屋顶H型垂直轴风力机气动性能CFD计算方法研究

以一种屋顶H型垂直轴风力机为研究对象,采用计算流体动力学方法模拟了风轮在10 m/s风速下的功率系数曲线。提出以计算效率和精度作为功率系数数值计算方法适用性的评价指标,通过对比功率系数曲线的计算结果和实验数据,研究了湍流模型、网格单元形状和时间步长对功率系数计算适用性的影响。结果表明,计算H型垂直轴风力机功率系数时,采用SST k-ω湍流模型、四边形网格划分计算域,设置时间步长为风轮旋转0.5°所需时间,可获得较高的计算效率和计算精度。     

聚苯酯基复合材料在超声电机中的磨损性能

作为行波超声电机的接触层摩擦材料,聚苯酯基复合材料的磨损性能对电机的驱动特性和寿命均会产生重要的影响。将聚苯酯基复合材料粘贴在40型圆盘形行波超声电机定子齿面,在不同的电机驱动方式和摩擦组合下测试接触层磨损性能,并使用扫描电镜观察磨损表面形貌。结果表明,超声驱动下,电机接触层以疲劳磨损为主要磨损机制。并且当电机采用聚苯酯基复合材料和铜转子的摩擦组合时,其性能磨损较好。接触界面应力模拟分析表明,行波超声电机接触界面在短时间内即可完成108周次以上的疲劳载荷作用,因此接触层主要磨损机制为超声疲劳。     

载人月球车等效侧倾刚度和阻尼计算方法

载人月球车是月面探测必不可少的探测工具,以载人月球车为主的月面活动技术是载人探月及建立月球基地的关键技术。载人月球车移动系统作为承载平台不仅要承担一定的重量,还要保证宇航员在行驶中安全,需要研究其操纵稳定性,而在进行其操纵动力学建模时,等效侧倾刚度和阻尼取值的准确性直接影响其侧翻安全性计算的准确性。在通过对双横臂扭杆悬架结构的载人月球车瞬时侧倾刚度和阻尼进行数学建模时,发现其随车身的侧倾运动发生变化,而不为定值;当采用整个侧倾运动过程中的能量等效的方法,得到的等效侧倾刚度随车身的侧倾运动变化较小,接近定值。因此对不同的等效侧倾刚度与阻尼的取值方法下操纵动力学方程的计算结果与载人月球车的操纵动力学仿真结果进行对比与分析,得到较为精确的等效侧倾刚度和阻尼的取值方法,为载人月球车的操纵动力学和侧翻安全性的研究奠定基础。     

一种升阻复合型垂直轴风力机

提出了一种基于活固叶片的新型升阻复合型垂直轴风力机。分析了这种风力机的空气动力学原理,阐述了其整体结构,设计并制造了一台扫风面积为0.49 m2的样机。在7 m/s的风速下,对其进行了性能测试:当负载扭矩为3.6 Nm时,风力机仍能可靠自启动,其功率系数曲线具有阻力型垂直轴风力机和升力型垂直轴风力机的双重特点;当负载扭矩为1.5 Nm时,其功率系数接近30%。     

含纳米碳酸钙颗粒的锂基润滑脂的噪声特性

利用四球试验机考察了含钛酸酯偶联剂改性的纳米碳酸钙颗粒的锂基润滑脂的摩擦磨损性能,采用BVT-1型轴承振动测量仪评价了改性碳酸钙颗粒的用量对锂基润滑脂的噪声性能的影响。结果表明:加入1%的用3%钛酸酯偶联剂改性后的纳米碳酸钙颗粒可以明显地降低锂基润滑脂的摩擦系数和磨斑直径,改善锂基润滑脂的噪声特性,而未改性碳酸钙对锂基脂噪声特性影响不大。     

弹性金属塑料轴瓦的特性及应用展望

本文介绍了弹性金属塑料轴瓦的特性、结构特点和应用效果，提出了弹性金属塑料轴瓦在水力发电机中的应用前景。     

触头作高频椭圆振动压电振子设计与检测

论述了棒板型弯纵压电片极化及粘贴方式和振子端部触头形成椭圆运动的原理,对纵弯振子进行结构设计并利用有限元软件Ansys仿真计算了振子各弯纵模态共振频率。通过振动原理,对弯纵振频率进行了简并计算,并采用小轴承法对振子进行纵、弯频率简并调试。得出此振子的弯纵谐振频率为16.3 kHz。     

Fabricated and friction test anisotropy material of ultrasonic motor

The twisters for composed of anisotropic material were designed and manufactured.And two kinds of directional-composites were made:one was fiber direction vertical with frictional interface and another was parallel with frictional interface and moving direction.By varying the proportions of epoxy resin and fiber and arranging the orientations of fiber,the composites anisotropy along longitudinal and circumferential were got.Using density measurement,the mass fraction of resin and fiber were calculated.According to composite meso-scopic mechanics,the elasticity constants of composite were analyzed and calculated.The composite different thicknesses were sliced,and attach to the rotor,then the load characteristics,no-load speed,stop load of ultrasonic motor(USM)were test.The output properties of USM with 0.6 mm thickness composite were superior.The effect of friction material on ultrasonic motor was analyzed.Elastic modulus,thickness and micro-morphology of material are main factors which affect characteristics of ultrasonic motor.     

超声马达定子磨损行为研究

利用自制的超声马达摩擦特性模拟试验台 ,研究了接触预压力和负载力矩对超声马达定子磨损状态的影响 ,提出用绝对转差率 Sf描述定子和转子相对滑动速度变化率。借助于光学显微镜对定子磨损机理进行了分析。结果表明 ,马达定子磨损特征的变化与接触预压力和负载力矩有关 ,可以用 Sf表征。当 Sf<0 .3 4时 ,定子齿面主要表现为表面抛光磨损特征 ;当 Sf>0 .52时 ,定子齿面出现较严重的犁沟磨损特征。     

超声马达各向异性摩擦材料性能的试验研究

根据超声马达对摩擦材料切向和纵向性能的不同要求,采用在酚醛树脂胶中添加玻璃丝布和玻璃纤维增强的方法制备出不同弹性模量匹配的各向异性摩擦材料,并对其性能进行了测试。结果表明:当摩擦材料垂直方向与水平方向的弹性模量的比值为0.71~1.42时,摩擦材料受振动头的正压力和驱动力先增大后减小,比值为1.24时,马达的正压力和驱动力最大,驱动效果最好。