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。     

振动时效在消除联合收割机车架焊接残余应力上的应用

介绍了对自走式联合收割机车架焊接结构件进行振动时效(VSR)处理的工艺方法及其处理结果。     

采煤机壳体振动时效浅析

采煤机牵引部、摇臂以及行走系等铸造壳体,经过铸造、机械加工等工艺过程,其内部产生残余应力。应力的产生极大地影响了零件尺寸的稳定性、强度、寿命和机械加工性能,甚至会导致裂纹和应力腐蚀,破坏了壳体的几何精度和缩短了使用寿命。因此,必须采用适当的工艺方法来消除或减轻这种危害。“振动时效”是降低铸造壳体残余应力比较经济有效的方法。     

振动时效在柴油机机体上的应用

针对柴油机机体铸造内应力产生的原因、危害，提出了消除机体内部残余应力的新工艺－振动时效。不同时效工艺处理的对比试验及生产中的长期应用实例表明，振动时效完全可以替代热时效，它不仅保证了产品尺寸精度及稳定性，而且能降低生产成本、提高生产效率、减少环境污染。     

大型铸件的振动时效工艺参数研究

振动时效用于降低铸件内应力十分有效,但大型铸件的振动时效参数制定较为困难。使用有限元分析软件ANSYS对床身进行了振动时效模拟,根据模态分析和谐响应分析的结果进行工艺参数制定。生产实践表明工艺参数结果较为合理。     

深松铲入土力学分析与振动减阻机理研究

对深松铲入土时与土壤的力学作用进行分析,得出土壤的变形阻力是影响牵引阻力的主要因素,从而提出振动减阻机理,即利用振动使土壤从无结构转变为有结构,达到减小耕作阻力、提高作业质量、降低能源消耗、提高生产效率的效果。     

长时间振动对拖拉机驾驶员腰部疲劳的影响研究

在振动试验台上模拟拖拉机驾驶环境,在振动加速度为1.2m/s2、频率为4Hz的情况下,测试了被试者腰部竖脊肌和多裂肌的表面肌电信号(sEMG),并对其均方根值(RMS)和平均功率频率(MPF)进行了分析研究.结果表明:在振动过程中,被试者腰部均感觉到了明显的疲劳;随着驾驶时间的延长,竖脊肌和多裂肌肌电信号的RMS呈上升趋势,而MPF呈下降趋势.这说明,在振动过程中,随着试验时间的延长,被试者腰部竖脊肌和多裂肌产生了疲劳,是使被试者产生腰部疲劳的主要原因.结合主观疲劳感觉评分结果,被试者在受振50-60min后开始有疲劳感觉.     

拖拉机座椅振动加速度对驾驶疲劳的影响——以心率增加率和疲劳评价值为指标

为了减轻拖拉机驾驶疲劳,在模拟拖拉机座椅振动的条件下,试验研究了振动加速度对被验者的心率变化及其身体疲劳的影响.结果表明:座椅的垂直加速度azw在w0.8～2.0m/s2、且联合加权加速度Aω在1.1~2.3m/s2的范围内,被验者的心率增加率随振动加速度增加逐渐减小,其平均值减小13%;azw在2.0～2.4m/s2、且Aw在2.3～2.7m/s2范围内,被验者的心率增加率减小缓慢,平均减小2%;被验者心率增加率与座椅振动加速度呈二次曲线规律变化,具有密切的相关性;被验者身体各部位的疲劳程度随振动加速度增加而加重,头部和胸背部的疲劳明显高于其它部位.     

利用有限元振动疲劳分析对水稻机遮阳棚支撑设计方案定性分析

阐述有限元分析疲劳分析流程,试验数据作为有限元分析输入的边界条件,通过利用模态叠加进行瞬态响应分析,振动疲劳分析,对两种设计方案进行定性分析,为设计提供理论参考。     

基于原型振动测试的水轮机顶盖螺栓疲劳分析

以国内一大型高水头水电站为例,对水轮机顶盖振动展开变负荷稳定工况、开停机工况以及甩负荷极端工况下的原型测试和分析;建立顶盖及螺栓的有限元模型,结合实测振动数据与有限元动力分析,反演了顶盖水压脉动荷载;运用线性疲劳累积损伤理论和雨流计数法,结合机组一年内的实际运行方式,分别进行了年正常运行工况和甩负荷极端工况下顶盖螺栓的疲劳分析.计算结果表明:100 MW稳定负荷工况时顶盖水压脉动荷载双幅值约为19.3 m水头,为机组额定出力工况(600 MW)的5.6倍;同一工况下顶盖螺栓的破坏循环次数随存活率增大而出现较大程度降低,100 MW稳定负荷工况下存活率由95%增大至99%时,顶盖螺栓的破坏循环次数则由6.488×10⁷次降低到2.415×10⁷次,降幅为62.8%;考虑99%的存活率标准,甩负荷工况下的顶盖螺栓破坏循环次数为7.494×10⁵次,仅为各稳定工况下螺栓疲劳寿命的3%~5%.     

耕整机扶手架振动机理及减振措施的虚拟研究

以GN31型耕整机为原型,构建了耕整机的虚拟样机,对其精度进行了验证。通过对虚拟样机的动力学仿真,分析了耕整机振动机理,提出有效的减振措施。研究表明GN31型耕整机扶手架1阶固有频率为43．9Hz,与其额定转速下的惯性力基频接近,易产生共振,原扶手架结构应进行改进。在扶手架手把处的横杆上加装1．5～3．0kg的质量块,能有效减小扶手架手把的振动。     

车辆多维隔振装置设计与仿

车辆冲击振动常发生于3个方向,兼有移动和转动,故车辆需要多维隔振.如将现有一维隔振技术直接应用于多维隔振,则隔振装置需要多层结构组合,非常复杂,且容易干涉.为此,提出用2个6自由度特殊布置的Stewart机构和上下平台组成车辆用多维隔振装置,利用一层结构实现多维隔振.ADAMS仿真表明,在下平台施加脉冲激励时,上平台移动与转动6个加速度明显小于下平台相应数值,且均随时间迅速衰减.仿真计算了脉宽、阻尼以及弹簧刚度等参数对隔振效果的影响.     

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。     

永磁振动钻削排屑分析

通过普通钻削与振动钻削情况下切屑单元受力情况的分析，建立了在两种切削状况下单位时间内切屑的位移公式，解释了振动钻削情况下排屑顺利的原因。介绍了一种新型的振动钻削装置——永磁振动钻削装置。在此新型的振动钻削装置上进行试验，结果证明振动钻削的排屑效果优于普通钻削。     

多维隔振装置自由振动方程及其解

通过多方位多层次结构组合实现多维隔振时,其结构复杂、难度大,因此提出以反向对称布置双直角Stewart机构及上、下平台组成多维隔振装置,利用一层结构实现多维隔振,建立了自由振动方程并进行求解.由解看出,该装置固有频率在5 Hz以下,振动衰减较快.使用该装置,仿真可实现沿坐标轴的3个移动和绕坐标轴的3个转动,加速度传递系数均小于1.依据所推导的公式,确定该装置的刚度系数、阻尼系数和结构尺寸,可将该装置用于多维隔振.     

樱桃番茄运输包装件振动冲击性能试验

针对目前樱桃番茄储运过程中主要包装形式以及造成破损的情况,选择典型运输包装件,进行了正弦扫频、堆码强度、堆码扫频振动传递性能、垂直冲击和跌落试验。通过对单件包装件的扫频振动试验,测出单件的固有频率为26.61Hz;通过堆码强度试验,测出了包装件的最大堆码层数为9层。通过9层堆码扫频振动传递性能试验确定了底层、中间层和顶层包装件的固有频率分别为36.61、10.76和6.44Hz,得到了各层包装件振动加速度、振动传递率随时间的变化曲线,并探讨了固有频率和振动传递率峰值与堆码高度之间的关系。在此基础上,通过垂直冲击试验,测出了产品的脆值为89.58;通过跌落试验,测出了包装件最大允许跌落高度为580mm。     

水泵疲劳寿命预测中应力计数算法研

提出了水泵零件疲劳寿命预测的主要思路,讨论了疲劳寿命预测的关键算法——应力计数算法。针对传统应力计数算法存在应力循环提取失效的缺陷,引入临界净应力的概念,提出了对传统计数算法的改进措施。并将改进后的应力计数算法应用于一台轴流泵叶轮的疲劳寿命预测;同时结合该算例,详细说明了二维概率Miner准则疲劳寿命预测的关键步骤。     

联合收获机主驾驶座振动强度及其频率结构试验

根据小麦联合收获机振源特点,运用DH5922动态信号测试分析系统,现场测试新疆-2A型联合收获机主驾驶座地板测点的动力响应,得到了测点不同工况下的垂直振动加速度时程曲线和快速傅里叶变换频谱。研究结果表明:小麦联合收获机任一点的振动强度、频率结构随工况不同而变化。收获机空转、发动机空转、田间作业和公路运输4种工况下测点的振动加速度有效值为0.1591m/s2、0.1087m/s2、0.0938m/s2、0.0704m/s2,振动主频分别为142.6Hz、56.6Hz、36.6Hz、36.6Hz。     

基于振动的柴油机转速测量仪研究与开发

分析了柴油机振动的主要来源及柴油机转速和其振动之间的关系,开发柴油机转速测量仪,利用数据采集和分析系统对柴油机转速进行实时检测。试验证明此测试方法和转速测量仪具有较高的精度。     

基于客车车身动应力仿真的疲劳分析

利用模态综合技术及弹性力学理论,研究了由路面不平度引起的车身动应力的形成机理及其仿真计算方法。通过客车行驶振动试验,分析得出客车中门立柱在怠速工况下振动明显。可将动应力研究成果应用于客车车身骨架结构的动态强度分析及设计,在此基础上仿真得到中门立柱接点的动应力作为疲劳分析中的交变裁荷,利用疲劳理论和ANSYS软件计算了客车中门立柱的使用寿命。