压力脉动作用下管道的流固耦合瞬态分析

针对液压输流管内的压力脉动研究,提出流体压力脉动的计算方法和管道流固耦合分析的计算模型。对流体压力脉动进行编程,得到压力脉动作用产生激振力的变化。建立管道和流体实体模型,采用UDF技术将脉动压力编译到流体中,从而进行流固耦合瞬态力学分析,得到异径管和弯管处流体压力变化以及管道的应力和变形情况。研究结果表明:压力脉动沿管道传播发生衰减,其产生的激振力对弯管破坏较大;弯管段流体产生压力集中,进而引起弯管段变形大于异径管段。将压力脉动加载到管道中,对输流管道研究具有一定参考价值。     

套筒结构对油气分离器分离效率的影响

为进一步探究螺杆压缩机油气分离器安装套筒结构对内部流场及分离效率的影响,采用PumpLinx软件对有无套筒及不同套筒布置结构下的两相流场进行数值模拟。通过对比安装套筒装置前后压力变化曲线,发现有无套筒装置压力变化差别不大,说明套筒并未对压缩机的整机功率造成过多损耗。通过对比套筒正置、倒置以及未安装时的流场分布图、速度矢量图,发现套筒的安置有明显的增加碰撞、减少湍流以及整合流场的作用;进一步分析发现正置与倒布置相比具有更好的油滴撞击和整流效果,进而得出在油气分离筒入口处布置朝上型套筒能提升油气分离效率的结论,为油气分离器结构的进一步优化提供参考。     

高频变压器绕组涡流损耗等效因子分析

针对平面磁性元件,利用Dowell模型和有限元方法对绕组涡流损耗等效因子Δ进行研究。分别对单股、多股圆导线和其等截面积正方形导线进行仿真分析,得到当圆导线直径为2~6个集肤深度时,涡流损耗减小显著;当圆导线直径大于6个集肤深度时,涡流损耗趋于平稳。圆导线直径为2~6个集肤深度时,等效因子的值较为理想;圆导线直径大于6个集肤深度时,其值偏低。为了提高设计的精确性应尽量选择直径少于6个集肤深度的圆导线。     

一种深海钴结壳微地形近程探测方法的探索研究

针对深海钴结壳开采技术中要求能耗低、切削深度合理、废石混入率低和采集率高等经济性能指标，根据深海环境的特殊性与现有地形探测系统的局限性，并结合多波束测深仪和侧扫声纳的相关理论，初步提出了一种基于超声波的钴结壳微地形近程探测方法。该方法得到了实验初步验证，结果表明切实可行。     

Fast recognition algorithm of underwater micro-terrain based on ultrasonic detection

An algorithm was proposed to fast recognize three types of underwater micro-terrain, i.e. the level, the gradient and the uneven. With pendulum single beam bathymeter, the hard level concrete floor, the random uneven floor and the gradient wood panel （8°） were ultrasonically detected 20 times, respectively. The results show that the algorithm is right from fact that the first clustering values of the uneven are all less than the threshold value of 60.0% that is obtained by the level and gradient samples. The algorithm based on the dynamic clustering theory can effectively eliminate the influences of the exceptional elevation values produced by the disturbances resulted from the grazing angle; the characteristic of bottom material and environmental noises, and its real-time capability is good. Thus, the algorithm provides a foundation for the next restructuring of the micro-terrain.     

地方院校机械设计制造及其自动化特色专业建设探索

地方高校承担着为服务地方经济建设培养人才的重任,而专业特色是地方普通高等学校持续健康发展的基石,其人才培养模式在其传统领域具有领先和标杆效应。为确保机械设计制造及其自动化专业的办学水平,保证人才培养质量,省属高校需要进一步加强专业特色建设,明确定位,强化或培育特色,形成特色鲜明的专业建设思路。结合湖南科技大学机械设计制造及其自动化国家特色专业,对地方性高校的人才培养模式进行了探索,明晰了机械设计制造及其自动化专业的人才培养目标与定位,并从专业课程特色设置、实践教学内容特色设置、产学研基地特色培育、科技创新项目优化等多方面对人才培养模式进行了探索。     

虚拟样机技术在轴向柱塞泵仿真分析中的应用

固液耦合效果对柱塞泵运动学与动力学特性影响很大。利用有限元分析软件,建立柱塞泵刚柔耦合模型,在此基础上建立其固液耦合虚拟样机模型。仿真研究斜盘倾角、主轴转速对柱塞泵运动学和动力学特性的影响,以及柱塞腔内压力变化规律。结果表明:泵的出口流量及压力脉动幅值随斜盘倾角的增大而增大;柱塞加速度与主轴转速的平方呈正比,造成柱塞泵受到的液压冲击力急剧增大。研究结果为柱塞泵性能的深入分析提供了参考。     

不同曲率情况下的液压管道流固耦合特性仿真研究

管道布局影响流体流动特性与管道应力分布。利用有限元方法对不同曲率情况下管道的流固耦合特性进行了分析,研究了流固耦合作用对不同曲率管道位置等效应力的影响。研究结果表明:流体对弯曲管道在弯曲壁面产生额外的作用力导致管道发生变形,且角度的改变会导致两端进出口位置应力发生较大的波动;管道曲率变化对弯管在弯曲附近位置应力影响较大,随着弯曲角度的增加管道弯曲处应力先减小后增大再减小,而内侧和两侧的应力改变幅度不同;管道曲率半径的改变会影响管道的受力分布。通过分析得出管道布局按R30(R/d=1.5)相比其他管道的模型布局更为合理的结论。     

深海采矿转臂关节运动规划的遗传退火算法

在转臂支腿式采矿机构中,采矿转臂受力复杂多变,若采用传统动力学对其分析时,工作量大,所解方程庞杂,求解不便甚至无解,而且不方便计算机数值求解。为此针对采矿机构转臂关节动力学特性,采用Kane法建立转臂姿态调整时的动力学模型,并在此基础上采用遗传退火算法对转臂关节运动进行规划,使其关节力矩变化幅度最小且采矿姿态调整更加平稳。为开发此新型采矿机构及其转臂在海水中精确控制具有积极的理论指导意义。     

小波降噪在超声回波信号处理中的应用

在深海采矿环境中超声波传输介质里存在着大量气泡、扰动沉积物、机械噪声等背景噪声与混响,导致有用信号与高噪声信号迭加在一起,严重影响了测距精度.采用小波分析方法将超声回波信号进行3层小波分解,适当设置门限阈值对小波系数进行处理,然后对信号进行重构,有效地抑制了信号中噪声对测量精度的影响.研究结果表明:小波方法有很好的降低回波信号中噪声的效果,其测距精度高于自适应滤波去噪后的测距精度.