐的防火防爆具有指导意义。     

带附加气室空气弹簧等效刚度和等效阻尼高斯模型

[目的]研究带附加气室空气弹簧节流孔面积对弹簧振动特性参数的影响规律,为实现弹簧出力连续精确可调及后续车辆空气悬架系统的主动控制提供理论依据。[方法]以美国凡士通(Firestone)公司1T15M-2型膜式空气弹簧为试验对象,构建带附加气室的空气弹簧系统,研究初始气压及节流孔面积对弹簧振动特性参数的影响规律;通过试验结果对带附加气室空气弹簧的理论模型进行修正,将试验结果与理论模型进行比较;根据试验数据的分布规律,提出带附加气室空气弹簧等效刚度和等效阻尼的高斯模型,对试验结果进行高斯拟合,将试验曲线与拟合曲线进行比较,并通过对试验系统阻尼比计算精度的分析,验证高斯模型的正确性。[结果]试验结果表明:气压越大弹簧刚度越大,弹簧刚度随节流孔面积的增大而减小,阻尼随节流孔面积的增大先增大后减小;通过修正后的理论值与试验值存在较大误差;对高斯模型计算得到的等效阻尼比精度进行分析,表明高斯模型假设满足试验结果,且模型的计算精度高。[结论]带附加气室空气弹簧初始气压及节流孔面积对其刚度和阻尼有较明显的影响;所建高斯模型具有参数简单、误差较小的优点。     

土壤初始含水率对深层坑渗灌入渗特性的影响

通过室内模拟试验与理论分析,探究4种不同土壤初始含水率条件下深层坑渗灌土壤水分运动规律。结果表明:初始含水率对入渗特性有显著影响。相同入渗时间,初始含水率越大,累积入渗量越小,入渗率也越小;而湿润锋运移距离随初始含水率的增大而增加;初始含水率越大,湿润体也越大,且相同位置的含水率也越大。建立了改进的Kostiakov入渗模型,以及初始含水率与湿润锋运移距离的幂函数关系,对所建模型进行验证,精度较高。     

基于ADAMS/CAR的某方程式赛车双横臂悬架刚度计算

提出了一种新的方程式赛车双横臂悬架刚度的计算方法,同时应用虚拟样机软件ADAMS/CAR建立方程式赛车悬架系统模型,对双横臂悬架刚度随车轮上下跳动的变化进行动态仿真分析。计算结果与仿真结果的一致性表明此刚度计算方法行之有效,该方法为方程式赛车偏频、悬架线刚度、侧倾角刚度、运动比的计算及确定提供了一般性的解决途径。     

前轮自激摆振分岔特性研究

根据非线性理论研究了某非独立悬架汽车前轮自激摆振的分岔特性.利用非线性系统Hopf分岔发生的条件编制计算自激摆振分岔车速的MATLAB程序，绘制了不同转向结构参数、轮胎结构参数以及前轮定位参数对应的右车轮摆角幅值随车速变化的分岔图，分析了各参数对自激摆振的影响.结果表明，某些参数变化导致自激摆振发生时最大振幅所对应的车速改变；转向机构刚度、轮胎侧偏刚度和拖距对自激摆振的幅值影响较大.     

绿茶气调干燥的影响因素分析及状态参数优化

为提高绿茶品质,采用自行设计的小型气调干燥机(QTM)实验设备,分别以氮气、二氧化碳气体及氮气和二氧化碳气体体积各为50%的混合气体置换部分空气作为干燥介质对绿茶进行气调干燥试验,并采用正交实验,分析了不同状态的气体成分对绿茶质量的影响.结果表明,在干燥室氧气含量相同状态下,采用氮气气调干燥可同时提高叶绿素及茶多酚含量.还对充氮降氧干燥过程的状态参数进行了优化.     

油气水三相流体高温高压流变特性实验

以大庆外输含蜡原油为实验介质,利用自行研制的高压流变特性测试系统,测试了实验油样在氮气和天然气两种气质加压条件下,油气两相和油气水三相在不同剪切速率、含水率及压力下的粘温特性,探讨了氮气和天然气的溶解度对含蜡原油析蜡点和溶蜡点的影响。结果表明：在氮气和天然气两种气质加压条件下,油气两相和油气水三相混合物的视粘度均随剪切速率的增大而减小,且温度越低剪切稀释性越明显。在相同的压力条件下,原油含水率低于20%时,油样视粘度随着含水率的增大而增大。在低于泡点压力的条件下,当以天然气加压时,油气水三相和油气两相混合物的溶蜡点和析蜡点均随压力升高而降低,而以氮气加压时的变化规律与此相反,说明天然气溶解于原油有利于改善原油的流动性。     

肥密因素对耕层内大豆根部性状的影响

为了明确施肥量与种植密度对耕层内大豆根部性状的影响,在田间试验条件下,通过对2种肥力、6种种植密度下大豆根部性状的研究,分析了根部性状的变化及其相关性。试验结果表明：根系长及根系宽均无明显变化规律,根体积及根干重随施肥量的增加而增加,随种植密度的增加而降低。种植密度对根体积及根干重的影响显著。根体积及根干重间存在极显著...     

钢管再生混凝土柱-钢梁节点抗震性能非线性有限元分析

为了研究钢管再生混凝土柱-钢梁框架节点的抗震性能,基于已进行的试验,在选取合适的本构关系后,选用大型有限元软件ABAQUS对试验中的不同再生骨料取代率下框架节点进行非线性分析;并在已建立的模型的基础上,改变轴压比和梁柱线刚度比参数,探究不同试验参数对节点抗震性能的影响。研究结果表明,将理论计算得到的滞回曲线和实测滞回曲线对比后发现吻合较好,钢管再生混凝土柱-钢梁节点具有较好的耗能能力,不同骨料取代率对节点的抗震性能影响不明显;轴压比对节点弹性阶段无明显影响,增大轴压比不利于节点的后期承载力;梁柱线刚度比越大,有利于节点的初始刚度和承载能力的提高;研究成果可为该类节点的工程实际应用提供理论支撑。     

基于分形理论的平面磨削粗糙表面接触刚度的研究

为了更加准确地预测平面磨削表面的接触刚度,本文提出一种基于分形理论接触刚度的计算方法。采用分形表面对砂轮的表面形貌进行表征,结合机床运动学与切削理论,实现了平面磨削表面形貌的仿真,并采用有限元方法对平面磨削仿真表面进行接触分析。最后探讨了砂轮表面形貌参数分形维数与尺度系数对平面磨削粗糙表面接触刚度的影响。仿真结果显示,平面磨削表面接触刚度的数值随着接触压力的增大而逐渐增大,两者之间呈现非线性关系并且不同分形参数下的变化趋势相同;在相同接触压力的条件下,平面磨削表面接触刚度随分形维数的增大而逐渐增大,随着尺度系数的增加而逐渐减小。     

马铃薯碰撞损伤试验与碰撞加速度特性分析

针对收获过程中马铃薯破皮损伤率高的问题,以新鲜马铃薯为研究对象,借助马铃薯碰撞试验台,通过正交试验分析试验因素对马铃薯碰撞损伤体积的影响;结合马铃薯碰撞加速度变化曲线,分析马铃薯与杆条的碰撞压缩过程;选取初始高度和马铃薯质量为试验因素,考察碰撞加速度峰值随各因素水平的变化规律并建立回归模型,最后测试马铃薯碰撞损伤临界值。试验结果表明:影响马铃薯碰撞损伤体积因素的显著性由高到低依次为初始高度、马铃薯质量、马铃薯温度和碰撞材料;马铃薯与杆条碰撞经历了粘弹性压缩、弹塑性压缩、弹性恢复、与杆条分离等4个阶段;加速度峰值随初始高度的增加而增加,随马铃薯质量的增加而减小;马铃薯温度分别为5、15、23℃时与65Mn钢杆碰撞产生损伤的初始高度分别为50、80和250 mm,对应的碰撞速度和加速度峰值分别为0.99、1.253、2.506 m/s和434.154、674.437、1 249.794 m/s~2;马铃薯温度为15℃时与65Mn-塑料和65Mn-橡胶碰撞产生损伤的临界高度分别为320和280 mm,对应的碰撞速度和加速度峰值分别为2.506、2.344 m/s和1 589.528、1 409.697 m/s~2。     

外伸端板节点有限元分析

为考察外伸端板连接中不同端板厚度、螺栓直径、螺栓布置对节点受力性能以及端板强度的影响,采用有限元数值分析软件ANSYS建立半刚性端板连接节点模型进行非线性有限元分析．在建立模型和计算分析过程中考虑了弹塑性、大变形和接触问题．分析结果表明：端板厚度的变化对节点的初始转动刚度、极限转动能力以及抗弯承载力都有不同程度的影响;节点的初始转动刚度随着端板厚度的增加而增加,但节点的极限转动能力却随着端板厚度的增加而减小;设计中建议采用大螺栓、中等厚度的端板,同时螺栓应尽量布置在靠近梁翼缘一侧;传统的T形件方法计算端板强度,其计算结果偏低．     

葛根粉-牛奶共混体系的相行为及稳定性研究

【目的】研究葛根粉初始质量浓度和混合物中牛奶体积分数对葛根粉-牛奶混合物相行为、稳定性及相关性质的影响,为该功能性复合饮料的开发提供基础数据。【方法】利用天然葛根粉与传统饮料牛奶通过共混法配制复合饮料,并通过浊度仪、Zeta电位仪、粒径分析仪、差示扫描量热仪、正置荧光显微镜等多种仪器对混合体系予以表征,分析不同初始质量浓度葛根粉和不同体积分数牛奶混配的葛根粉 牛奶混合物的稳定性及相行为的变化。【结果】观察发现,当葛根粉初始质量浓度为1 g/L时,葛根粉-牛奶混合物未出现明显的相分离,而当葛根粉初始质量浓度增加到25 g/L时,混合物出现明显分层现象。葛根粉-牛奶共混体系表现出稳定、亚稳定、不稳定3种状态。初始质量浓度为1 g/L的葛根粉与任意体积分数的牛奶配制的葛根粉-牛奶混合物均表现稳定,无聚集体产生。当葛根粉初始质量浓度高于5 g/L且牛奶体积分数低于40%时,二者混合物会出现聚集现象,此时要得到稳定体系,则需将其中的牛奶体积分数增加到40%以上。混合物的浊度主要与牛奶体积分数有关。混合物Zeta电位的绝对值随牛奶体积分数的增大而增大。随葛根粉初始质量浓度的增加,混合物的粒径分布变宽且大粒径粒子的比例增加。向牛奶中添加葛根粉,可以使混合物的热学性能发生改变。正置荧光显微镜观测表明,随着牛奶体积分数增大,混合体系微观结构由不均匀逐渐向均匀转变。【结论】葛根粉-牛奶混合物的稳定性与葛根粉初始质量浓度及牛奶体积分数有关,随着葛根粉初始质量浓度的降低(即从25 g/L降至1 g/L)或混合物中牛奶体积分数的增加(即从0%增至100%),共混体系的稳定性增加。     

采用主付钢板弹簧的汽车悬架偏频

采用主付钢板弹簧的汽车悬架系统是非线性的,本文按非线性振动理论讨论前后悬架不能分开成单自由度系统的汽车悬架偏频的计算问题,分别给出了后悬架只有主簧单独工作和主付簧一起工作时汽车的悬架偏频计算公式。     

基于接触摩擦的变截面钢板弹簧悬架性能分析

传统钢板弹簧分析只是采用简化力学模型，而没有考虑簧片间的摩擦.为了更好地对少片变截面钢板弹簧进行设计，本文首先对少片变截面钢板弹簧悬架进行参数化建模.然后应用接触理论添加接触单元，来模拟钢板弹簧间的摩擦，进行钢板弹簧悬架的有限元计算，得到钢板弹簧悬架的装配预应力、刚度和阻尼特性的仿真值.与由传统预应力计算方法得到的结果和行业推荐值进行比较分析，证明基于接触摩擦的少片变截面钢板弹簧悬架性能分析的方法更能反映簧片实际的受力情况.     

气体喷射压缩器关键参数设计与试验

气体喷射压缩器具有结构简单、工作可靠的特点,广泛应用于农业、水利、化工、核工业等领域。主要从气体喷射压缩器关键参数计算角度,理论分析最佳面积比、工作喷嘴位置与性能参数关系;研究了面积比、工作压力、引射压力对喷射压缩器性能的影响。根据应用工况计算出面积比为11.0,喷嘴距混合室距离25 mm的喷射器完全满足设计要求,喷射器性能试验结果表明,面积比对气体喷射压缩器的喷射系数具有较大影响,不同面积比呈现出不同的性能特点,适当增大面积比可提高喷射系数,但喷射器可达到的最大压缩比会减小;不同工作压力下喷射器工作体积流量基本不变,但是引射流量随工作压力增大而增大;在相同工作压力和出口压力下,喷射系数随引射压力增大而增大;在相同工作压力和引射压力下,喷射系数随出口压力增加而减少,为同类型喷射器设计与应用提供参考。     

青蒜化肥减量增效试验研究初报

通过青蒜田间肥效试验结果表明,不减少氮磷施用量的情况下,青蒜产量随着微生物肥料的增加而减少;在微生物肥料水平相同的情况下,青蒜产量随氮磷施用量的减少呈非线性变化,施用微生物肥料1 200 kg/hm~2时,减少氮磷施用量20%对增加青蒜产量效果明显。本试验氮磷的减量增效效果明显。     

异质Pb胁迫对超富集植物金丝草根系生长及生物量分配的影响

以Pb超富集植物金丝草（Pogonatherum crinitum）为试验材料,设置不同Pb浓度的土壤异质胁迫室内模拟试验,定量测定不同Pb胁迫浓度和斑块中金丝草的根长、体积、表面积、平均直径等形态指标,以及根系和地上部分的生物量,比较不同异质Pb胁迫下金丝草根系形态指标及生物量分配的差异。结果表明,异质Pb胁迫对金丝草根长、根体积、表面积影响较明显,但对根平均直径的影响较小;随Pb胁迫浓度的增加,金丝草在Pb胁迫斑块和无Pb斑块的根长、根体积和表面积均呈逐渐增大的趋势,但无Pb斑块均大于Pb胁迫斑块;无Pb左室、Pb胁迫右室及整株根冠比均随Pb胁迫浓度的增加表现为先增大后减小的变化规律,表明轻度Pb胁迫条件下金丝草根系生物量分配较多,但随Pb胁迫浓度的增大,地上部的生物量所占比例逐渐增大。     

原油管道油气爆炸实验与数值模拟

为研究油气体积分数对爆炸的影响,采用实验研究与数值模拟相结合的方法,对输油管道油气爆炸发展机理进行研究。结果表明:油气体积分数是影响油气爆炸强烈程度的重要因素,原油油气爆炸的最大压力与初始体积分数有关。当油气体积分数为5.51%～7.06%时,体积分数越大,爆炸压力越大;当油气体积分数为7.06%时,爆炸压力达到最大值;当油气体积分数超过7.06%时,随着油气体积分数增大,爆炸最大压力反而变小。研究结果对揭示原油管道油气爆炸传播规律,减少管道爆炸事故具有指导意义。