介绍了一种高温、高压多试件垫片加速寿命试验装置设计。针对试验装置检测段结构,应用有限元软件进行了法兰盘研究和加热炉研究。建立了法兰盘和垫片几何模型,获得了模型在高温、高压工况下的应力、应变云图,计算了法兰盘密封面位移偏差和垫片密封面位移偏差,讨论密封面偏差与法兰盘厚度的关系。建立了加热炉几何模型和数学计算模型,提出了2种加热方案,设置了试件内部监测线,模拟了2种方案下试件总体温度分布,提取了监测线温度特征数据,讨论了加热方案的优劣。研究结果表明,在300 kN、900℃工况下,法兰盘最小厚度取为50 mm,加热炉加热功率分5段配置,方可确保试验装置检测段的安全运行和性能达标。

为了解流体驱动管道机器人在流体输送管路中的运动稳定性,以悬浮体为研究对象,采用计算流体动力学(CFD)软件对其运动进行仿真,通过欧拉角、角速度、线速度、受力和力矩等参数随时间的变化规律分析其稳定性。计算结果表明,悬浮体在转弯过程中稳定性最差,而在整个运动过程,悬浮体所受力和力矩值较小,且欧拉角变化频率低于3 Hz,有利于运动过程中姿态的控制及环境数据采集。由平移和转动运动形式分析可得,悬浮体的运动稳定性由好到差的顺序为:平移:x>z>y,在弯头区:入弯前>出弯后>弯头;转动:z>y>x,在弯头区:入弯前>出弯后>弯头。

为确保汽车电动助力转向系统(EPS)电机主轴与轴承过盈配合设计合理,通过理论计算对电机主轴和轴承的公差进行设计,并通过有限元软件ABAQUS对轴承与主轴过盈配合时内圈变形量和压入力进行分析,根据分析结果对电机主轴公差设计进行适当调整。最后制作极限样品进行DOE验证,样品满足使用要求。

针对现有振动试验台无法进行单独的振幅、激振频率的精准调节问题,研制了一种小型的医学用振动试验平台。介绍了该试验台的结构及设计难点,提出了解决方案通过改变执行机构的原动件运动学尺寸调整振幅,通过对电机变频调速调整频率。介绍了关键零部件的定位、固定原理。基于继电器控制设计了试验台的电气控制系统,并给出了电气系统结构图。对样机的应用证明该试验台可针对所需的细胞振动试验对振幅和激振频率做出精准的调节,且结构简单、操作简明,能进行间歇试验的自动操作,且成本低廉。

某石化公司乙烯装置生产过程中,超高压压缩机二级气缸上一高强度联结螺栓发生断裂。通过对联结螺栓断口宏观形貌和显微金相图像的分析,确定联结螺栓断裂系螺栓在长期高频次循环载荷作用下发生的疲劳断裂。确定采用修正后的局部应力应变法对剩余未断裂螺栓的疲劳寿命进行预测。基于ABAQUS有限元分析软件,对螺栓联结结构二维模型进行非线性接触分析。有限元分析结果表明,螺纹接触的第一圈齿根底部圆角附近出现明显的应力集中。通过疲劳试验得到了螺栓材料的总应变寿命曲线方程。根据有限元数值模拟和疲劳试验结果,预测剩余螺栓的疲劳寿命约为21.3 a。

采用激光粒子图像测速系统（PIV）和计算流体动力学（CFD）的数值方法研究了固液水力旋流器的锥角变化对旋流器内轴向速度场、切向速度场分布以及旋流器分离效率的影响。模拟结果表明，锥角的减小对小颗粒固体的分离有促进作用，但过小的锥角却会使锥段内的涡流强度增加，降低分离效率，针对不同的柱段结构参数，应具有最佳锥角。模拟结果为进一步研究旋流器特性参数对分离效率的影响和旋流器的结构优化提供了参考。

介绍了PIV测试原理并采用实验方法对水力旋流器内部流场进行测试根据对拍摄到的示踪粒子的运动图像的处理分析流体的三维速度分布得到了切向速度、轴向速度和径向速度沿直径方向上的分布规律。