为研究运行参数对泵性能及剪切应力的影响,采用高速摄像技术对泵内流动进行拍摄,并对泵内剪切应力状况进行数值模拟。建立血液泵内部流动可视化试验方法,揭示了泵的外特性随叶轮转速及血液流量的变化规律,同时阐明了泵的结构及运行参数对泵内剪切应力的影响。研究结果表明泵内高剪切应力主要集中在蜗舌及叶片尾部,降低转速和增大流量都能够有效降低泵内剪切应力;试验所得流体运动轨迹与模拟结果相一致,且外特性误差在6.9%以内。

本文介绍了轴销剪切式称重传感器的结构与特点，受力分析与理论计算。在深入分析各种测量误差来源的基础上，提出了设计和应用中应注意的问题。

考虑干摩擦的情况,利用弹性力学理论分析了齿轮齿条接触面及齿面下的剪切应力分布特点。结果表明,当摩擦因数增大到一定值时,最大剪切应力出现在齿轮齿条接触表面上,而且,最大剪切应力发生在齿轮单齿啮合区的下界点处。

基于剪切应力与硬度曲线的关系,采用线性回归法,推导了渗碳齿轮有效硬化层深的计算公式,并通过实例进行了验证。结果表明,推导所得计算公式的精度能够满足齿轮有效硬化层深设计的要求。利用此公式得到了齿轮的有效硬化层深,并建立了齿轮有效硬化层分布模型。

O形密封圈是叶片减振器的易损件,结合叶片减振器的性能及O形密封圈的结构特性,利用非线性的有限元力学分析方法对叶片减振器静密封O形密封圈结构进行建模、计算,完成O形密封圈的选型,结构设计以及优化其结构参数,提高叶片减振器静密封性能,确定叶片减振器静密封性能失效的准则,为叶片减振器密封圈优化设计与性能研究奠定基础。根据叶片减振器的实际工作压力,对O形密封圈的应力进行了仿真,结果准确可信,并通过实车实验的可靠性考核,证明了利用有限元设计静密封结构的方法可行。

研究原油高温热采工具O形橡胶密封圈在高温高压下的密封特性。借助于大型有限元分析软件ANSYS,建立O形橡胶密封圈及其边界的二维轴对称有限元模型,研究油压、装配间隙和摩擦因数对密封面最大接触应力、剪切应力和Von Mises应力的影响,并采用热应力耦合分析方法,分析温度对O形密封圈密封性能的影响。结果表明:摩擦因数对应力影响不大,而油压和装配间隙对应力影响很大,过大的装配间隙会造成O形橡胶密封圈最大接触应力下降和最大剪切应力上升,造成密封失效;当温度升高时,密封圈最大剪切应力和接触应力相应减小,而最大Von Mises应力明显减小,因此应使O形密封圈在适当的温度下工作,以确保密封的可靠性。

针对不同温度下磁流变液的性能差异巨大,造成高温环境条件下磁流变液流变效应下降、剪切力变化不可控甚至传动装置传动失效等问题,分析了温度对磁流变液及其剪切应力的影响,在此基础上建立了磁流变传动装置的有限元模型对传动装置工作时的温度场进行分析。研究结果表明,温度对磁流变液的黏度有较大影响,进而影响磁流变液的流变特性和屈服应力;温度对磁流变液的力学性能影响明显,特别是在温度高于100℃后,材料在磁场下的成链受到显著影响,造成流变效应下降、剪切力变化不可控等问题;磁流变液工作时磁性颗粒间的滑差会造成磁流变液温度的显著升高。

针对航空航天等领域薄壁件难装夹所引起的加工精度问题,设计了一套磁流变液柔性夹具,结合磁流变液固化特性,通过提高弱刚度结构辅助支撑的强度,考虑磁场强度及位置等对工件刚度影响的关键要素,采用Maxwell进行磁场仿真并进行案例实验验证。实验测试了磁场大小、剪切应力和铣削力等关键数据,研究与分析了三者之间的作用关系,发现磁场强度越大,剪切应力越大而铣削力越小。通过与传统夹具对比,发现磁流变液夹可提高装夹性能,其中有MRF时加速度值为0.29g,与无MRF对比降低了82.4%,加工时振动明显减小;无MRF与有MRF对比同心度值降低38.5%。相关成果为航空航天领域薄壁件加工装夹技术提供支撑。

汽车桥壳是大尺寸复杂形状管件,横截面存在小圆弧,使用传统液压胀形需要超高内压,难以成形。本文简介胀压成形工艺,分析了预成形管坯多向压制过程,揭示出小圆弧的成形机理,并推导出应力大小与内压、外压的表达式,给出小圆弧内壁点近似... 展开更多

应用于传动工程领域的磁流变离合器能够实现输出力矩可控及无级调速,需满足输出力矩范围、可调系数等性能指标。基于磁流变液宾汉本构特性及平行平板恒流模型,建立剪切工作模式下磁流变离合器的输出转矩力学模型;分析流液间隙、盘片直径等关键结构尺寸对离合器性能指标的影响及其相关程度,合理选取关键尺寸,进而提出离合器工程结构设计方法;最后通过自行设计的实验台架对所设计磁流变离合器进行动态试验,验证离合器性能及设计的合理性。