借助模拟计算与试验测试手段,对凸轮轴与摇臂滚子之间的接触应力进行了试验研究。研究结果表明,通过直接测量摇臂上的应力来间接计算摇臂滚子与凸轮轴的接触应力是可行的,该方法计算出的摇臂滚子接触应力可以作为材料强度判断标准。

本文基于固定界面模态综合法建立非线性结构模型,基于ZONA方法及最小状态法获得非线性结构的非定常气动力,最后开展了间隙非线性结构的气动弹性仿真,分析了不同初始扰动及飞行速度下结构的气动弹性响应,该成果可用于其他形式集中参数非线性结构的气动弹性仿真分析,具有一定的研究价值。

复合材料作为新一代轻质、高强度材料,已经在航空航天制造行业中被大量应用。对于整体复合材料油箱的结构设计,其核心在于满足强度要求下的密封设计。本文首先根据气密性要求,采用ABAQUS有限元分析软件对整体复合材料应变分布进行分析,优化密封结构设计,然后根据设计要求制造复合材料油箱部件,最后对组装好的整体复合材料油箱进行验证。结果表明所设计的整体复合材料油箱能够完全满足气密性保压要求,同时也能够满足耐油性试验要求。

为了研究钻削参数对CFRP/Ti叠层材料钻削温度的影响,采用正交试验法及硬质合金（YG6X）对其进行一体化钻削试验,使用红外热像仪测量出口位置的钻削温度。结果表明,钻削温度随主轴转速升高而升高,随进给速度升高而降低,并且主轴转速对温度影响大于进给速度。选取一组钻削参数进行钻削试验,检测结果表明：使用表面粗糙度仪（TR240）得到CFRP内孔平均表面粗糙度值Ra=6.65μm。使用三坐标测量仪得到CFRP内孔平均孔径d=6.041mm,公差等级为IT10;钛合金钻孔平均孔径d=6.039mm,公差等级也是IT10。

为研究不同刃数铣刀螺旋铣孔的情况,分别使用2刃铣刀与4刃铣刀对CFRP/Ti叠层材料进行一体化螺旋铣孔试验。在相同的切削参数条件下,对两种铣刀螺旋铣孔的切削力、刀具后刀面磨损长度、CFRP入口质量及Ti出口质量进行了测量。结果表明：随着叠层材料加工的进行,刀具正常磨损时,刃数越少的铣刀后刀面磨损越快;刀具剧烈磨损后,刃数越多的铣刀,后刀面磨损越迅速。刃数越多的铣刀所产生的轴向推力及径向力越大。在进出口加工质量上,2刃铣刀抑制了Ti出口的飞边现象,4刃铣刀对CFRP的入口毛刺起到抑制作用。

为研究硬质合金刀具钻削CFRP/Ti叠层构件和钛合金时崩刃失效问题,采用硬质合金刀具对叠层构件和钛合金进行对比钻削试验,并对加工过程中的钻削力、钻削温度以及后刀面磨损长度进行分析,讨论刀具寿命不同的原因。结果表明：在相同条件下,与单独钻削钛合金相比,硬质合金刀具钻削CFRP/Ti叠层构件寿命更长;刀具发生崩刃失效之后,崩刃区被大量钛粘焊物覆盖,即刀具崩刃后导致切削力及切削温度的急剧增大,使得在崩刃区域极易产生粘焊现象;钻削CFRP/Ti叠层构件与钻削钛合金相比,由于CFRP板的存在,会延缓刀具崩刃失效现象,但是无法避免崩刃失效的发生。

为了研究钻削参数对CFRP/Ti叠层材料钻削力的影响及钻削过程中的振动特性，采用正交试验的方法对叠层材料进行了一体化钻削试验。采用测力仪对加工过程中的钻削力进行测量，并通过对钻削力的分析，研究了钻削过程中的振动特性。结果表明，扭矩和轴向力随主轴转速升高而减小，随进给速度的升高而增大，且进给速度对钻削力的影响强于主轴转速对其的影响。加工过程中取较高的主轴转速，较低的进给速度将保证孔的加工质量。在CFRP/Ti叠层材料加工过程中，加工至两材料接触面的位置时，存在剧烈的切削振动现象。

针对非规则结构件由残余应力引起的加工变形不易进行有限元准确仿真预测的难题。论文基于弹性力学理论和线性叠加原理,阐述了非规则结构件残余应力释放/重新分布过程有限元模拟的机理,修正了相关理论公式,提出了一种可以模拟实际切削工艺过程的加工变形有限元预测方法,能够依照复杂走刀轨迹进行有限元仿真分析,提高了该类结构件加工变形有限元仿真的适用性。基于“先切断”理论,提出了一种“沿轮廓深度优先”走刀方式,结果表明,该走刀方式有效降低了加工变形。

针对重型汽车发动机在实验室台架试验时,常规的上下台架需要较长的时间。为提高台架利用率,在现有试验台架的基础上,考虑增加预装工位及快装小车系统以达到提高效率目的。以安徽华菱汽车有限公司实验室快装小车应用为例。重点介绍了发动机快装小车的功能、组成结构、工作原理、实际使用效果,其结构新颖、运行稳定、操作简单、工作效率高、安全性能高,通常和发动机试验台系统一起形成一套发动机试验系统。

针对某柴油发动机,通过实验测试研究了油底壳对其整机1 m辐射噪声的影响。研究结果表明,使用硬纸板密封的油底壳的整机噪声比使用橡胶垫密封的油底壳的整机噪声声压级高出2 dB左右,说明橡胶垫密封的油底壳有很好的隔声降噪作用。在低转速工况,使用橡胶垫密封的油底壳与使用硬纸板密封的油底壳的整机噪声的差异较小,转速增大,两者噪声差异增大。使用橡胶垫密封的油底壳的整机机械噪声在各工况点均大于使用硬纸板密封的油底壳的整机噪声,但使用橡胶垫密封的油底壳的整机燃烧噪声在各工况点均小于使用硬纸板密封的油底壳的整机噪声,这说明使用硬纸板密封的油底壳对高频噪声有很好的抑制作用。