屈服应力对磁性液体密封启动扭矩的影响

磁性液体密封是磁性液体最成熟的应用.磁性液体密封的密封性能会随着静置时间的延长发生变化,尤其是启动扭矩随静置时间延长而增大的现象,可能会导致密封件启动困难甚至损坏.针对磁性液体密封启动扭矩发生改变的现象,实验研究启动扭矩与温度、静置时间、磁性液体注入量和磁性液体所受压力的关系,理论分析启动扭矩产生变化的原因.研究结果表...     

大间隙多级磁源磁性液体密封的实验研究

在某些特殊应用场合尤其是军工领域中要求采用磁性液体密封技术解决大间隙条件下的密封问题。为了提高和验证大间隙条件下磁性液体密封性能,设计了一种多级磁源磁性液体密封结构;实验研究了0.4 mm、0.5 mm、0.6 mm、0.7 mm不同间隙高度下其密封性能与自愈合性能,并将其与单级磁源磁性液体密封的理论耐压值进行了比较、分析和讨论。结果表明：多级磁源磁性液体密封的耐压能力与自愈合能力随着密封间隙的增大而减小;对应于4种不同高度的间隙,多级磁源磁性液体密封的耐压能力分别为单级磁源磁性液体密封耐压能力的4.8倍、3.8倍、2.8倍和2.5倍;大间隙多级磁源磁性液体密封具有良好的自愈合能力。     

坦克周视镜磁性液体密封的设计与实验研究

坦克周视镜的密封一直是一个难题,为了解决这一密封问题,采用了磁性液体密封,根据要求设计了磁性液体密封的具体结构,计算了密封间隙内磁场的大小及其分布,从理论上分析了磁性液体密封结构的耐压能力.实验结果表明,所设计的磁性液体密封结构合理,在耐压实验、高温实验、低温实验、盐雾实验、淋雨实验、湿热实验等条件下密封性能良好.     

大直径大间隙磁性液体静密封的实验研究

某些特殊的应用场合尤其是军工领域中需要使用磁性液体来解决大直径大间隙条件下的静密封问题。本文设计并组装了磁性液体"O"形圈的直径大于390 mm,间隙分别为1.1 mm,1.5mm,2.0 mm和2.5 mm的磁性液体静密封结构以及对其进行耐压实验的实验台。在该实验台上,分别测量了不同间隙的密封结构在多种磁性液体注入量下的密封耐压值,使用不同的磁性液体时的耐压值以及不同温度下的耐压值。结果表明:对应于4种密封间隙,本密封结构的最大耐压值分别为通常情况下耐压值的20%,13%,8%和4%,合适的磁性液体注入量分别为70 mL,70 mL,120mL和120 mL;且在温度范围为20~120℃的条件下工作时对温度变化不敏感。     

铁磁流体的部分性能及应用

铁磁流体是由基液、磁性超微粒子和表面活性剂组成的一种胶体悬浮液。它兼有固体磁性物质的磁性和流体的易流动性,因此,这种磁性液体被广泛地应用于工程中的许多领域。例如,密封、减振、润滑等。本文将对国内外所研究的磁流体的部分性能及工程应用进行综述。     

电流变液体应用于制退机的研究

论述了电流变液体在火炮反后坐装置中应用的有关理论、结构和实验。理论分析和试验表明，在电液变液体屈服应力值较低时，电流变效应在火炮反后坐装置中应用的效果不明显，因此需发展新的电流变液体来满足工程应用的要求。     

启动阀蝶盘密封失效机理研究

启动阀为液体火箭发动机的关键组件之一,其长期密封特性受蝶盘密封部位蠕变特性的影响,蝶盘密封部位在加载条件下的应力应变变化过程成为研究重点.通过加载试验获取启动阀蝶盘的蠕变曲线,推算材料模型参数.采用仿真手段,对蝶盘密封失效的机理进行定性和定量研究,得到了启动阀长期密封性能.     

Fe3O4磁性液体磁化增黏特性研究

对Fe3O4磁性液体磁化黏度测试方法的研究和仪器的研制,实现了磁性液体黏度准确的标定和测量。通过对测量结果的分析,给出了磁化黏度与外加磁场、温度变化、剪切速度变化、静置时间的关系曲线,揭示影响磁性液体材料黏度变化的多项因素及变化关系。     

高粘度液体爆炸分散实验研究

在无约束空间中.采用不同比药量(炸药量与装填液体之比)对不同粘度的高粘度液体进行了爆炸分散实验.讨论了液体粘度、比药量对爆炸分散后液体粒径分布的影响以及对初始云团半径的影响.实验结果表明,液体粘度和分散药量对爆炸分散后液体粒径大小的分布,以及初始云团半径的形成有显著的影响.粘度越大,爆炸分散后形成的颗粒平均直径越大,分散越不均匀,颗粒的形状越不规则;比药量越大,液体分散效果越好,初始云团形成的速度越快,且初始云团半径也越大.     

强动载荷下单基火药力学性能的研究

实验模拟了单基火药与弹底的高速撞击,运用泰勒理论计算了单基火药的动态屈服应力。结果显示:单基药的动态屈服应力高于静态屈服应力。单基药的撞击速度在40 m.s-1左右时,药粒开始变形;撞击速度达到190 m.s-1以上时,药粒将被撞碎;随贮存时间的增长,单基药的力学性能变差。     

基于有限元分析的磁流变阻尼器动态响应

针对阻尼器特殊的结构特点,通过静态磁场仿真确定阻尼器的磁路结构。利用ANSYS 软件对阻尼器进 行瞬态磁场有限元仿真,获得阶跃电压作用下阻尼器的瞬态磁场响应过程,通过与简化数学模型的对比得出涡流对 阻尼器电磁响应时间的影响,并由磁场有限元仿真结果获得流道内磁流变液的剪切屈服应力时程曲线。通过阻尼器 动态响应时间测试实验获得激励电流作用下阻尼力的实测响应时间。结果表明：计算获得的剪切屈服应力时程曲线 与阻尼力的实测响应过程基本吻合,说明电磁响应是影响磁流变阻尼器动态响应的主要因素。     

旋转式室温磁制冷回热器二维多孔介质模型仿真

在考虑了主动式回热器（AMR）中单元小格内磁热性工质粒径的不同和位置分布随机性的情况下,建立了室温磁制冷机关键零部件——AMR的二维多孔介质模型,并对系统进行数值模拟计算优化。与实验结果对比表明,该模型的计算温度曲线与实验结果温度曲线具有相同的发展趋势,个别区域存在一定的计算误差,但其在可以接受的范围内。通过分析冷却流体流量、AMR转速以及磁场强度对室温磁制冷机性能的影响,结果表明：当换热流体流量增加时,有助于抵消AMR中残留液体对于性能的影响;转速的增加减少了换热流体与磁工质的换热时间,对于制冷机的性能存在不利影响,但是这一影响在冷却流体流量较大时会变小;增加磁场强度有助于减轻残留液体对于制冷量的影响,系统性能也有明显的提升。在考虑了主动式回热器（AMR）中单元小格内磁热性工质粒径的不同和位置分布随机性的情况下,建立了室温磁制冷机关键零部件——AMR的二维多孔介质模型,并对系统进行数值模拟计算优化。与实验结果对比表明,该模型的计算温度曲线与实验结果温度曲线具有相同的发展趋势,个别区域存在一定的计算误差,但其在可以接受的范围内。通过分析冷却流体流量、AMR转速以及磁场强度对室温磁制冷机性能的影响,结果表明：当换热流体流量增加时,有助于抵消AMR中残留液体对于性能的影响;转速的增加减少了换热流体与磁工质的换热时间,对于制冷机的性能存在不利影响,但是这一影响在冷却流体流量较大时会变小;增加磁场强度有助于减轻残留液体对于制冷量的影响,系统性能也有明显的提升。     

液力变矩器叶片流固耦合强度分析

在高功率密度液力变矩器的设计过程中，为解决在泵轮转速大幅提高时带来的叶片强度问题，基于流固耦合分析技术(FSI)，将某型液力变矩器的流场分析与强度分析相结合，提出其一般分析方法和流程，通过计算流体动力学和有限元数值模拟，实现了叶片强度较为准确的预测，确定了叶片的应力分布和变形情况，为高功率密度液力变矩器叶栅系统的工程设计提供了理论依据。     

旋转超导球体在均匀磁场中的カ矩分析

基于经典的电磁场理论和伦敦方程，为在均匀磁场中高速旋转的超导球体所受力矩的计算建立了理论分析模型。该计算方法考虑了高速旋转的超导球体产生的伦敦磁矩与外磁场的相互影响，并把磁感应强度在超导球体的球坐标系中利用球谐函数展开，利用超导球体的边界条件最后推导出力矩的计算方法。同时给出了具体的分析实例。力矩计算模型的建立为进一步研究在磁场中高速旋转的超导球体的动力学特性有着重要的意义。     

基于动态扭矩测试的综合传动系统主轴低周疲劳寿命预测与验证

为解决履带车辆综合传动系统主轴低周疲劳失效的问题,开展主轴疲劳样件检测及材料力学性能测试。通过实车测试获得主轴动态扭矩,在此基础上,建立主轴弹塑性有限元模型并预测主轴的低周疲劳寿命;进一步开展主轴低周疲劳台架试验,对寿命预测方法进行验证。研究结果表明：履带车辆在起步阶段下的冲击扭矩是造成综合传动系统主轴低周疲劳的主要载荷;由于双侧非对称的结构特点,导致主轴右侧冲击扭矩均值是左侧的1.54倍;主轴最大Mises应力为1 510 MPa, 最大应变为0.008 692 3,均发生在右侧输出花键与过渡圆弧交界位置的齿根处,与主轴疲劳断裂位置一致;实车条件下主轴能承受冲击扭矩的次数为17 082次;台架试验获得的主轴能承受冲击扭矩的次数为5 000,预测获得的主轴能承受冲击扭矩的次数为5 843次,仿真结果与试验结果基本吻合,验证了低周疲劳寿命预测方法的可行性。     

同轴磁场调制式磁齿轮电磁优化设计

随着未来特种车辆对传动效率和可靠性需求的不断提高,电传动将成为未来传动的重要发展方向,磁齿轮电磁优化设计是未来新型电传动研发中的关键技术之一。对同轴磁场调制式磁齿轮传动原理进行分析,建立磁齿轮磁力传动的解析方程,形成基于Taguchi法与多目标鲁棒性优化算法相结合的磁齿轮电磁优化设计方法,对典型工况下磁齿轮样机的速度与转矩特性进行台架试验。结果表明：磁齿轮样机额定工况下传动比稳定在6.67,输出转矩为359.7 N·m,输出功率为56.49 kW,效率达到98.1%,转矩性能与效率达到优化设计目标,验证了电磁优化设计方法的有效性。