了有效的途径。我国在九五计划期间大力推广技术，机械行业大中型企业的普及率从八五末的提高到目前的。随着企业应用的普及，工程技术人员已逐步甩掉图板，而将主要精力投身如何优化设计，提高工程和产品质量，计算机辅助工程分析，方法和软件将成为关键的技术要素。在工程实践中，有限元分析软件与系统的集成应用使设计水平发生了质的飞跃，主要表现在以下几个方面增加设计功能，减少设计成本•缩短设计和分析的循环周期•增加产品和工程的可靠性•采用优化设计，降低材料的消耗或成本•在产品制造或工程施工前预先发现潜在的问题•模拟各种试验方案，减少试验时间和经费•进行机械事故分析，查找事故原因。在大力推广技术的今天，从自行车到航天飞机，所有的设计制造都离不开有限元分析计算，在工程设计和分析中将得到越来越广泛的重视。下图是美国旧金山海湾大桥地震响应计算的有限元分析模型。发展方向及重大进展国际上早世纪在年代末年代初就投入大量的人力和物力开发具有强大功能的有限元分析程序。其中最为著名的是由美国国家宇航局在年委托美国计算科学公司和贝尔航空系统公司开发的有限元分析系统。该系统发展至今已有几十个版本，是目前世界上规模最大功能最强的有限元分析系统。从那时到现在，世界各地的研究机构和大学也发展了批规模较小但使用灵活价格较低的专用或通用有限元分析软件，主要有德国的英国的法国的美国的和等公司的产品。当今国际上方法和软件发展呈现出以下些趋势特征从单纯的结构力学计算发展到求解许多物理场问题有限元分析方法最早是从结构化矩阵分析发展而来，逐步推广到板壳和实体等成功，掀起了应用通用有限元程序来分析计算工程问题的高潮。这个高潮直持续到年非线性结构分析程序引进，时间许多直无法解决的工程难题都迎刃而解了。大家也都开始认识到有限元分析程序的确是工程师应用计算机进行分析计算的重要工具。但是当时限于国内大中型计和软件集成，使设计和分析紧密结合融为体。续体固体力学分析，实践证明这是种非常有效的数值分析方法。而且从理论上也已经证明，只要用于离散求解对象的单元足够小，所得的解就可足够逼近于精确值。所以近年来有限元方法已发展到流体力学温度场电传导磁场渗流和声场等问题的求解计算，最近又发展到求解几个交叉学科的问题。例如当气流流过个很高的铁塔产生变形，而塔的变形又反过来影响到气流的流动这就需要用固体力学和流体动力学的有限元分析结果交叉迭代求解，即所谓流固耦合的问题。由求解线性工程问题进展到分析非线性问题随着科学技术的发展，线性理论已经远远不能满足设计的要求。例如建筑行业中的高层建筑和大跨度悬索桥的出现，就要求考虑结构的大位移和大应变等几何非线性问题航天和动力工程的高温部件存在热变形和热应力，也要考虑材料的非线性问题诸如塑料橡胶和复合材料等各种新材料的出现，仅靠线性计算理论就不足以解决遇到的问题，只有采用非线性有限元算法才能解决。众所周知，非线性的数值计算是很复杂的，它涉及到很多专门的数学问题和运算技巧，很难为般工程技术人员所掌握。为此近年来国外算机很少，大约只有杭州汽轮机厂的和沈阳鼓风机厂的安装有上述程序，所以用户算题非常不方便，而且费用昂贵。机的出现及其性能奇迹般的提高，为移植和发展版本的有限元程序提供了必要的运行平台。可以说国内软件的发展直是围绕着平台做文章。在国内开发比较成功并拥有较多用户家以上的有限元分析系统有大连理工大学工程力学系的北京大学力学与科学工程系的中国农机科学研究院的和杭州自动化技术研究院的等。但正如上面所述，国外很多著名的有限元分析公司已经从前些年对平台不屑顾转变为热衷发展，对国内程序开发者来说发展版本不再具有优势，而应该从下面几方面加以努力研究开发求解非固体力学和交叉学科的程序经过几十年的研究和发展，用于求解固体力学的有限元方法和软件已经比较成熟，现在研究的前沿问题是流体动力学可压缩和不可压缩流体的流动等非固体力学和交叉学科的问题。由于国内没有类似功能的商品化软件，所以国外的软件就卖得非常贵。为了破这种垄断局面，我们必须发展有自主版权用于分析流体等非固体力学和交叉学科的软件。因为流体力学问题远比固体复杂得多，而且很少有现成的软件可以借鉴，所以需要投入大量的人力和经费。这就必须有国家和大型企业集团来支持。开发具有中国特色的自动建模技术和开发建模技术和的投入比前述课题要少得多，但却可以大大提高软件的性能和用户接受程度，从而起到事半功倍的效果。国内不少人在这方面做了很多工作，但是由于当时机上的图形支撑环境有限，所以开发的效果都不甚理想。中提供了图形标准，为在机上应用可视化图形技术开发提供了强有力的工具。是当今国际上公认的高性能图形和交互式视景处理标准，应用它开发出来的三维图形软件深受专业技术人员的钟爱，目前世界上占主导地位的计算机公司都采用了这标准。正如前面所述，近年来国外有的程序已抛开仿真软件，直接在平台上开发有限元程序。杭州自动化技术研究院年采用图形标准和相应的等编程工具，在机上成功地开发了套可视化有限元程序包。它能直观地通过对菜单窗口对话框和图标等可视图形画面和符号的操作，自动建立有限元分析模型，并以交互方法式实现计算结果的可视化处理，因而可大大提高有限昂分析的效率和精确性，也便于用户学习和掌握。与具有我国自主版权的软件集成前面已经讲过，当今有限元方法的个重要特点是和软件的无缝集成。作为我国自行开发的程序，首先要考虑和我国自主版权的软件集成。因为有限元分析主要用于形状比较复杂的零部件，所以要和具有三维造型功能程师在设计阶段就能精确地预测出产品和工程的技术性能，需要对结构的静动力强度以及温度场流场电磁场和渗流等技术参数进行分析计算。例如分析计算高层建筑和大跨度桥梁在地震时所受到的影响，看看是否会发生破坏性事故分析计算核反应堆的温度场，确定传热和冷却系统是否合理分析涡轮机叶片内的流体动力学参数，以提高其运转效率。这些都可归结为求解物理问题的控制偏微分方程式往往是不可能的。近年来在计算机技术和数值分析方法支持下发展起来的有限元分析，方法则为解决这些复杂的工程分析计算问题提供些公的运转，加强粉尘治理，减少工作现场的粉尘。油箱通大气处要加空气滤清器，向油箱灌油应通过过滤器，维修拆卸元件应在无尘区进行。滤除系统产生的杂质根据系统和元件的不同要求，分别在泵的吸油口压力管路泵的吸油管路回油管路伺服阀或调速阀的进油口处，按照要求的过滤精度，设置过滤器，选用过滤器时还要考虑纳垢能量。在精度相同的情况下，应尽量选用滤油面积大的过滤器。在需要时，还可以增设外循环过滤系统此时可选用大些从而使系统的污染物控制等级得到提高应定期检查过滤器的滤网有无破裂，若有破裂要及时更换，对变质油和清洁度超标油禁止使用，油箱内壁般不要涂刷油漆，以免油中产生沉淀物质，为防止空气进入系统，回油管口应在油箱液面以下，液压泵和吸油管应严格密封。应根据需要，在系统的有关部位设置适当精度的过滤器，并且要定期检查清洗或更换滤芯。控制液压油液的工作温度在没有特定要求的情况下，可有限考虑选用体积式调速回路，此种调速回路温升小效率高用扩大油箱容量和通风自然冷却来缓解油温的升高另外还可以采用双油箱结构方案，以实现不同温升情况下的油温调节当系统功率损失较大，发热量大而结构又不允许有较大的油箱容量的情况下，可采用冷却器进行强制冷却加强液压系统的维护保养第页共页选择合适的液压油。要根据液压系统的特点和使用环境，选择合适的液压油，首先要求具备合适的粘度合适的固体颗粒污染等级，其次，要考虑液压油的抗氧化性抗乳化性及是否有耐磨添加剂等，此外，还需考虑液压工作介质与元件金属及其密封材料的相容性。加强油品管理。为保证出库油品的质量，必须定期对库存油料进行取样化验。新油入库时应化验，不合格的油品不准入库油应妥善保管建立液压设备用油卡油液转筒或注入时应过滤的经验，根据目测到的些油液常规状态变化如油液变黑发臭变成乳白色等，决定是否换油。定期换油法。根据设备所在场地的环境条件工作条件和所用油品的换油周期，到期就进行更换。这种方法对液压设备较多的企业很适用。取样化验法。定期对油液进行取样化验，测定必要的项目如黏度酸值水分颗粒大小和含量以及腐蚀等和指标，按油质的实际测量值与规定的油液劣化标准进行对比，确定油液该不该换。取样时间对般工程机械的液压系统应在换油周期前周进行，关键设备如全断面掘进机等的液压系统应每隔小时进行次取样化验，化验结果应填入设备技术档案。取样化验法适用于关键设备和大型液压设备。第六章液压系统故障分析随着液压技术的发展，液压系统在各工业部门的应用日益广泛。因此确保液压系统的正常动作，增加工作的可靠性非常重要，正确选用液压油的品种和粘度是保证系统长期可靠工作的首要条件。另方面，当液压系统发生故障时能够迅速的找到原因和有效的解决也十分重要。液压设备系由机械液压电气及仪表等装置组合而成，因此在分析液压系统的故障时必须先了解整个液压系统的传动原理结构特点和元件及材料配置情况。由于液压系统是密封带压系统，管路中油液的流动情况，液压元件内部的零件动作和密封是否损坏都不易观察到，因此分析故障的原因判断故障的部了有效的途径。我国在九五计划期间大力推广技术，机械行业大中型企业的普及率从八五末的提高到目前的。随着企业应用的普及，工程技术人员已逐步甩掉图板，而将主要精力投身如何优化设计，提高工程和产品质量，计算机辅助工程分析，方法和软件将成为关键的技术要素。在工程实践中，有限元分析软件与系统的集成应用使设计水平发生了质的飞跃，主要表现在以下几个方面增加设计功能，减少设计成本•缩短设计和分析的循环周期•增加产品和工程的可靠性•采用优化设计，降低材料的消耗或成本•在产品制造或工程施工前预先发现潜在的问题•模拟各种试验方案，减少试验时间和经费•进行机械事故分析，查找事故原因。在大力推广技术的今天，从自行车到航天飞机，所有的设计制造都离不开有限元分析计算，在工程设计和分析中将得到越来越广泛的重视。下图是美国旧金山海湾大桥地震响应计算的有限元分析模型。发展方向及重大进展国际上早世纪在年代末年代初就投入大量的人力和物力开发具有强大功能的有限元分析程序。其中最为著名的是由美国国家宇航局在年委托美国计算科学公司和贝尔航空系统公司开发的有限元分析系统。该系统发展至今已有几十个版本，是目前世界上规模最大功能最强的有限元分析系统。从那时到现在，世界各地的研究机构和大学也发展了批规模较小但使用灵活价格较低的专用或通用有限元分析软件，主要有德国的英国的法国的美国的和等公司的产品。当今国际上方法和软件发展呈现出以下些趋势特征从单纯的结构力学计算发展到求解许多物理场问题有限元分析方法最早是从结构化矩阵分析发展而来，逐步推广到板壳和实体等成功，掀起了应用通用有限元程序来分析计算工程问题的高潮。这个高潮直持续到年非线性结构分析程序引进，时间许多直无法解决的工程难题都迎刃而解了。大家也都开始认识到有限元分析程序的确是工程师应用计算机进行分析计算的重要工具。但是当时限于国内大中型计和软件集成，使设计和分析紧密结合融为体。续体固体力学分析，实践证明这是种非常有效的数值分析方法。而且从理论上也已经证明，只要用于离散求解对象的单元足够小，所得的解就可足够逼近于精确值。所以近年来有限元方法已发展到流体力学温度场电传导磁场渗流和声场等问题的求解计算，最近又发展到求解几个交叉学科的问题。例如当气流流过个很高的铁塔产生变形，而塔的变形又反过来影响到气流的流动这就需要用固体力学和流体动力学的有限元分析结果交叉迭代求解，即所谓流固耦合的问题。由求解线性工程问题进展到分析非线性问题随着科学技术的发展，线性理论已经远远不能满足设计的要求。例如建筑行业中的高层建筑和大跨度悬索桥的出现，就要求考虑结构的大位移和大应变等几何非线性问题航天和动力工程的高温部件存在热变形和热应力，也要考虑材料的非线性问题诸如塑料橡胶和复合材料等各种新材料的出现，仅靠线性计算理论就不足以解决遇到的问题，只有采用非线性有限元算法才能解决。众所周知，非线性的数值计算是很复杂的，它涉及到很多专门的数学问题和运算技巧，很难为般工程技术人员所掌握。为此近年来国外