针对深海环境中的水压较高,水下连接器需进行湿式插合的需求,设计深海电信号连接器的动密封和水压平衡压力补偿结构。基于接触力学和材料力学中的悬臂梁结构理论,建立基于动密封前后两过程的连接器插合力数学模型,并通过ANSYSWorkbench仿真软件获取试验原始数据,并验证该尺寸插合力数学模型的正确性。通过正交试验设计分析过盈量和摩擦因数对插合力的影响,结果发现,当摩擦因数取0.21、过盈量取1.1mm时,动密封前过程插合力取最优。此外,采用多目标优化模型对冠簧结构和动密封后过程插合力进行优化,得到冠簧最佳尺寸、动密封后过程最佳插合力和最优化材料,为深海电信号连接器设计提供参考。

为分析斯特林制冷机间隙密封泄漏量影响因素权重,结合同心环形缝隙流动理论,确定影响因素包括间隙厚度、密封长度、间隙两端压差、转速、间隙内径以及活塞冲程。通过正交试验搭建32组数学模型,基于计算流体CFD数值模拟的方法,研究分析不同密封间隙的泄漏情况。利用方差分析对仿真结果进行处理,结果表明间隙厚度对斯特林制冷机的泄漏量影响最大;压差、密封长度、活塞冲程以及转速对泄漏量影响依次减小;间隙内径对泄漏量影响最小。这对斯特林制冷机间隙密封减小泄漏量的设计提供了参考。

以同轴集成式宏微驱动器为对象,以减小其宏动力波动值为目标,在建立其数学模型的基础上,采用COMSOL软件对其结构参数进行优化。通过仿真不同宏动位置时宏动力输出情况,得到5个不同参数对该驱动器宏动力稳定性的影响程度。利用正交试验方法设计出最佳的优化方案,并进行试验验证。结果表明:5个因素对宏微驱动器稳定性影响的强弱程度依次为永磁体厚度dy、宏动线圈厚度dx、气隙大小q、宏动线圈长度Lx、永磁体长度Ly;当dy=4.5 mm、Ly=138 mm、q=5 mm、dx=5

对于发射药挤出成型用的螺杆挤压机的双锥度螺杆,在采用某种工艺的时候,药料的相互剪切和挤压作用大大提高。利用ANSYS有限元分析软件,通过模拟药料在挤压过程中的流动和应力分布情况以及流固耦合,对现有的螺杆进行强度分析,校核其是否适应新的工艺。以降低流道内最大压力差为优化目标,螺杆强度为约束条件,通过改变螺杆的结构参数,提高螺杆挤压机的挤出效率。结果表明:楔形角对流道最大压力差影响显著大于螺棱宽度;通过正交试验得到最佳参数

为分析车削参数对已加工表面粗糙度、已加工表面形貌、残余应力的影响规律,针对高温合金GH4169设计正交车削试验,通过有限元仿真建立三维车削模型。结果表明:影响表面粗糙度的主次因素依次为进给量、切削速度、切削深度;影响残余应力的主次因素依次为进给量、切削深度、切削速度;确定在试验参数范围内最佳表面粗糙度和残余应力的参数组合分别为vc=55 m/min、f=0.1 mm/r、ap=0.3 mm和vc=60 m/min、f=0.2 mm/r、ap=0.25 mm。

为探究纵-扭超声振动对陶瓷磨削表面几何形貌的影响,以ZrO2陶瓷为研究对象,通过正交对比试验,以磨削表面粗糙度值为评价指标,采用多元线性回归分析法,建立普通磨削(OG)及纵-扭超声磨削(L-TUG)材料表面粗糙度拟合模型,研究工艺参数对表面粗糙度作用的主次顺序及影响程度;同时利用BP神经网络预测模型进行L-TUG表面粗糙度的优化求解。结果表明:在L-TUG中,主轴转速对粗糙度值影响最大,超声能量影响最小;在OG中,磨削深度对粗糙度值影响最大,主轴转速影响最

为了研究工程机械用高压螺纹插装式溢流阀稳定性及动态响应性,针对高压螺纹插装式溢流阀结构特点,通过Routh判据给出了先导阀在任意工作点能够保持稳定的条件,分析出导阀稳定性影响因素。利用MATLAB/Simulink建立溢流阀状态空间方程仿真模型,以获得高响应、小超调为目标,对影响高压螺纹插装阀动态响应的多因素组合进行分析。针对多因素制定了12因素3水平正交试验表,并对12种结构分别利用状态空间方程进行计算仿真,得到影响溢流阀动态响应因素的主

为了对某一种特殊螺纹油套管接头的抗挤毁性能和连接性能进行优化分析,采用矩阵分析法对特殊螺纹油管接头的承载角、承受的外压、台肩角以及锥度的组合进行筛选。通过建立正交试验的多层结构模型和层结构矩阵,利用各层矩阵的乘积得出实验指标值（套管接头最大等效应力、抗挤毁压应力、螺纹处最大等效应力）的权矩阵,并计算出影响特殊螺纹油管接头的各因素（承载角、外压、台肩角、锥度）、各水平（套管接头最大等效应力、抗挤毁压应力、螺纹处最大等效应力）的权重;根据所研究指标值权重的大小,确定最优组合方案以及各因素对油管接头性能影响的主次顺序。结果表明：承载角为-10°、外压为50MPa、台肩角为-15°、锥度为1∶16.5时,特殊螺纹油管接头可以保持相对较好的抗挤毁强度和较高的螺纹连接强度。