钢丝缠绕重型模锻液压机坎合结构的疲劳和寿命预测 被引量：3

1

作者 何文斌 曾攀 +2 位作者 林峰 颜永年 张磊 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第8期29-36,共8页

剖分坎合是钢丝缠绕液压机的关键技术,坎合副的抗剪性及其抗疲劳性对模锻液压机使役期间保持机架完整性至关重要。坎合原理及抗疲劳性方面研究工作的不足限制了该技术的推广和应用。设计坎合疲劳试验夹具,对液压机本体小试样坎合结构进... 剖分坎合是钢丝缠绕液压机的关键技术,坎合副的抗剪性及其抗疲劳性对模锻液压机使役期间保持机架完整性至关重要。坎合原理及抗疲劳性方面研究工作的不足限制了该技术的推广和应用。设计坎合疲劳试验夹具,对液压机本体小试样坎合结构进行切向等幅循环载荷疲劳试验。分析坎合结构切向循环载荷条件下三个阶段的载荷-位移循环特性;建立坎合结构疲劳指数模型,当载荷比R=0.1时,坎合结构疲劳量纲一载荷极限为tmax*F=0.74;研究量纲一切向载荷幅值与均值a m-**F F关系,得到坎合结构疲劳等寿命曲线;提出基于Miner线性累积损伤理论的坎合结构疲劳累积损伤准则。实现了钢丝缠绕模锻液压机坎合结构的安全性评估和寿命预测。 展开更多

关键词 钢丝缠绕 模锻液压机 坎合 疲劳 寿命预测

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重型装备剖分-坎合技术的研究进展及其应用 被引量：1

2

作者 张浩然 颜永年 +1 位作者 张人佶 林峰 《工程设计学报》 CSCD 北大核心 2009年第5期322-325,334,共5页

介绍了一种在重型装备中应用的最新技术——剖分-坎合技术.剖分-坎合技术的应用可以很好地解决制造、运输难题,并能够降低加工成本,未来在工业中将有着广阔的应用前景.首先介绍了剖分-坎合的基本概念,然后利用弱边界原理、断裂力学原理... 介绍了一种在重型装备中应用的最新技术——剖分-坎合技术.剖分-坎合技术的应用可以很好地解决制造、运输难题,并能够降低加工成本,未来在工业中将有着广阔的应用前景.首先介绍了剖分-坎合的基本概念,然后利用弱边界原理、断裂力学原理、摩擦学等交叉学科的理论对其基本原理的最新研究进展进行了简要介绍,最后介绍了剖分-坎合结构在工程中的应用,并对该技术的进一步研究和应用提出了展望. 展开更多

关键词 剖分-坎合 重型装备 弱边界 摩擦

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钢丝缠绕拱梁立柱全剖分——坎合机架 被引量：18

3

作者 刘海霞 颜永年 +1 位作者 曾攀 林峰 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期82-87,共6页

重型承载机架是重型设备的关键部件,其整体制造触及到众多工艺和技术的极限能力,已成为重型工程的瓶颈。通过分析钢丝缠绕预应力承载机架的发展及其应用特性,提出基于钢丝缠绕预应力的重型拱梁立柱全剖分—坎合承载机架设计路线,以期解... 重型承载机架是重型设备的关键部件,其整体制造触及到众多工艺和技术的极限能力,已成为重型工程的瓶颈。通过分析钢丝缠绕预应力承载机架的发展及其应用特性,提出基于钢丝缠绕预应力的重型拱梁立柱全剖分—坎合承载机架设计路线,以期解决200 MN级以上液压机主承载机架的制造难题。以400 MN单缸单牌坊模锻液压机承载机架的设计为例案,通过对其1∶10模型试验及有限元建模对比,分析拱梁立柱全剖分—坎合机架在特定力系(中心载荷、偏心载荷等)作用下的变形特性和承载能力,得出在一定的预紧系数下,拱梁立柱全剖分—坎合机架与整体机架在变形特性和承载能力方面具有相似性。因此对于承载达到200 MN以上的单牌坊机架,建议采用此结构。这一结构的应用将直接推动重型液压机及相关装备行业的发展。 展开更多

关键词 重型结构 预应力 剖分坎合 钢丝缠绕 偏载

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重型钢丝缠绕预应力剖分-坎合结构概述 被引量：13

4

作者 颜永年 刘海霞 +3 位作者 曾攀 林峰 张磊 张人佶 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第11期306-311,共6页

重型整体结构转变成螺栓预应力剖分-组合结构再发展到钢丝缠绕预应力剖分-坎合结构是科学、技术、工程发展的结果,预应力技术是推动这一发展的关键因素。从预紧件的许用应力、被预紧件的应力波动比、预紧系数、预紧刚度、剩余预应力、... 重型整体结构转变成螺栓预应力剖分-组合结构再发展到钢丝缠绕预应力剖分-坎合结构是科学、技术、工程发展的结果,预应力技术是推动这一发展的关键因素。从预紧件的许用应力、被预紧件的应力波动比、预紧系数、预紧刚度、剩余预应力、疲劳抗力、技术经济等多个角度系统分析这几种结构的优缺点和应用背景。着重指出重型螺栓预应力剖分-组合结构的原理性缺点,由于预紧件许用应力的限制,在重型和超重型结构应用中难以获得高的力学指标,预紧件须占据很大的空间且无法对被预紧件进行法向应力保护。详尽对比分析钢丝缠绕预应力剖分-坎合结构力学特性及应用于重型结构的优势,可提供高可靠性预紧力,被预紧件上的剩余压应力与预应力之比可达到50%左右,对防止子件间剪切错移十分有利。通过给出重型预紧结构设计参数优选表,为重型预应力结构的设计提供了科学的参考。 展开更多

关键词 重型结构 预应力 钢丝缠绕 组合 坎合

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机械结构预应力坎合连接的原理 被引量：8

5

作者 彭俊斌 颜永年 +2 位作者 张人佶 林峰 吴任东 《清华大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第8期1274-1277,共4页

针对重型机械中超大超重型件的制造、加工、运输、和装配难的问题,提出了预应力坎合连接的方法。指出了预应力坎合连接与普通机加工表面自然摩擦以及机械键合的区别,并从仿生学和接触力学的角度分析了多峰坎合连接的原理。通过预应力可... 针对重型机械中超大超重型件的制造、加工、运输、和装配难的问题,提出了预应力坎合连接的方法。指出了预应力坎合连接与普通机加工表面自然摩擦以及机械键合的区别,并从仿生学和接触力学的角度分析了多峰坎合连接的原理。通过预应力可使坎合处理后的剖分子件形成具有承载能力的整体件,基于此原理提出了3种预应力坎合连接的工程应用方法。坎合因数的测量实验表明,在预应力场的作用下,界面的坎合处理可以有效提高结构抗错移能力。通过350 M N模锻液压机模型实验,发现预应力坎合连接结构的抗错能力能够很好地满足模锻液压机的力学要求。该文还介绍了目前预应力坎合连接在重型压机中的实际应用。 展开更多

关键词 工程仿生学 重型机械 预应力 坎合连接

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基于有限元的大型模锻压力机钢丝缠绕动梁预应力测试 被引量：8

6

作者 何文斌 曾攀 +3 位作者 张磊 林峰 颜永年 赵锦 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第10期66-74,共9页

预应力检测对重型压机钢丝缠绕工艺来说至关重要。钢丝缠绕压机动梁结构复杂,缠绕时表面应力场分布无明显规律,测试难度大,目前动梁缠绕工艺的应力测试尚属空白,给工艺质量评价及工艺控制带来不便。应用有限元法对400 MN航空模锻压机动... 预应力检测对重型压机钢丝缠绕工艺来说至关重要。钢丝缠绕压机动梁结构复杂,缠绕时表面应力场分布无明显规律,测试难度大,目前动梁缠绕工艺的应力测试尚属空白,给工艺质量评价及工艺控制带来不便。应用有限元法对400 MN航空模锻压机动梁缠绕进行模拟,研究动梁缠绕时端面的应力场分布特征,确定动梁端面存在环形的径向、周向单向应力区,据此制定应变测量贴片方案,解决了重型压机动梁缠绕过程中预应力测试的难题。有限元计算结果与试验结果基本吻合,确保动梁缠绕工艺质量达到设计要求,也证实了这种基于有限元的应力测试方法的可行性。该方法对于其他复杂工程结构的应力测试具有借鉴意义。 展开更多

关键词 有限元法 钢丝缠绕 坎合 模锻压力机 应力测试

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重型机械领域中的预应力坎合连接原理及应用 被引量：5

7

作者 彭俊斌 颜永年 +1 位作者 张人佶 林峰 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期107-113,共7页

预应力坎合连接技术是在重型机械领域中的一种剖分后的组合技术。在自然界中,由于生物长期进化的自适应性使生物能够产生很好的微观机械阻挡,从而形成连接的效应;在机械领域中,则需要通过高的表面接触应力,形成接触区的全塑性变形,达到... 预应力坎合连接技术是在重型机械领域中的一种剖分后的组合技术。在自然界中,由于生物长期进化的自适应性使生物能够产生很好的微观机械阻挡,从而形成连接的效应;在机械领域中,则需要通过高的表面接触应力,形成接触区的全塑性变形,达到双尺度机械阻挡和粘着效应,从而提高界面的抗剪能力。从生物学、弹塑性接触力学以及粘着理论的角度分析预应力坎合的基本原理,并用有限元和试验分析弹塑性接触和坎合结构的形成。在预应力坎合作用下,剖分件在预应场的作用下形成具有承载能力的整体件。此外,还介绍了预应力坎合原理在重型机械领域中的应用情况。 展开更多

关键词 重型机械 预应力 坎合连接 仿生学

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预应力钢丝缠绕机架坎合梁的整体性分析 被引量：3

8

作者 彭俊斌 颜永年 +1 位作者 张人佶 林峰 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第12期308-313,共6页

分析预应力钢丝缠绕机架坎合梁的承载原理和影响其承载能力的因素。采用Patran/Marc有限元软件,分析加载载荷和剖分界面抗剪系数对钢丝缠绕预应力机架中的坎合梁整体性的影响。进行350 MN涡轮盘模锻液压机模型对比试验。数值模拟和模型... 分析预应力钢丝缠绕机架坎合梁的承载原理和影响其承载能力的因素。采用Patran/Marc有限元软件,分析加载载荷和剖分界面抗剪系数对钢丝缠绕预应力机架中的坎合梁整体性的影响。进行350 MN涡轮盘模锻液压机模型对比试验。数值模拟和模型试验结果一致,表明当梁的剖分界面不采取坎合处理,完全靠自然摩擦保持其完整性时,机架在预紧状态能保持很好的完整性,但在合成状态,会产生错移;当剖分面经过坎合处理后,界面抗错移能力大大提高,机架在最大工作载荷下依然能够保持很好的完整性。 展开更多

关键词 预应力 坎合梁 坎合系数

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400 MN钢丝缠绕模锻液压机机架动态性能研究 被引量：4

9

作者 何文斌 贺绍台 +2 位作者 都金光 侯俊剑 王勇 《锻压技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期106-111,共6页

运用有限元分析软件ABAQUS对400 MN模锻液压机机架进行模态分析,提取前十阶固有频率和振型,分析了各阶振型产生原因及其形式对液压机性能的影响,研究了机架在不同预紧系数下固有频率变化规律以及剖分坎合结构对液压机的动态性能的影响... 运用有限元分析软件ABAQUS对400 MN模锻液压机机架进行模态分析,提取前十阶固有频率和振型,分析了各阶振型产生原因及其形式对液压机性能的影响,研究了机架在不同预紧系数下固有频率变化规律以及剖分坎合结构对液压机的动态性能的影响。研究结果表明,预紧系数在0～0. 05之间变化时,机架固有频率随其增大而增大,大于0. 05之后,固有频率基本保持恒定,钢丝预紧作用使机架的固有频率提高了7%～35%,该模锻液压机机架的最小固有频率为5. 49 Hz远大于其工作时频率,设备工作时不会发生共振现象,而剖分坎合结构不改变液压机机架的固有频率和振幅,对其动态性能无影响。 展开更多

关键词 剖分坎合 模锻液压机 模态分析 预紧系数 钢丝缠绕 动态性能

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重型装备中坎合因数影响因素的实验研究 被引量：2

10

作者 张浩然 张人佶 +1 位作者 颜永年 林峰 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第23期2824-2827,共4页

对重型装备中坎合因数的影响因素进行了实验研究。实验发现:坎合因数明显大于摩擦因数;坎合面界的形式对坎合因数有较大影响;随着坎合面法向预紧力的增大,坎合因数逐渐增大到一个稳定值;交变的加载不会恶化坎合效果,反而有助于坎合峰的... 对重型装备中坎合因数的影响因素进行了实验研究。实验发现:坎合因数明显大于摩擦因数;坎合面界的形式对坎合因数有较大影响;随着坎合面法向预紧力的增大,坎合因数逐渐增大到一个稳定值;交变的加载不会恶化坎合效果,反而有助于坎合峰的自适应作用。在工程实践中,坎合结构已经获得了应用。 展开更多

关键词 重型装备 坎合连接 实验研究 影响因素

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重型液压设备承载结构连接形式 被引量：1

11

作者 刘海霞 颜永年 +3 位作者 曾攀 林峰 张磊 张人佶 《机械制造》 2011年第3期1-4,共4页

在回顾预应力钢丝缠绕液压机的发展和现状的基础上,抽象出液压机的基本力学模型,指出重型设备工程领域常用的三种连接结构形式,即冶金结合结构、键合结构和坎合结构。分别从连接形式、力学特征和应用特性等多方面对其进行了全面比较分析... 在回顾预应力钢丝缠绕液压机的发展和现状的基础上,抽象出液压机的基本力学模型,指出重型设备工程领域常用的三种连接结构形式,即冶金结合结构、键合结构和坎合结构。分别从连接形式、力学特征和应用特性等多方面对其进行了全面比较分析,阐明了各种结合结构的优缺点,同时也阐明了坎合结构在重型承载中的应用优势。通过例举我国多台自主建造的万吨级重型压机实施情况,说明坎合原理及其技术在重型压机中已经得到广泛应用,在重型装备等行业中具有巨大潜在市场。 展开更多

关键词 重型液压机 坎合 键合 冶金结合

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钢丝缠绕预应力嵌合结构基础性原理

12

作者 刘海霞 颜永年 +3 位作者 曾攀 林峰 张磊 张人佶 《科学技术与工程》 2010年第29期7274-7278,共5页

钢丝缠绕预应力嵌合结构是指在预应力钢丝缠绕层的预紧下,嵌合子结构经界面嵌合作用而连接起来的结构。其应用解决了重型承载结构的设计、制造、运输、安装等诸多困难。近年来在我国自主建造的万吨级重型压机中已经得到广泛应用,但嵌合... 钢丝缠绕预应力嵌合结构是指在预应力钢丝缠绕层的预紧下,嵌合子结构经界面嵌合作用而连接起来的结构。其应用解决了重型承载结构的设计、制造、运输、安装等诸多困难。近年来在我国自主建造的万吨级重型压机中已经得到广泛应用,但嵌合连接的基础性原理研究远滞后于工程应用。现重点从多峰弹塑性接触理论、断裂力学和弱边界理论三个方面对嵌合原理进行分析和探讨,为嵌合结构的深入研究和工程应用提供了初步的基础性原理支持。 展开更多

关键词 预应力嵌合 多峰 弹塑性接触 断裂 弱边界

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