尹剑
- 作品数：13 被引量：17H指数：3
- 供职机构：大连交通大学机械工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金辽宁省自然科学基金大连市科学技术基金更多>>
- 相关领域：机械工程金属学及工艺电气工程交通运输工程更多>>
- 城轨列车多次制动作用下制动盘热-力耦合分析
- 2023年
- 城轨列车在行驶过程中需要执行连续制动,制动过程产生的热量在前后制动间隔内不能完全耗散,残余温度对后一次制动的温度和应力产生影响。针对制动盘多次制动作用下的热-力耦合规律进行研究,根据某列车运行工况,建立多次制动作用下制动盘热-力耦合有限元仿真模型。通过分析制动盘轴向、径向的温度和应力、散热筋温度、散热筋应力随时间变化等情况,讨论制动盘前一次制动残余温度对后一次制动的影响。结果表明:在制动过程中,制动盘表面温度和应力均呈先高后低的趋势,在前一次制动残余温度的影响下,制动盘与散热筋的温度和应力逐渐升高。随着制动次数的不断增加,制动盘最高温度和最大应力逐渐趋于某一定值。
- 张生芳曹洋尹剑张勇阳郝强刘宇程静
- 关键词：制动盘
- 大功率风电制动器制动稳定性研究被引量：1
- 2017年
- 风电制动器是大功率风力发电机组制动系统中不可或缺的配套装置,其制动稳定性直接影响到风机制动系统的正常运行.基于风电制动器刚柔耦合动力学模型,仿真分析了不同初始制动转速、制动力、制动盘-闸片摩擦系数下大功率风电制动器的振动特性.根据影响振动的两个主要因素——加速度变化率和振动动能,得出风电制动器制动稳定性判定方法,并利用该方法对制动器制动稳定性进行了研究.通过风电制动器惯性试验台的试验结果,验证了所建立的风电制动器刚柔耦合模型的准确性,进而间接验证了制动稳定性判定结果的准确性.该研究为大功率风电制动器设计、制动参数匹配优化及制动可靠性分析提供参考.
- 沙智华薛春燕尹剑刘宇马付建张生芳
- 关键词：制动稳定性
- 面向位移及应力控制的高速重载制动盘表面细观结构优化设计
- 2020年
- 为了提升高速列车盘式制动器制动盘的表面刚度,并在减小制动振动目标下使其满足强度要求,提出了适用于高速列车制动盘表面细观结构设计的面向位移及应力的多目标优化方法。该方法通过建立制动力矩作用下制动盘表面有限元模型,并施加外侧圆周位移约束及表面全局应力约束,利用折衷规划理论建立包含位移及一阶固有频率的多目标函数,采用形貌优化技术对制动盘表面实施优化。结合机械零件可加工性对优化结果进行重构,通过结构与模态仿真分析校验了重构后具有表面细观结构特征的高速列车制动盘的性能,从而验证了所提出表面细观结构优化方法的有效性。
- 尹剑张生芳刘宇沙智华马付建杨大鹏
- 关键词：多目标优化
- 整体超硬刀具与超声变幅杆热装过盈连接修形设计
- 2021年
- 针对刀具与超声变幅杆进行热装过盈连接设计,并对连接部位修形设计进行研究。根据过盈配合理论设计刀具与超声变幅杆热装过盈连接的配合公差及装配加热温度。建立采用全圆弧母线修形和对数母线修形的修形模型,分别研究2种修形方法及其组合修形的应力分布规律。结果表明:刀具外圆面的修形量为8μm和变幅杆内孔的修形量为10μm的全圆弧母线修形及载荷修正系数m为0.2的对数母线修形,均可实现较好的修形效果;载荷修正系数m为0.2的对数母线与修形量为6μm的全圆弧母线组合修形,可实现刀具和变幅杆热装过盈连接时不出现应力集中现象,且具有较长的有效接触长度,修形效果最佳。
- 马付建张旭刘彦奎王紫光刘宇尹剑
- 关键词：超硬刀具过盈连接修形技术
- 基于等效静态载荷法的平衡吊臂架结构优化被引量：4
- 2020年
- 将等效静态载荷法(ESLM)应用于平衡吊臂架系统的动态优化设计中,提出了平衡吊臂架系统动态拓扑优化后的部件构型。通过HyperWorks软件中的Motionview模块对平衡吊臂架系统进行动力学分析,得到了最大动态应力;运用等效静态载荷法,将动态载荷转化为等效静态载荷,进而在OptiStruct模块中实现平衡吊臂架系统在动应力约束下的拓扑优化设计;得到的动态优化设计结果为平衡吊臂架系统的结构设计提供了参考。
- 刘宇朱成章尹剑马付建杨大鹏沙智华张生芳
- 关键词：拓扑优化平衡吊臂架系统
- 制氢反应器焊缝区域氢扩散的有限元分析
- 2023年
- 基于Abaqus有限元软件建立了制氢反应器的焊缝区域氢扩散模型,考虑焊接温度场的影响,采用双椭球热源模型,进行了焊接温度-氢扩散耦合模型的仿真计算,得到了氢扩散随焊接温度的变化规律。结果表明:氢扩散随焊接温度呈正相关变化趋势,焊接的温度积累效应对氢扩散影响较大。沿焊接方向,焊缝中心上节点的氢浓度有峰值变化,峰值氢浓度降低了51%,同时靠近引弧侧的节点氢浓度存在二次升高的现象;垂直于焊缝中心的节点,氢浓度存在“升高—下降—升高至稳定”的现象,越靠近焊缝中心,变化程度越明显。
- 刘宇谷红涛沙智华尹剑张生芳
- 关键词：氢扩散焊缝焊接温度场
- 大兆瓦风电制动器闸片静动态多目标结构拓扑优化设计被引量：1
- 2016年
- 针对目前大兆瓦风电制动器制动过程中的振动与尖叫以及制动闸片在制动力作用下变形产生的磨损不均匀,根据实体各向同性材料惩罚函数的拓扑优化方法,采用折衷优化法定义多目标结构拓扑优化目标函数,在对制动闸片结构设计的同时,提高其静态刚度与动态振动频率,避免了单目标结构优化对问题考虑不周全的缺点,得到最佳拓扑模型.重构闸片模型,比对分析原模型与重构模型,结果表明:优化后的模型满足原模型静刚度且提高振动频率,同时避开尖叫频率,提高摩擦材料的利用率.
- 沙智华尹剑张生芳刘宇马付建
- 关键词：制动闸片
- 基于W-M分形函数的三维粗糙表面摩擦生热研究被引量：6
- 2018年
- 将W-M分形函数引入风电制动器制动过程的摩擦生热研究中,根据W-M分形表面形貌的特点及利用其特有的自相似性,以Matlab软件模拟出粗糙表面的分形曲面形貌.通过Creo软件建立不同分形维数的粗糙表面模型,运用Abaqus有限元软件分析分形维数、相对滑动速度、施加载荷对粗糙表面制动过程中闪点温度和接触压力的影响.结果表明:随着分形维数增大,摩擦区域块状热区的数量减少,而点状热区的数量增多;相对速度越大时,接触区域最顶端的微凸体节点温度也越大,非接触区域温度上升速率也越快;施加载荷增大时,微凸体的最高闪温点的温度变化幅度不大,但会影响热区的数量大小与次闪温点和非接触点的温度.
- 刘宇邓宏盛张生芳沙智华马付建尹剑
- 关键词：分形维数
- 挤压切削加工工艺参数的多目标优化被引量：1
- 2021年
- 高速重载制动盘表面需要具有高抗疲劳性能和接触强度,且摩擦接触时提供较大的摩擦力。为实现以上性能,提出采用挤压切削工艺对制动盘表面进行加工的方法,以获得高质量的接触表面。基于挤压切削原理,建立挤压切削力学模型。以制动盘常用材料Q345B作为试验材料,考虑切削速度、切削深度、刀具前角、刀具后角、刃口圆弧半径5个因素,以表面粗糙度、残余应力、显微硬度为评价指标进行正交试验。采用信噪比法和灰色关联度法进行多目标参数优化,获得了制动性能好、使用寿命长的制动盘表面。
- 沙智华袁琳刘宇尹剑马付建张生芳
- 关键词：正交试验
- 基于制动器摩擦副销-盘试验的第三体摩擦磨损特性研究被引量：1
- 2022年
- 风电制动器因其制动工况多变,摩擦副表面的第三体成分复杂且大小各异,在第三体影响下摩擦副的摩擦磨损特性仍有待研究。以服役期内风电制动器摩擦副为研究对象,对附着在风电制动器摩擦副表面的第三体成分及尺度进行检测。检测结果表明,风电制动器摩擦副表面第三体的主要成分为铁铜磨屑及沙石颗粒,且其尺度均在百微米级。利用销-盘摩擦磨损试验机研究具有上述成分及尺度第三体对摩擦副摩擦磨损特性的影响。试验结果表明:摩擦初期第三体在摩擦副间产生滚动起减摩作用,摩擦因数大幅减小;随着磨损程度的加剧,摩擦因数大幅上升,摩擦副提前进入剧烈磨损阶段;铁颗粒会加剧摩擦副磨损缩短其使用寿命,沙颗粒会导致制动过程摩擦力矩大幅波动,铜颗粒会导致制动力的不足。
- 黄琳崔昊尹剑郝强沙智华张生芳
- 关键词：摩擦副
