检索结果-内蒙古大学图书馆

航空动力学报 2009年第1期24卷 189-195页

作者：唐进元卢延峰周超中南大学现代复杂装备设计与极端制造教育部重点实验室机电工程学院长沙410083

针对现有齿面接触分析(TCA)的不足,提出了螺旋锥齿轮齿面接触分析的改进算法.基于空间曲面啮合原理、Enler-Rodrigues公式以及接触区几何形状的等量关系对齿面接触分析算法进行了改进,通过方程变换,减少了求解接触点位置的非线性方程组... 详细信息

针对现有齿面接触分析(TCA)的不足,提出了螺旋锥齿轮齿面接触分析的改进算法.基于空间曲面啮合原理、Enler-Rodrigues公式以及接触区几何形状的等量关系对齿面接触分析算法进行了改进,通过方程变换,减少了求解接触点位置的非线性方程组维数,由啮合方程求得到初值选取计算公式,使初始值求解有规律可循.以一对弧齿锥齿轮为例,对算法进行了对比分析与验证,结果表明:改进的齿面接触分析算法可减少求解非线性方程组时初值选取的繁复性与增强非线性方程组迭代求解的稳定性;并利用几何等量关系求解接触区几何参数,能避免求解复杂的齿面相对曲率等二阶几何参数.

关键词：齿面接触分析(TCA) 螺旋锥齿轮改进的TCA算法非线性方程

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超声作用下半连铸7050铝合金的偏析行为及形成机制

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中国有色金属学报 2011年第2期21卷 318-324页

作者：黎正华李晓谦张明许显华中南大学机电工程学院长沙410083 中南大学现代复杂装备设计与极端制造教育部重点实验室长沙410083

采用SPECTRO-MAXx立式直读光谱仪和Leica金相显微镜,研究超声功率对半连铸过程中7050铝合金微观组织及溶质Zn元素径向分布的作用规律。结果表明:在超声外场作用下铸锭组织明显细化,混晶减少,溶质Zn元素的径向逆偏析程度减弱,并随着超声... 详细信息

采用SPECTRO-MAXx立式直读光谱仪和Leica金相显微镜,研究超声功率对半连铸过程中7050铝合金微观组织及溶质Zn元素径向分布的作用规律。结果表明:在超声外场作用下铸锭组织明显细化,混晶减少,溶质Zn元素的径向逆偏析程度减弱,并随着超声功率的增加,晶粒细化程度及宏观偏析的弱化效果更好,溶质Zn元素的偏析比由未加超声时的1.190降低为240 W功率超声作用时的1.086;在超声外场调控下,铝合金熔体偏析弱化的主要原因是由于形核率增加,晶粒细化,两相区液固相相对运动速度减小;液穴变浅,由铸锭收缩导致的富集液相径向流动减弱,是径向偏析程度减弱的另一原因;在半连续铸造过程中,采用超声外场控制液相的流动是弱化铸锭径向宏观偏析的有效手段。

关键词： 7050铝合金半连铸逆偏析超声空化偏析比

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考虑间隙与摩擦时的齿轮传动动力学键合图建模研究

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机械工程学报 2011年第9期47卷 53-59页

作者：唐进元陈海锋王祁波中南大学现代复杂装备设计与极端制造教育部重点实验室长沙410083 中南大学机电工程学院长沙410083

针对键合图难于表达的考虑间隙与摩擦时的齿轮传动系统非线性动力学问题,根据齿面摩擦、时变刚度以及齿侧间隙等非线性因素的特点,用调制阻性元件表示齿面摩擦,并用两个调制转换器分别表示主、从动轮的摩擦力臂,考虑齿侧间隙为具有分段... 详细信息

针对键合图难于表达的考虑间隙与摩擦时的齿轮传动系统非线性动力学问题,根据齿面摩擦、时变刚度以及齿侧间隙等非线性因素的特点,用调制阻性元件表示齿面摩擦,并用两个调制转换器分别表示主、从动轮的摩擦力臂,考虑齿侧间隙为具有分段特性的非线性函数,将轮齿沿啮合线方向的变形分为三个状态,以齿侧间隙为信号,引入功率结型结构描述考虑齿侧间隙时的时变刚度,用流源Sf表示齿轮传递误差的导数,运用键合图建模理论建立含间隙和摩擦的齿轮键合图模型,以一对齿轮传动参数为例,运用键合图专用仿真软件20-sim对含间隙与摩擦的齿轮传动动力学键合图模型进行仿真求解,同时用Matlab软件对采用牛顿法建立的齿轮传动动力学方程进行对比仿真,结果表明该方法正确可行。

关键词：键合图齿轮摩擦时变刚度间隙建模

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基于五轴联动数控铣齿机的螺旋锥齿轮刀倾法制造仿真

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北京工业大学学报 2011年第4期37卷 487-493页

作者：唐进元刘艳平蒲太平中南大学机电工程学院现代复杂装备设计与极端制造教育部重点实验室长沙410083

为了对螺旋锥齿轮数控铣齿机刀倾法加工进行数字化仿真,验证其五轴联动方程的可靠性,并得到精确的螺旋锥齿轮三维模型,研究了螺旋锥齿轮机械型机床和五轴联动数控机床的运动转换原理,以最复杂的刀倾法加工的螺旋锥齿轮为对象,基于空间... 详细信息

为了对螺旋锥齿轮数控铣齿机刀倾法加工进行数字化仿真,验证其五轴联动方程的可靠性,并得到精确的螺旋锥齿轮三维模型,研究了螺旋锥齿轮机械型机床和五轴联动数控机床的运动转换原理,以最复杂的刀倾法加工的螺旋锥齿轮为对象,基于空间的运动学等效转换原理,推导了螺旋锥齿轮数控加工的五轴联动方程;利用AutoCAD内嵌的Visual Basic Application二次开发语言,开发了基于数控机床五轴联动的仿真制造系统.仿真制造系统通过齿坯和刀盘的参数输入对螺旋锥齿轮进行建模.结果表明:仿真加工得到的螺旋锥齿轮模型精度高,计算得到的五轴联动方程正确可靠,为螺旋锥齿轮的后续分析处理提供了高精度的模型;研究工作为五轴联动数控机床下的螺旋锥齿轮实体建模提供了一种简洁有效的方法.

关键词：螺旋锥齿轮仿真制造五轴联动方程实体建模

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小轮齿面误差与调整参数误差敏感性研究

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航空动力学报 2009年第9期24卷 2145-2151页

作者：唐进元曹康周超李国顺中南大学机电工程学院现代复杂装备设计与极端制造教育部重点实验室长沙410083

研究SFT(spiral format tilt)加工法加工的弧齿锥齿轮小轮齿面误差与调整参数误差之间的敏感性关系.给出含刀倾法加工的弧齿锥齿轮齿面模型建立方法,基于齿轮啮合原理建立调整参数误差敏感性分析模型,推导了弧齿锥齿轮小轮的理论齿面方... 详细信息

研究SFT(spiral format tilt)加工法加工的弧齿锥齿轮小轮齿面误差与调整参数误差之间的敏感性关系.给出含刀倾法加工的弧齿锥齿轮齿面模型建立方法,基于齿轮啮合原理建立调整参数误差敏感性分析模型,推导了弧齿锥齿轮小轮的理论齿面方程和误差齿面方程,继而推导了机床调整参数误差作用下的齿面任一点加工误差的解析表达式,并提出了机床调整参数误差对齿面误差的影响系数概念,依此判断各项机床调整参数误差对齿面误差的影响程度.通过理论齿面和误差齿面的比较,确定了各项机床调整参数误差作用下的全齿面法向误差的变化规律.由解析法和数值法求解共同确定了弧齿锥齿轮加工过程中对齿面误差影响较大的调整参数误差项.研究结果可为弧齿锥齿轮齿面误差补偿修正提供理论依据和实践指导.

关键词：弧齿锥齿轮调整参数误差敏感性误差影响系数

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惯性载荷对螺旋锥齿轮动态啮合特性的影响研究

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振动与冲击 2011年第3期30卷 161-164,184页

作者：唐进元彭方进中南大学现代复杂装备设计与极端制造教育部重点实验室中南大学机电工程学院长沙410083

根据动力学原理和Lagrange乘子约束,考虑惯性载荷对螺旋锥齿轮动态啮合分析的影响,提出一种新的有限元分析模型,分析惯性载荷对螺旋锥齿轮动态啮合特性的影响规律。计算结果表明,随着惯性载荷增大,齿面接触力也随之增大;惯性载荷对于啮... 详细信息

根据动力学原理和Lagrange乘子约束,考虑惯性载荷对螺旋锥齿轮动态啮合分析的影响,提出一种新的有限元分析模型,分析惯性载荷对螺旋锥齿轮动态啮合特性的影响规律。计算结果表明,随着惯性载荷增大,齿面接触力也随之增大;惯性载荷对于啮合区宽度、齿面接触应力及最大应力位置均有影响。因此,惯性载荷对于螺旋锥齿轮动态啮合分析是必须考虑的因素。

关键词：螺旋锥齿轮动态啮合分析惯性载荷有限元模型

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基于CATIAV5的圆柱齿轮虚拟加工研究

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系统仿真学报 2008年第16期20卷 4339-4343页

作者：蒲太平唐进元现代复杂装备设计与极端制造教育部重点实验室(中南大学) 中南大学机电工程学院湖南长沙410083

以共轭齿面包络原理为理论基础,布尔运算为方法,商用三维实体软件为工具,研究了磨前滚刀加工圆柱齿轮的计算机虚拟加工问题,利用CATIAV5的二次开发功能构建出磨前滚刀加工圆柱齿轮的虚拟仿真加工系统。对仿真系统虚拟加工的齿轮齿廓进... 详细信息

以共轭齿面包络原理为理论基础,布尔运算为方法,商用三维实体软件为工具,研究了磨前滚刀加工圆柱齿轮的计算机虚拟加工问题,利用CATIAV5的二次开发功能构建出磨前滚刀加工圆柱齿轮的虚拟仿真加工系统。对仿真系统虚拟加工的齿轮齿廓进行了曲面重构,得到了精确齿轮实体模型,通过分析模型的公法线误差,验证了该方法的正确性。为基于包络制造原理的曲面零件的数字化制造提供了一种有效方法。

关键词：虚拟加工圆柱齿轮 CATIAV5 二次开发曲线拟合

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盾构刀具破岩过程及其切削特性

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中南大学学报（自然科学版） 2011年第4期42卷 954-959页

作者：夏毅敏薛静周喜温中南大学机电工程学院教育部现代复杂装备设计与极端制造重点实验室湖南长沙410083

采用数值模拟技术并借助于大型有限元软件,选择在Ottosen四参数破坏准则基础上引入损伤因子的非线性弹塑性本构模型作为软岩的材料模型,建立盾构刀具切削软岩的二维简化模型,模拟破岩过程中裂纹的生成和扩展;建立三维有限元模型,分析切... 详细信息

采用数值模拟技术并借助于大型有限元软件,选择在Ottosen四参数破坏准则基础上引入损伤因子的非线性弹塑性本构模型作为软岩的材料模型,建立盾构刀具切削软岩的二维简化模型,模拟破岩过程中裂纹的生成和扩展;建立三维有限元模型,分析切削力在整个切削过程中的变化,并通过试验验证仿真过程的可行性和有效性。研究结果表明:岩石的破碎过程和切屑的形成过程是由拉伸裂纹和剪切裂纹延伸而成;刀具的切削力与切削时间之间遵循波动变化关系,能够较真实地反映盾构刀具破岩过程中岩石的破碎动态响应过程;采用该方法研究刀具几何参数和切削参数对切削力的影响程度和趋势,为盾构刀具的最优化设计提供了参考依据。

关键词：刀具破岩过程切削参数有限元分析

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侧喷加热铝材退火炉内流场与温度场数值模拟

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中南大学学报（自然科学版） 2010年第1期41卷 166-171页

作者：李建平王伯长刘涛毛大恒中南大学机电工程学院现代复杂装备设计与极端制造教育部重点实验室湖南长沙410083

采用热传导模拟实验研究铝卷层与层之间接触热阻对铝材退火的影响。根据实验结果分析,改变现有径向加热铝材退火炉内循环空气的流动方向,采用轴向对流换热方式,设计侧喷加热铝材退火炉,建立侧喷加热铝材退火炉三维仿真模型。利用CFD软件... 详细信息

采用热传导模拟实验研究铝卷层与层之间接触热阻对铝材退火的影响。根据实验结果分析,改变现有径向加热铝材退火炉内循环空气的流动方向,采用轴向对流换热方式,设计侧喷加热铝材退火炉,建立侧喷加热铝材退火炉三维仿真模型。利用CFD软件FLUENT,采用标准k-ε湍流模型,对侧喷加热铝材退火炉内气体流动和传热问题进行数值模拟研究。研究结果表明:与径向传热方式相比,轴向传热方式退火速度快,铝卷芯部与外部表面之间的温差小;侧喷加热铝材退火炉内气体流动顺畅,对流换热均匀,炉温温差控制在-1～1K,满足退火工艺对炉温均匀性的要求。

关键词：侧喷加热铝材退火炉流场对流换热温度场数值模拟

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熔体超声处理对7050铝合金铸锭宏观偏析的影响

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中南大学学报（自然科学版） 2011年第9期42卷 2669-2675页

作者：黎正华李晓谦胡仕成陈铭中南大学机电工程学院现代复杂装备设计与极端制造教育部重点实验室湖南长沙410083

采用SPECTRO-MAXx立式直读光谱仪和Leica金相显微镜,研究超声外场下7050铝合金半连续铸锭中微观组织的演变规律及溶质元素Zn,Mg和Cu的宏观偏析行为。研究结果表明:熔体超声处理后的铸锭组织变得细小,混晶减少,溶质元素的宏观偏析程度得... 详细信息

采用SPECTRO-MAXx立式直读光谱仪和Leica金相显微镜,研究超声外场下7050铝合金半连续铸锭中微观组织的演变规律及溶质元素Zn,Mg和Cu的宏观偏析行为。研究结果表明:熔体超声处理后的铸锭组织变得细小,混晶减少,溶质元素的宏观偏析程度得到弱化,且随着超声功率的增大,溶质元素分布更加均衡,在240 W超声功率作用下,Zn,Mg和Cu的偏析比由未加超声时的1.243,1.158和1.190分别降低为1.086,1.098和1.110;超声外场的引入使得液穴变浅,由铸锭收缩引起的溶质元素在枝晶间的横向流动作用减弱;晶粒的有效细化导致液固两相的相对运动速度减弱;溶质原子的扩散程度得到强化是超声弱化偏析的主要原因。

关键词：半连铸宏观偏析超声功率偏析比

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