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关键词： 疏浚   绞刀   Pro/E   二维切削理论   切削力计算   ANSYS   应力  

摘要： 我国幅员辽阔，水资源尤为丰富，但是很多江河湖库泥沙淤积严重，迫切需要进行清淤疏浚，以提高防洪、灌溉、通航能力，改善生态环境。 绞吸式挖泥船是一种常用的清淤疏浚工具，其核心部件之一是挖掘水下土质的绞刀。本文从绞刀的Pro／E三维造型入手，在分析绞刀切削土壤过程的基础上，将Miedema博士关于水饱和沙的二维平板切削理论应用于绞刀的受力分析，并以圆柱状绞刀为例，详细计算分析了绞刀刀臂的包角大小对绞刀切削过程及切削载荷的影响，最后在受力分析的基础上，应用ANSYS有限元软件对绞刀应变应力状态进行了初步计算分析。 国内绞刀设计目前还处在经验设计及仿制阶段，本文工作对于自主研发高效绞刀是有帮助的，研究成果可供绞刀设计人员参考。

关键词： 带式传动   无级变速器   分体带轮  

摘要： 目前机械传动应用的带式无级变速器主要是带传动无级变速器，广泛应用于机械、石油、汽车等行业。机械、石油行业多采用橡胶宽V带式，自动档汽车采用金属带式无级变速器。无级调速原理目前主要采用国外技术专利引进的挤压式带传动无级变速技术，调速挤压力产生的主要问题：①橡胶V带磨损、热变形严重，寿命短，承载能力降低；②金属带成本高；③调速时主、从动轮传动带不在同一工作平面内；④传动带承载能力计算超出柔性体传动的欧拉公式使用范围；⑤带轮槽为曲线形状，加工成本高等。 通过调研分析，采用分体带轮结构设计，开发了新型带传动无级变速器，调速时带轮分体在调速机构的作用下可以沿径向连续膨胀或收缩，达到改变带轮的工作直径、实现连续调速的目的，消除了作用在V带侧面的挤压力带来的问题。 毕业论文课题研究主要完成了以下工作： 1、对分体带轮带传动无级变速器的工作原理以及各部分的主要功能分析，说明了新型V带无级变速器可以满足传动要求； 2、结合设计参数的要求，完成了分体带轮带传动无级变速器主要零件(锥体轴和带轮分体等)的结构尺寸设计； 3、优化设计方案，并对主要零件进行了有限元受力分析，确定分体带轮带传动无级变速器的最佳结构参数，保证分体带轮中的分体能通过径向移动实现改变工作直径的目的。 研究工作取得以下成果： 1、创新提出分体带轮结构，通过调速控制机构可以改变主从动带轮的工作直径，实现连续无级变速： 2、结构简单，成本低，适用性强(可适应普通V带、平带、圆带、楔型带无级变速)； 3、调速时消除了作用在传动带侧面的挤压力，减小由此产生的传动带的过大磨损等问题： 4、资料查新表明，目前国内外还没有相类似结构的带传动无级变速器，因此，课题的研究成果可以获得自主知识产权。

关键词： 三维动静组合   高应力岩体   岩爆   数值模拟  

摘要： 当前，岩石力学界的学者们在岩石静态加载和动态加载理论和工程应用方面取得了丰硕的成果，并对岩石力学理论与实践起到了巨大的推动和发展作用。然而，应当看到以往的这些研究基本限于岩石完全承受静载荷或完全承受动载荷(含冲击载荷及扰动载荷，下同)作用的情况，研究静应力与动载荷联合作用下岩石变形及破坏特性的研究显得相对不足。事实上，在自然界和工程实践中，特别是在深部岩石工程中，例如深部矿井或深埋隧道等，岩石在承受动载荷作用之前，已经处于高静应力或地应力状态之中，而岩爆、冲击地压等工程灾害的产生正是由于这样的环境下人为开挖卸荷或由一定的冲击波扰动引发而造成的，所以，对三维静应力与动载荷组合作用下的岩石开挖卸荷后受扰动的变形及破坏特性展开研究具有重要意义。 针对以上问题，结合国家自然科学基金重大项目“深部多相多场耦合作用及其灾害发生与防治”及“中应变率段岩石动态本构关系与累积损伤实验研究”，本文作者在查阅大量国内外相关文献和进行岩石力学试验及数值模拟试验的基础上，提出“三维动静组合载荷下高应力岩体动力特性及岩爆研究”的课题，就三维动静组合载荷下岩体受扰动的力学试验并结合数值模拟分析对岩爆动力学机理及特征进行了较为深入系统的研究。 首先采用施加三维动静组合载荷的方法，利用改进后的SHPB试验装置对粉砂岩试件进行了冲击试验。研究了三维动静组合载荷条件下粉砂岩在不同水平轴压和围压下受动力扰动作用时的力学响应规律和破坏特征，为深部开采(挖)过程中岩爆和矿柱等稳定性分析提供了一定的思路。 为便于对比总结，结合实验室试验内容，运用大型通用有限元软件ANSYS中瞬态动力学部分对冲击过程进行了较为详细的数值模拟计算。计算结果表明承受高应力的岩体，随着所受三维应力的增大，外界的动力扰动对其影响就越明显，岩体破坏就越彻底、越突然，乃至发生岩爆。 在机理研究方面，论文总结并肯定了前人所做的工作，指出了静力学理论在岩爆机理研究中的重要性及局限性，对岩爆的动力学机理进行了分析和说明，尤其是结合文章所做试验及数值模拟研究，从动力学的角度对岩爆的发生机理进行了探讨。 本文所做研究工作，均立足于学科前沿，运用最新数学力学、数值模拟方法和先进的试验手段，对三维动静组合载荷下的高应力岩体动力特性、破坏特征及岩爆发生的动力学机理进行了研究，具有一定的理论和应用价值，为系统开展深部岩体动力学特性和从动力学角度对岩爆进行研究奠定了实验和理论基础。

关键词： 功率载荷   叠层芯片尺寸封装   工艺   热应力  

摘要： 随着信息技术的发展,微电子器件的应用越来越广泛。在使用中,电源开启与关闭会引起芯片温度波动,造成器件各层材料之间出现较大热应力。目前,封装行业对器件热载荷可靠性做了大量研究工作,而对功率载荷的研究很有限。与热载荷相比,功率载荷能真实地模拟芯片发热机制。因此,对功率载荷下芯片封装热应力的研究具有重要理论意义和实际应用前景。 本文采用有限元分析软件ANSYS对叠层芯片尺寸封装(SCSP)的热应力分布进行研究。结果表明,在功率载荷条件下,芯片上的最大等效应力为143MPa,接近芯片的断裂强度160MPa,因此是造成芯片破坏的主要因素;芯片上的最大剪应力为65.4MPa,很容易造成芯片与封装材料分层;芯片工作时,其温度可达到412.09K,高温会影响芯片速度和可靠性。 分析材料厚度与热膨胀系数对芯片可靠性的影响,结果表明,随着芯片体积增大,芯片温度有所下降,器件的可靠性随之增强;随着塑封料和粘结剂热膨胀系数的增大,芯片应力有所增大。 通过对封装材料和结构的研究,优化封装模型,优化后芯片最高温度、最大应力和剪应力分别为408.48K,95.2MPa和35.4MPa,优化设计降低芯片和系统温度,起到提高器件性能和可靠性的作用。 对不同工艺水平下的芯片进行功率载荷分析,结果表明,随着工艺水平的提高,器件集成度相应提高,芯片温度逐渐变大;当工艺达到0.13μm时,芯片生热率增大将导致芯片热量严重积累,使芯片性能和可靠性受到严重影响;工艺达到0.15μm时,应力达到足以破坏芯片的程度,需要对封装材料和系统结构重新设计。 本文分析0.25μm工艺下的芯片热应力分布。与功率载荷下分析结果比较,热分析加载条件是温度,在载荷温度一致时更加方便;功率载荷分析加载条件是功率,在以热源生热进行应力分析时更精确。 本文研究结果为进一步优化材料参数、改善器件性能提供了理论依据,对SCSP封装设计具有重要意义。

关键词： 花键量规   渐开线   跳动公差   市场占有率   花键联接   汽车工业   技术含量   企业形象  

关键词： 螺旋桨桨叶   应力   飞行试验  

摘要： 介绍了某型螺旋桨适航审定试验,包括装机地面试验和飞行试验。试验中测试了某型螺旋桨全使用状态下的应力载荷及其分布,获得了桨叶表面最大静应力与最大动应力,确定了实际应力分布与最大应力产生部位,为螺旋桨桨叶的强度设计与结构优化提供了重要依据。

关键词： 应力强度因子   边界元   位移不连续   裂纹尖端单元  

摘要： 为研究源于正方形孔的一对分支裂纹问题提出一种边界元法,该边界元方法由Crouch与Starfield提出的常位移不连续单元和裂尖位移不连续单元构成.在该边界元方法的实施过程中,左、右裂尖位移不连续单元分别置于裂纹的左、右裂尖处,而常位移不连续单元则分布于除了裂尖位移不连续单元占据的位置之外的整个裂纹面及其他边界.算例说明,这种边界元法对计算平面弹性复杂裂纹的应力强度因子非常有效.给出的双向载荷作用下无限大板中源于正方形孔的一对分支裂纹的应力强度因子的详细数值结果,可以揭示双向载荷参数对应力强度因子的影响.

关键词： 胶接接头   劈裂载荷   有限元法   应力分布  

摘要： 运用三维有限元法分析了胶粘剂力学性能参数对劈裂载荷作用下胶接接头(简称劈裂接头)应力分布规律的影响。结果表明:胶粘剂弹性模量和泊松比的变化对劈裂接头应力分布有着直接影响;随着弹性模量或泊松比升高,胶层内应力分布重心向左端移动,左端应力集中加强,峰值应力上升,但是泊松比对胶层最大主应力峰值的影响不如弹性模量的影响明显。

关键词： 铁道工程   轮轨接触   有限元法   非稳态荷载   纯滚动接触   循环塑性   棘轮效应   残余应力  

摘要： 为了揭示轮轨波状表面与非稳态载荷的内在联系,利用有限元法,建立了二维弹塑性轮轨纯滚动接触计算模型,分析法向接触载荷波动值对钢轨残余应力、应变和变形的影响。模型中材料本构采用考虑棘轮效应的Jiang-Sehitoglu模型,非稳态仅考虑法向接触载荷的简谐变化,用弹塑性无限半空间表面上重复移动赫兹法向压力分布模拟反复纯滚动接触过程。发现非稳态法向接触载荷作用下产生同样波长的波状接触表面;随滚动次数的增加,残余应力增大,但很快趋于稳定,而残余应变也增大,但增大速率衰减;载荷波动值越大,波谷和波峰处的纵向残余应力越大,波谷处的轴向残余应力、残余剪应变和表面纵向位移越大,而波峰处的轴向残余应力、残余剪应变和表面纵向位移越小,波深越大。

关键词： 桥梁工程   桩基础   承载力   锚桩   预应力  

摘要： 竖轴向承载力是桩基础设计的重要参数,现场静载试验是目前确定桩基承载力的主要手段之一。本文依托黄陵—延安段高速公路洛河特大桥试桩工程,通过对原有工程桩施加预应力,形成了以工程桩为锚桩的锚拔体系。加载过程中试桩应力、锚桩应力及桩顶位移测试,结果表明,结合预应力技术,以工程桩作为锚桩构成桩基础静载试验的锚拔体系是可行的,同时提出了施加预应力大小的原则、方法以及确保后期曾作为锚桩的工程桩有足够承载能力应采取的必要措施。