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《曲轴滚压关键参数设计理论与数值模拟》为国家自然科学基金项目“曲轴滚压关键参数设计理论研究”的主要研究成果。作者围绕曲轴的强度分析和滚压强化问题进行了深入系统的研究,提出了曲轴滚压刀具结构参数、运动参数和载荷参数的设计准则与方法;对曲轴滚压强化的表面硬化层的深度和残余应力进行理论预测,探讨滚压工艺参数对残余应力与变形层分布及数值上的影响;在对曲轴有限元,模型规范化研究的基础上,提出了通用化的分析模块划分方法、模型参数化方法和系统实现方法;通过显式-隐式求解手段将滚压强化和强度分析模型有机地融合在一起,形成统一的分析模型,研究考虑滚压强化效应的曲轴有限元建模与分析方法,对曲轴滚压后的残余变形进行了分析计算。《曲轴滚压关键参数设计理论与数值模拟》内容在一定程度上解决了工程上滚压工艺参数和刀具结构参数选择无据可依的问题,为科学评价滚压强化效果提供了方法和依据。
《曲轴滚压关键参数设计理论与数值模拟》可供企业中从事曲轴强度和强化研究与实践的专业技术人员参考使用,亦可供机械设计、汽车与动力机械工程、应用力学等相关专业的科研人员、工程技术人员和硕士、博士研究生参考。
刘荣昌,男,1970年6月生,1993年毕业于河北工业大学汽车拖拉机专业,获工学学士学位,2001年3月毕业于西安理工大学机械设计及理论专业,获工学硕士学位,2005年6月毕业于西安理工大学机械设计及理论专业,获工学博士学位,主要从事机械设计及理论、车辆工程等方面的研究工作,完成河北省科技厅计划项目和河北省教育厅项目各一项,获河北省科技进步三等奖一项,主讲的2门课程被评为省级精品课程,现主持国家自然科学基金项目一项,主研河北省教育厅项目2项,发表学术论文50余篇,其中18篇被EI收录。现为河北科技师范学院副教授,机电工程学院院长。机械工程类专业带头人。校级学术骨干,受聘担任《内燃机学报》特邀编委。秦皇岛市第七批专业技术拔尖人才。
第1 章 概论………………………………………………………… 1
1. 1 曲轴的强度研究回顾……………………………………… 1
1. 2 提高曲轴疲劳寿命的方法和途径………………………… 17
1. 3 曲轴圆角滚压工艺………………………………………… 20
1. 4 本书的主要内容…………………………………………… 26
第2 章 曲轴的参数化建模与有限元分析………………………… 30
2. 1 有限元法的理论基础和计算平台………………………… 30
2. 2 曲轴CAE 模型的规范化………………………………… 42
2. 3 曲轴CAE 模型的参数化………………………………… 46
2. 4 参数化曲轴有限元分析系统的开发……………………… 50
2. 5 直列四缸曲轴分析示例…………………………………… 55
2. 6 结论………………………………………………………… 77
第3 章 滚压基本工艺参数的设计方法…………………………… 78
3. 1 圆角滚压运动及结构参数的优化设计…………………… 79
3. 2 加载范围与原则的选择和确定………………………… 102
3. 3 滚压系统设计的基本计算……………………………… 118
3. 4 加工硬化层深度的软性系数描述……………………… 122
3. 5 曲轴滚压加工的数值模拟……………………………… 130
第4 章 确定最佳滚压参数的神经网络法……………………… 157
4. 1 最佳残余应力理论……………………………………… 157
4. 2 曲轴具体工况有限元模拟……………………………… 160
4. 3 曲轴圆角滚压的正交试验……………………………… 164
4. 4 基于BP 神经网络残余应力的预测……………………… 175
4. 5 最佳滚压参数的确定…………………………………… 183
第5 章 多项式插值的加权平均法及其应用…………………… 185
5. 1 引言……………………………………………………… 185
5. 2 加权平均法的物理意义………………………………… 186
5. 3 单自变量的情况………………………………………… 187
5. 4 两自变量的情况………………………………………… 189
5. 5 在有限元形函数推导中的应用………………………… 192
5. 6 结论……………………………………………………… 198
第6 章 基于虚拟样机技术的曲轴系动力学分析……………… 199
6. 1 基于Kane-Huston 方法的内燃机动力学建模及仿真…… 200
6. 2 基于虚拟样机技术的曲轴系动力学分析……………… 216
6. 3 曲轴的固有动力学特性分析…………………………… 229
6. 4 曲轴系受迫振动分析…………………………………… 235
第7 章 曲轴滚压的显式动力学分析…………………………… 255
7. 1 滚压过程的显式动力学模拟…………………………… 255
7. 2 考虑滚压强化效应的曲轴强度分析…………………… 270
7. 3 滚压加工残余变形的有限元分析……………………… 275
参考文献…………………………………………………………… 280 2100433B
《大设计》无所不在。在会议室和战场上;在工厂车间中也在超市货架上;在自家的汽车和厨房中;在广告牌和食品包装上;甚至还出现在电影道具和电脑图标中。然而,设计却并非只是我们日常生活环境中的一种常见现象,它...
本书分为上篇“平面构成”和下篇“色彩构成”两个部分,每一部分的最后章节选编了一些本校历年来学生的优秀作品作为参考,图文并茂、深入浅出。此外,本书最后部分附有构成运用范例及题型练习,可供自考学生参考。本...
本书从招贴的起源、发展到现代招贴设计的运用,阐述了招贴的分类、功能及设计形式等基本知识。全书以图文并茂的形式讲述了如何将理论知识运用到实际的招贴设计中。全文内容基础,表述深度恰当,以简单的理论知识引领...
球墨铸铁曲轴圆角滚压
495A型柴油机球铁曲轴,采用滚压强化处理,是提高曲轴弯曲强度的有效措施之一。一、圆角滚压原理与方法1.曲轴圆角滚压强化是在机械力的作用下,曲轴慢慢转动,这时滚压装置相对于曲轴边转动边加压力,在接触面内产生了最大剪切应力,并超过材料剪切屈服应力,使金属表面层产生了冷作硬化,最后就形成了一层有利于
45钢带槽轴温塑性滚压强化的数值模拟
温塑性滚压强化是在室温与再结晶温度之间进行的滚压工艺,它使被加工零件表面形成有效的残余应力。本文用DEFORM-3D软件对45钢带槽轴分别在不同温度、不同压下量进行了温塑性滚压数值模拟,分析试样轴滚压后的残余应力,优选出最佳滚压工艺参数。结果表明:在温度为20℃、100℃、200℃和300℃下对45钢带槽轴进行滚压,最佳压下量分别为0.06mm、0.10mm、0.15mm和0.15mm;其最佳滚压工艺为滚压温度300℃压下量0.15mm。本文的研究结果对实际滚压工艺参数的确定有指导意义。
《湍流大涡数值模拟的理论与应用》是为研究和应用大涡数值模拟方法的广大科技工作者撰写的专著,也可作为学习和研究湍流的科技工作者和学生参考书。
张兆顺,教授、博士生导师。1957年毕业于上海交通大学造船系,1957一1959年在中国科学院和清华大学合办的第一届工程力学研究班学习,1959年起在清华大学任教。1979-1981年在英国南安普顿大学航空航天系进修,并于1982年获南安普顿大学应用科学院博士(Ph.D)。1979年起,长期从事湍流理论、实验和应用研究,在湍流相干结构、圆管流动稳定性、标量湍流和大涡数值模拟的亚格子模型的研究中有重要贡献,在国内外发表论文百余篇,担任重要的国际湍流会议科学委员会委员。
第一部 理论篇
第一章 地下水流动及溶质迁移数学模型
第一节 关于抽象的数学模型
第二节 地下水溶质迁移数值模型研究现状
第三节 地下水流动及溶质迁移数学模型
第二章 常用地下水数值模拟软件
第一节 地下水流动及溶质迁移数值模拟软件的发展现状
第二节 GMS和Visual MODFLOW
第三节 FEFLOW
第四节 HYDRUS
第三章 地下水数值模拟方法
第一节 水文地质概念模型
第二节 建立(选择)合适的数学模型
第三节 建立数值模型
第四节 模拟结果分析
第二部 应用篇
第四章 数值模拟在地下水水质评价中的应用
第一节 序言
第二节 区域自然地理及地质概况
第三节 水文地质条件
第四节 地下水流数学模拟及污染预测
第五节 结论与建议
第五章 数值模拟在典型矿业城市地下水污染评价中的应用
第一节 地质环境条件
第二节 地下水污染现状评价
第三节 地下水污染预测评价
第四节 结论与建议
第六章 数值模拟在垃圾填埋场对地下水污染评价中的应用
第一节 绪论
第二节 洛阳市自然地理及垃圾填埋概况
第三节 张落坪垃圾填埋场概况
第四节 实验研究及测试结果分析
第五节 污染物迁移数值模拟及污染防治对策
第六节 结论及建议
第七章 数值模拟在地下水优化开采中的应用
第一节 绪论
第二节 研究区概况
第三节 地下水模拟模型
第四节 地下水管理模型
第五节 地下水开发风险评价
第六节 结论
《湍流大涡数值模拟的理论与应用》系统、完整地叙述了湍流大涡数值模拟的基本原理和方法,共5章,包括湍流的基本性质、湍流大涡数值模拟方法的基本原理、各种亚格子模型、简单湍流的大涡数值模拟和复杂湍流的大涡数值模拟。