纳秒激光烧蚀等离子体羽流超快过程实验诊断

激光产生的等离子体羽流特性研究是一大挑战。本文设计了高精度时空分辨羽流光学观测系统。利用曝光时间为3ns的ICCD相机记录了激光脉宽12ns、波长1064nm下的激光烧蚀等离子体羽流超快演化过程。着重分析了激光脉冲期间的等离子体羽流演化过程,结果表明脉冲激光峰值前羽流呈扁平状,峰值后羽流呈半球形且迅速增大。12ns后的图像表明等离子体核在激光脉冲后脱离靶面,羽流前沿扩展速度减缓。     

基于RANS湍流模型的梯形柱气动特性研究

文中基于流体计算软件Fluent,采用Realizable k-ε湍流模型,对高雷诺数（Re=6.8×105）下梯形柱的绕流特性进行数值模拟,通过对不同宽高比与不同偏角(迎风面与来流方向的夹角)的梯形柱进行流场分析与研究,获得不同结构特征参数下梯形柱的气动参数以及流场绕流特性。结果表明：当偏角不变时,随着宽高比的增加,阻力系数、升力系数均方根逐渐减小,斯托罗哈数先增加后减小;当宽高比不变时,随着偏角的增加,阻力系数、升力系数均方根、斯托罗哈数逐渐增加。与同宽高比下的矩形柱相比,在宽高比R=0.5时梯形柱的阻力系数大于矩形柱,在宽高比R=0.6～1.0时矩形柱的阻力系数大于梯形柱。     

微波干涉法诊断MPT羽流特性研究

建立了一套应用于模拟真空环境下采用微波干涉法诊断MPT的羽流电子数密度的实验装备,对采用氩气为工质的微波等离子体推力器的羽流进行了测量,得到了电子数密度的轴向分布,以及电子数密度随推力器功率和工质流量变化的趋势。实验结果表明:MPT羽流电子数密度在距喷管出口300mm后为0.5×1016/m3～2×1016/m3,且等离子体密度随着微波功率和工质流量的增大而增大,电子数密度的空间分布及变化规律与Langmuir探针的诊断结果一致,验证了微波干涉法在MPT羽流诊断上的可行性。     

超高速弹丸斜侵彻水现象的试验研究

利用新型可调发射角立式二级轻气炮发射高超声速弹丸,基于光反射原理和光电二极管测量弹丸出口速度,采用脉冲火花光源和连续激光光源拍摄高速弹丸斜侵彻水流场的纹影和阴影图像。结果表明,对于锥柱（圆柱和圆锥组合体）弹丸,弹丸入水前,其头部产生斜激波,尾部羽流膨胀并产生斜激波系;弹丸入水时,其头部斜激波对气水界面几乎无影响;弹丸入水后,其头部和羽流斜激波在气水界面产生复杂反射,弹丸斜侵彻产生的水喷射和飞散非对称地分布在其轨迹两侧。圆柱弹丸受波阻较大且减速较快,发射管羽流越过弹丸并和气水界面率先作用,高温羽流也出现和弹丸侵彻类似的非对称水喷射和飞散。2种情况下,弹丸和水侵彻后均产生在水中传播的半球形激波,弹丸尾流出现空化区,较大的水阻力导致弹丸减速很快。弹丸羽流和气水界面产生的水激波较弱。     

超燃冲压发动机尾喷管性能研究

通过数值模拟分别研究了尾喷管几何参数(初始膨胀角、面积扩张比、尾喷管总长度、外罩长度等)对尾喷管性能的影响.得出各几何参数对尾喷管性能的影响规律,为超燃冲压发动机尾喷管的设计提供了理论依据.     

某长外涵道形式的尾喷管特性数值计算分析

为了获取用于飞行推力确定的尾喷管特性,利用全三维CFD仿真计算得到了某国产小型分开排气涡扇发动机的尾喷管流量系数和推力系数随外流马赫数、内外涵进口总压比、喷管落压比的变化关系。计算结果表明,尾喷管特性变化趋势合理,可为该型国产发动机飞行推力确定提供依据,对研究带长外涵道型尾喷管内外涵耦合影响分析具有重要意义。     

沥青喷嘴结构型式对喷洒性能的影响

为分析喷嘴自身结构对喷洒性能的影响,有效提高其喷洒性能,针对目前普遍采用的沥青喷嘴典型结构,改变其开口型式和导流面等结构参数,运用Fluent软件进行仿真.研究了沥青喷嘴槽口宽高比、槽口类型、导流面以及喷嘴收缩段与槽口重合处的接合形式,研究了它们对喷嘴有效喷洒距离、喷洒角、喷洒均匀性和单位面积喷洒量的影响.结果表明：喷嘴喷洒角与槽口宽高比成反比,双槽型喷嘴喷洒性能优于单槽型喷嘴.分析结果可为合理设计与应用提供参考.     

某型发动机尾喷管特性确定方法

获取发动机尾喷管特性是飞行推力确定的重要环节。通过对尾喷管特性物理意义的分析,提出了采用CFD数值仿真与地面全机校准试验相结合的尾喷管特性确定方法,以该方法获取的尾喷管特性为基础,在高空台试验中采用燃气发生器法计算发动机进口空气流量和出口总推力,并与高空台实测值进行对比,在所有功率状态下计算值与实测值的最大相对误差不超过5%,表明该方法确定的尾喷管特性满足飞行推力确定的精度要求,证明了该方法合理有效。     

某型分排涡扇发动机尾喷管特性影响参数研究

采用数值计算方法,研究了主要气动参数对某型分开排气涡扇发动机尾喷管流动特性的影响情况,获得了环境压力、飞行马赫数、外/内涵总压比、落压比等单个气动参数改变对尾喷管流量系数和推力系数的影响规律。其中,落压比的影响最大,飞行马赫数的影响次之,环境压力的影响较小,外/内涵总压比对内涵道流动特性的影响较小、对外涵道流动特性的影响可以忽略。     

薄膜在流延辊上冷却过程温度场的数值模拟研究

为了获得较高表面质量的流延膜片,采用流场仿真手段,对薄膜在流延辊上的冷却过程进行了温度场的数值模拟,并探讨了流延辊直径、螺旋流道导程和流道尺寸对流延膜冷却效率及表面温度均匀性的影响。结果表明,流延膜的冷却效率及表面温度均匀性均随着辊直径的增大先减小再增大;减小流道的宽高比和导程,有助于提高膜片的冷却效率;增大流道的宽高比,减小导程,有助于提高膜片表面的温度均匀性。采用正交试验设计,对辊直径、流道导程、流道尺寸这3个因素进行了响应面分析及结构优化,优化后的温度均值及温度极差值分别较最初值降低了0.082 K和1.639 K。此研究为改善流延膜表面质量提供了理论依据。     

周向接触弧长对闸片温度场分布影响的研究

提出了热流分配系数受摩擦副周向接触弧长影响的观点;使用分段二次插值法确定了摩擦副周向接触弧长和热流分配系数随径向位置的变化关系;基于能量守恒法,计算和比较了2种不同热载荷下闸片的温度及其分布规律。结果表明:周向接触弧长随径向位置呈先增大后减小的变化规律,而热流分配系数的变化趋势正好与其相反;由2种不同热载荷计算得到的温度峰值发生时刻虽接近,但差值较大;温度在径向和轴向方向上的分布规律也不相同。因此,在摩擦副的热分析过程中必须考虑闸片结构带来的影响。     

应力多轴度对机械零部件破坏的影响研究

目前工程实际应用中大多是直接采用单轴试验的数据,没有考虑到应力状态的影响,这与构件实际应力状态不符,很多研究者对多轴应力状态下材料的行为进行了研究。介绍了应力多轴度对断裂韧性以及多轴应力状态对材料的疲劳断裂和蠕变失效的影响研究的最新进展,对几种具有代表性的多轴应力状态下破坏准则以及多轴应力状态下蠕变损伤准则做了简要的回顾,并进行简单的评述。     

防腐剂在摩擦副表面的吸附性能探索

利用模拟轴承对润滑油中的防腐蚀添加剂进行吸附实验,通过对吸附前后润滑油的紫外吸光度的测量,表征实验前后润滑油中防腐剂的质量分数变化,进而证明摩擦副对防腐蚀添加剂的吸附作用;在含有定量防腐剂的润滑油中添加不同质量分数的抗磨剂,进行模拟轴承的吸附实验,通过紫外吸光度的测量发现抗磨剂对防腐剂在摩擦副表面的吸附性能有较大影响,说明防腐剂与抗磨剂在摩擦副界面存在竞争吸附效应。     

张力减径机轧辊孔型设计方法的研究

针对钢管张力减径机的轧辊孔型设计方法进行研究,建立了传统孔型、椭圆孔型以及圆孔型三种轧辊孔型设计的数学模型,采用面向对象的程序设计方法,用V isual Basic6.0作为集成开发环境,采用模块结构进行程序设计,传统孔型设计方法以减径率为依据来分配变形量,在孔型设计过程中不考虑壁厚的影响,椭圆孔型设计和圆孔型设计方法以延伸率为依据分配变形量,综合考虑壁厚和外径的影响,并进一步考虑到椭圆度曲线的调整和孔型尺寸的优化,从而设计出更加合理的轧辊孔型,为钢管生产厂家提供孔型自动设计系统。     

基于ANSYS的数控车床床身的动态特性分析

车床床身是生台机床的基础和支架,它的振动影响着零件的加工精度,由于PRO/E强大的建模功能及ANSYS的分析功能,本文在PRO/E中建立模型,在ANSYS中进行模态分析,提取了床身的前五阶模态,并分析床身的因有频率,振型及其动态特性.为设计者在床身的设计中提供理论依据,避免产生大的振型或者发生共振,从而保证整台机床的设计和加工精度.     

温度对尺寸测量的影响研究

分析尺寸检测中温度对测量结果的影响及控制措施,介绍传统的测量结果修正方法。如何确定恒温时间(以pro/e的动态温度显示及温差、时间变化趋势),以消除温度变化对测量结果的影响。     

基于AutoCAD校核图形尺寸准确性方法研究

为了满足企业在数控编程系统中对于图样信息准确性的需求,基于AutoCAD软件二次开发平台,利用C#.NET编程,建立校核图形尺寸准确性系统.研究在AutoCAD系统中实现校核图形尺寸准确性的方法,描述了该系统的主要步骤,并且以某工程图样为例,证明该系统的可行性,为满足企业对于图样信息正确性的需求,提供了一种简单有效的方法.     

在机检测技术在航空发动机制造中的应用

美国康涅狄格州米德尔顿的普惠公司是大型商用喷气飞机制造商,它是在机检测技术(OMI)在喷气发动机零件加工领域的早期采用者.早在1990年,普惠就成立了由各部门人员组成的小组来发展和贯彻质量控制与自动工件检测战略.我们从风扇外罩壳(图1)这一大型、高价值的复杂薄壁零件的加工工艺入手,在Renishaw的帮助下完善了我们的方案.我们见证了在机检测技术是如何在柔性制造高价值零件中发挥效益的,详细过程如下.     

基于SolidWorks建立轴承标准件库方法的探究

针对机械设计中大量使用标准件的问题,从建立轴承库入手,利用SolidWorks软件环境进行轴承的建模,对常用的几种建模方法进行了分析和探讨,提出了装配特征建模法.在此基础上建立了轴承标准件库,并阐述了库的实际应用.     

基于OpenGL的沙尘暴天气仿真研究

自然景物的模拟一直是计算机图形学中的热门研究课题,文章深入研究和分析了沙尘暴发生时沙尘的形态及运动状态,以Microsoft VC＋＋6．0编译环境为开发平台,基于OpenGL图形库,采用粒子系统模拟沙尘颗粒的运动,采用雾函数模拟朦胧的环境,完成了沙尘暴场景的模拟,其模拟效果逼真。