为了研究主轴芯轴的结构参数对主轴径向静刚度的影响规律,以某型号主轴为研究对象,通过有限元模型静力学分析主轴径向静刚度。将主轴芯轴的结构参数简化为12个主要结构参数,采用单一变量法和相关性分析法分析结构参数和主轴径向静刚度的相关性,确定与主轴径向静刚度显著相关的结构参数。运用正交试验-方差分析法分析关键结构参数对主轴径向静刚度的贡献度。结果表明主轴悬伸部分和轴承跨距之间的结构参数对主轴径向静刚度的贡献度分别为20.3%、69.8%,可以通过定向改变主轴芯轴结构参数控制主轴径向静刚度,提高主轴的刚度特性。

纯滚动单圆弧齿轮是在圆弧齿轮基础上发展出来的一种新型的齿轮传动,具有仅在节点处啮合的特性。为获得纯滚动单圆弧齿轮弯曲应力计算公式,从统计学角度,利用正交试验法对纯滚动单圆弧齿轮啮合过程中的弯曲应力进行分析。首先利用Pro/E对纯滚动单圆弧齿轮进行参数化建模,导入到ANSYS Workbench进行仿真研究,然后对试验数据进行了方差分析,得出了各因素对指标影响的主次顺序;并通过逐步回归分析法建立了纯滚动单圆弧齿轮的弯曲应力计算的强度模型。

综合考虑,选择改性纳米二氧化硅、环氧树脂、固化剂作为影响涂层试件效果的三个主要因素,依据标准的L9(33)正交表制备出9种不同的涂层试件。首先利用摩擦磨损试验机对试件进行划痕试验,根据声噪突变点找出不同配比涂层与基体结合力的大小,其次通过方差分析检测各个影响因素的显著性,然后利用回归分析和最小二乘法建立结合力与影响参数的数学模型,求出经验公式,并将计算值与试验测得值比较,可知最大误差在允许的范围内,所以涂层与大理石基体结合力的预测数学模型的计算值与试验测量值拟合良好。最后对回归方程的模型和回归系数分别进行显著性检验。

为了研究在Cr12MoV基体表面上进行单道激光熔覆75%Ni60+25%Wc过程中激光能量密度和粉末面密度对熔覆层宏观形貌影响。设计以送粉电压、激光功率和扫描速度为主要因素的正交实验。以熔覆层的宽度和高度的比值、最大熔覆厚度和稀释率作为检测熔覆层宏观形貌的评价指标,采用直观分析法和方差分析法对实验数据进行处理。实验结果表明在一定工艺参数范围内,当激光能量密度在(100~300)J/mm2且粉末面密度在(50~150)g/mm2的区间内,激光能量密度与粉末面密度的比值达到(1.5~2.0)之间时,可以得到宏观形貌较好的单道熔覆层;熔覆层的宽高比随着粉末面密度的增大而减小,熔覆层的极限厚度随着粉末面密度的增大而逐渐增大,稀释率随着激光能量密度与粉末面密度的比值增大而减小;通过设定边界条件找寻最佳工艺参数组合激光功率1500(W),扫描速度3(mms-1),送粉电压8(V)。...

以自密实混凝土(SCC)的工作性及28 d抗压强度为评价指标,采用正交试验法进行了低胶凝材料SCC性能的因素极差分析与方差分析。结果表明:试验设计的水胶比、砂率、粉煤灰和矿粉掺量对低胶凝材料SCC的工作性及28 d抗压强度的影响均不显著,但水胶比与粉煤灰掺量的影响程度相对较大,且极差分析与方差分析结果基本一致。所制备的低胶凝材料SCC具有优异的工作性、力学性能及耐久性能,坍落扩展度经时损失仅为8.1%,初始坍落扩展度与J环扩展度差值为20 mm,离析率为4.9%,后期强度增长幅度大,抗水与抗氯离子渗透性能好。

为了优化(美国)国家航空咨询委员会(National Advisory Committee for Aeronautics,NACA)埋入式进气口气动特性,基于计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)数值方法,以阻力、总压恢复系数、出口质量流量和出口马赫数为性能指标,对3个关键几何参数进行了试验设计(design of experiments,DoE)。基准工况结果表明,在进气口斜坡侧边靠近主流处有轴向涡产生。DoE结果表明,斜坡角度对性能指标影响大,斜坡扩张角角影响小,出口转折半径对阻力和出口质量流量影响大,且斜坡角度一定时折转半径越小越好。斜坡角度越小,前缘位置马赫数越小,涡管越长,同一截面速度分布越均匀,因此总压恢复系数和出口质量流量越大,且出口气流不均匀度小,气动性能佳。

油气集输过程中所携带的砂砾会对管壁造成冲蚀磨损,可能导致设备破裂或失效。获取冲蚀规律,揭示冲蚀机理对保障设备安全平稳运行具有重要意义。鉴于此,模拟油气管道中球阀密封面,开展了冲蚀磨损试验,比较了不同颗粒速度、粒径和冲击角度下的密封面冲蚀结果。采用3 3 次完全析因设计方法,利用Statistica软件开展了冲蚀参数的回归分析、交互效应分析、均值分析和响应曲面分析等,得到了各影响因素及其相互作用对冲蚀磨损的影响。分析结果表明,试件冲蚀磨损随着颗粒速度和粒径的增大而增大,其中冲蚀角度为30°时冲蚀磨损最严重。同时开展了冲蚀回归预测,分别建立了试件质量损失和壁厚减薄量的回归模型并进行了验证。对冲蚀影响参数进行了优化分析,得到了减少冲蚀磨损的最佳参数。研究成果可以为球阀密封面在气固冲蚀作用下的破坏机理...

C_(f)/SiC陶瓷基复合材料作为一种新型耐高温材料,在航空航天领域具有广泛的应用前景,但难加工特性带来了新的挑战。采用激光辅助高速微车削机床在C_(f)/SiC陶瓷基复合材料上进行外圆切削加工,以主切削力F_(z)为目标,优化C_(f)/SiC陶瓷基复合材料的切削参数。

研究了离心式滚磨光整加工中不同加工参数对倒圆半径的影响。选用45钢作为实验对象,利用组合试件的方法,测得试件单一棱边的金属去除量和倒圆半径。通过正交实验以及数据分析,研究了滚筒转速、磨块直径、加工时间三种加工参数及其交互作用对倒圆半径的影响。在不同加工参数下,试件棱边的金属去除量和倒圆半径有明显差异。最大金属去除量5mg,最大倒圆半径300μm;最小金属量0.5mg,最小倒圆半径85μm。结果表明滚筒转速、磨块直径对倒圆半径的影响显著,而加工时间和各因素间交互作用都不显著。实验证明,离心式滚磨光整加工适合倒小圆角。

冷轧模拟器是模拟轧机轧制带钢试验设备,其张力液压缸存在抖动现象。根据NAS1638,检测液压油污染浓度处于7级,同时发现截止阀存在严重生锈现象,无法满足系统要求。开展液压系统污染平衡机理分析,首次提出污染平衡协同控制(Pollution Balance Collaborative Control,PBCC)策略并现场实践,同时应用统计学开展方差分析,液压缸抖动现象大幅改善,设备运行的精确性和稳定性显著提高。PBCC策略是一整套前后协调、相互统一的设备液压系统油液污染控制指导方法,可以推广到其他设备作为参考应用。