蜂窝轻钢门式刚架抗震性能试验研究

为了研究蜂窝轻钢门式刚架的抗震性能,对该类新型结构进行了低周反复荷载试验研究。设计两个蜂窝轻钢门式刚架试件进行试验,考虑了开孔形式、开孔率和节点域加劲肋三种参数对结构性能的影响。通过试验得到该类结构的破坏形态、荷载-位移曲线以及承载力等重要数据,分析结构的耗能能力、延性、刚度退化等结构性能与变化参数的关系。试验研究表明:蜂窝轻钢门式刚架在加载远端节点附近梁、柱上的蜂窝孔处形成塑性铰而发生破坏,具有良好的延性性能;蜂窝轻钢门式刚架的耗能能力小于普通门式刚架,且圆形开孔形式的蜂窝轻钢门式刚架的抗震性能比六边形开孔形式的好;随着蜂窝钢构件腹板开孔率的增大,结构的刚度和极限承载力有所降低;节点域受力较小,设计时只需按常规的节点处理即可,节点域无需设置加劲肋。研究结果可为蜂窝轻钢门式刚架的进一步研究和推广应用提供参考。     

分离箱梁门式起重机风力系数风洞试验与仿真分析

利用风洞试验和数值仿真方法系统分析分离箱梁的风力系数和形成机理,通过分析得出数值的仿真结果与试验结果能够相互验证;分离箱梁存在气动减阻优势,与单梁相比风力系数较小;针对分离箱梁的总体风力系数,可取C=1.37(相对于分离箱梁迎风面积),由此可知,合理得到分离箱梁门式起重机的风力系数对确定起重机风载荷具有重要作用。     

燃气热水器噪声特性及降噪研究

燃气热水器噪声严重影响居民舒适性。为了了解热水器噪声特性,找到热水器噪声问题并提出针对性降噪方案,本文在半消声室对某型号热水器进行噪声测试,得到原型机的噪声特性,提出顶部进风和增加消声导流罩的降噪方案。通过测试发现:原型机在最大负荷和正常负荷的半球面平均声功率为61.5 d B(A)和58.3 d B(A),且电磁噪声、风机噪声、燃烧系统噪声和空腔共振噪声在热水器腔体相互作用,形成多个峰值频率。进风方式由背面进风改为顶部进风降噪效果明显,其平均半球面声功率在最大负荷和正常负荷降幅分别为5.6 d B(A)和4.7 d B(A)。同时在中低频段声压级降幅明显,高频也有一定降低。增加消声导流罩虽然能降低高频噪声,但是流通面积小,阻力大,使总体降噪效果不明显。     

基于多岛遗传算法的汽车车身气动优化

为研究不同长细比汽车车身的最优气动性能,基于英国汽车工业研究协会(Motor Industry Research Association, MIRA)阶背模型,利用多岛遗传算法开展不同长细比的汽车车身气动优化.优化结果表明优化模型的气动阻力因数随着长细比的增大而降低.通过改变车身的长细比得到的5种优化模型具有发动机罩倾角、后风窗倾角和尾部上翘角较大,前风窗倾角较小的特点.对8个优化参数进行分析可知：尾部上翘距离和前悬距离对气动特性的影响最大.     

分布抽吸率对整车风洞试验段流场影响的数值模拟

为探讨适用于整车风洞的分布抽吸率,采用计算流体力学（Computational Fluid Dynamics,CFD）方法研究经边界层控制后的试验段流场．针对不同分布抽吸率下的试验段,利用FLUENT对流场进行模拟,然后计算边界层位移厚度、静压因数和气流偏角．二维和三维的数值模拟结果均表明,试验段边界层的位移厚度随分布抽吸率的增加而减小;当分布抽吸率达到某一数值后,若继续增大,那么边界层的位移厚度将基本保持不变．研究结果对风洞建设及试验时分布抽吸率的选取有参考意义．     

某自卸车动力舱热平衡联合仿真与优化

用散热器风洞试验测量得到的试验数据作为三维和一维联合仿真边界条件,开展某自卸车动力舱热平衡的联合仿真分析,并通过整车道路试验验证了仿真结果的合理性。联合仿真结果表明:中冷器散热能够满足要求,而水箱散热能力不足,导风罩自身风阻较大。通过设计文丘里式导风罩、采用新型中冷器和水箱,在最大转矩点工况下,导风罩自身的风阻从原来的36 Pa减小到16 Pa,且风扇进口速度不均匀度由原来的169%降低到52.4%,风扇效率得到提升,中冷器和水箱的风量有所增大;中冷器出口温度与环境温度的温差降低0.8℃,水箱许用环境温度提高5.8℃:有效改善了自卸车的冷却性能。     

普通后视镜空气动力阻力数值分析

为研究汽车后视镜外形因素对后视镜空气阻力的影响,以计算流体力学为手段,采用简化的后视镜模型对其进行空气阻力数值模拟. 计算区域采用六面体网格,总数为420万个;利用FLUENT求解湍流场,选用k-ε Realizable两方程湍流模型,入口和出口分别设定为velocity-inlet和outflow,将无滑移的壁面边界条件应用到后视镜表面及风洞壁面;模拟6种不同形状参数在不同水平下后视镜空气阻力的变化情况. 通过与基础模型的对比发现,后视镜的前脸厚度、长宽比、迎风角度以及边缘切向角均对后视镜空气阻力有显著影响,其中随着前脸厚度和迎风角度的增加,其空气动力阻力因数不断减小,而边缘切向角的增加反而导致其空气阻力的增大;后脸深度以及支架长度对后视镜空气阻力并无太大影响. 后视镜表面压力因数分布的数值模拟与实验结果的一致性表明,使用数值模拟方法进行后视镜空气阻力研究具有可行性, 为后视镜的形状优化建立新的研究方法,对后视镜的工程开发有一定参考意义.     

矩形翅片椭圆管热交换器流动和换热特性的数值模拟

利用CFD计算方法,对矩形翅片椭圆管热交换器进行了数值模拟,得到其在不同风速下的流动和换热特性,并就椭圆管和圆管之间阻力与换热特性进行了计算比较,分析讨论了片距及管排数对阻力特性的影响,为风洞热交换器设计提供依据。     

导流罩对受电弓气动噪声影响的风洞试验研究

受电弓是高速列车顶部最主要的气动噪声源,合理的导流罩设计是降低受电弓气动噪声的重要方法。通过声学风洞试验的方法,研究缩比模型导流罩对高速列车受电弓气动噪声的影响,采用远场麦克风及声阵列,给出了风速范围为200～250 km·h~(-1)时的升弓、降弓状态下,受电弓和加装导流罩的远场气动噪声频谱、主要噪声源位置、强度和对应频带范围。研究表明,受电弓气动噪声为宽频带噪声,中频噪声源位于受电弓区域后部近车体位置,中高频、高频噪声源对应弓头和支座区域;升弓状态下,导流罩增大了弓头区域的气动噪声能量,在降弓状态下,导流罩减小了弓头和支座的噪声水平。     

收集口形状和角度对汽车风洞试验段轴向静压因数的影响

为研究风洞收集口形状和角度对试验段轴向静压因数的影响,通过数值仿真和试验验证研究翼型收集口在多种角度下轴向静压因数的变化,并与平板型收集口对比.结果表明:收集口形状对轴向静压因数变化规律没有影响,轴向静压因数总是随开口角度的增大而减小;对于同一形状收集口,只在上方张开某一角度比在两侧张开相同角度的轴向静压因数略低.收集口角度变化对轴向静压因数会产生规律性影响:随收集口角度增大,从剪切层外部特别是上方进入到射流核心区的流量增加,导致核心区流速增加,从而导致轴向静压因数降低.