以武广高速CRH3型列车客室车窗玻璃为对象,测试高速列车以平均300 kmh-1穿越隧道入口、出口、隧道内、隧道群及在隧道内会车时列车客室玻璃的应变动态响应及最大主应力,分析气动载荷作用下高速列车玻璃的承载特性。结果表明穿越隧道过程中,高速列车客室玻璃受到正负气压交变作用,表现为典型的正负应变瞬变交替疲劳受力特征;隧道气动效应引发的高速列车客室车窗玻璃的最大主应力均未超过5 MPa,最大值发生在穿越隧道群对应时刻;隧道气动效应作用下高速列车玻璃承受中、低应变速率作用,最大应变速率发生在隧道内会车时近会车面玻璃与对向车头交会时刻;组成高速列车玻璃的夹层玻璃PVB胶片剪切模量对温度和作用时间敏感,夹层玻璃动态等效厚度和刚度随隧道气动压力作用时间的增长而减小,其动态承载能力也随时间的增长而逐渐减弱。基于此...

立柱和平衡缸作为液压支架的主要驱动部件,其工作压力的大小直接关系到支架的受载状况。基于顶梁的承载特性,通过分析液压支架与围岩在不同情况下的耦合状态,进一步研究了液压支架四连杆的力学响应特性。基于Denavit-Hartenberg(D-H)理论建立了液压支架的运动学模型和动力学模型,通过MATLAB软件分析了液压支架在不同的支护高度、立柱压力以及平衡缸压力对液压支架前连杆和后连杆负载变化规律。结果表明随着支护高度的增加,前连杆和后连杆的负载呈现出相反的变化趋势,合理的平衡缸和立柱的工作压力有助于优化前后连杆的负载值,为优化支架的结构设计提供了理论依据。

液压支架是煤矿井下用于巷道支护的设备,其工作时的支护稳定性和可靠性直接关系到煤矿井下的综采作业效率与安全性,四柱式液压支架作为一种重要的支护设备,在井下应用的过程中存在着对井下复杂环境的适应性差、收撤速度慢等缺点,支护作业时的承载特性也具有不稳定性,因此给煤矿井下的安全生产造成了较大的安全隐患。以四柱式液压支架为研究对象,对其工作特性进行分析,确定影响其支护时承载稳定性的因素,结果表明,通过加大液压支架前侧两个支柱的工作阻力,并同步降低后侧的两个支柱的工作阻力,能够显著提升液压支架支护作业时的支撑力和支护稳定性,对提升四柱式液压支架井下工作稳定性和适应特性具有重要意义。

气垫悬浮系统利用压缩空气使气垫与地面形成气膜,具有承载力大、对地面破坏小、底盘低、摩擦力小等优点。气垫的承载特性对于搬运系统的设计至关重要,决定着压缩机的功率大小。利用软件对气垫流场进行建模及模型离散化,并利用计算流体动力学分析软件Fluent对气垫单元的承载特性进行了仿真分析。仿真获取了一定厚度气膜下气扩垫内流场压力、速度云图,同时分析得到了气垫承载力和供气量等技术参数与供气压力、气膜厚度、进气孔径等气垫设计参数之间的匹配关系,为气垫搬运系统的设计提供理论支持。

针对精密机床主轴结构采用前后2个静压气体径向轴承时存在的安装精度难以保证,且不能自动调心的问题,设计一种新型气浮主轴结构,该气浮主轴前端支撑采用静压气体半球轴承,后端支撑采用静压气体径向轴承。基于最大承载和刚度原则对静压气体径向和半球轴承进行结构设计与优化;利用Fluent软件对径向轴承与半球轴承分别进行气膜流场特性分析,得到径向轴承和半球轴承在不同偏心率以及不同转速情况下的承载特性。结果表明：径向轴承与球轴承的承载力均随着偏心率以及供气压力的增大而逐渐增大,刚度随着供气压力的增大而增大,随着偏心率的增大逐渐减小。设计的主轴在供气压力为0.5 MPa、偏心率为0.5时,承载力和静刚度均可以满足精密加工的要求。

针对双馈式风电机组用双列调心滚子轴承在使用过程中可能出现偏载的问题,对轴承结构进行改进。在保证轴承整体结构及尺寸不变的前提下,将轴承外圈滚道沿中心旋转2°,同时内圈滚道也做相应旋转。并将改进后结构的承载特性进行理论分析及有限元法验证,改进后的结构有效地缓解了偏载问题。

随着机车向重载高速方向的发展,对车体结构的承载能力要求越来越高,同时又要求对车体重量进行限制,因此必须充分了解车体承载特性,通过提高关键承载部件的承载能力来提高车体的承载能力.

为了阐释空气静压导轨气膜间隙处在微小尺度所体现的特性，引入努森数（Kn），计算了不同工况下气膜内压力和不同气膜厚度下勋数的变化关系。引入支撑区气膜分层假设，与分子动力学相结合，对气膜内不同流态层的刚度进行了实验和分析。通过ANSYS仿真和实验数据相结合得出了结论：气膜内稀薄效应的增强，可以一定程度上提高气浮支撑的静承载能力。气浮支撑的刚度特性和气膜内部分层情况有关：以分子碰撞运动为主的稀薄层主要起容性效应，实现分子间动量的传递和转化，因此该层所体现出来的刚度较差；以惯性力驱动的连续流层内部分子运动比较稳定，特别是在垂直方向不存在显著的动能和压力能之间的转化，因此该层的刚度特性较强。实验证明，气膜厚度在1～10μm时，气膜的刚度先增大后减小，也间接论证了静压支撑的刚度特性主要...

超负荷加载运行是使液压泵寿命加速退化的常用方法,强冲击载荷是其中一种有效的加载形式,为研究强冲击载荷作用下滑靴副磨损过程的承载特性变化规律及液压泵寿命退化机制,考虑滑靴沿斜盘表面的倾覆,建立滑靴副正常状态的承载特性方程;通过确定冲击载荷作用产生磨损的条件,定义滑靴底面磨损轮廓结构参数,推导滑靴副在强冲击载荷作用下磨损过程的油膜承载特性方程,探索强冲击载荷对油膜压力分布、油膜厚度分布以及抗冲击载荷参数的影响。分析结果表明：随着强冲击载荷和冲击次数的增加,最小油膜厚度均有减小的趋势;而随着强冲击载荷冲击次数的增加,滑靴磨损量将逐步增大,在磨损轮廓处油膜厚度将逐渐减小,油膜压力将逐渐降低;密封带宽度将逐渐变窄,抗冲击载荷能力将逐渐变弱且磨损程度愈发严重。

以刮板输送机可控启动装置液黏传动软启动过程为研究对象考虑摩擦副表面粗糙度及工作油的离心力基于平均流量模型求解了油膜厚度及油膜压力的变化规律。基于Greenwood-Tripp接触模型建立了摩擦副粗糙接触压力和转矩方程利用转矩平衡原理对软启动过程中摩擦副承载特性的时变性进行了分析。结果表明:当启动时间10s额定输出转速45r/min启动过程遵循S形曲线变化时油膜厚度按照反S形曲线逐渐减小并趋于恒定值;油膜压力随时间先增大后减小且沿径向的分布与启动时间密切相关;摩擦副间压力按照S形曲线增大;负载越大启动时油膜越薄摩擦副间压力越大。研究结果为准确地分析摩擦副热特性提供了先决条件同时也为控制策略的制定奠定了理论基础。