高温热管换热器的研究与工业应用

介绍了以液态金属热管技术为代表的高温热管换热器的研究与工业应用。研究内容涉及液态金属热管传热性能及其传热极限的研究、高温热管换热器整体传热特性及效率的试验研究、液态金属热管工业应用安全性的研究、低合金钢－液态金属热管相容性的研究、高温热管换热器的模拟优化研究。基于理论及实验研究基础，高浊热管换热器得以在工业领域应用，介绍了高温热管热风炉与高温热管取热器的工业应用实例。     

高温热水循环泵设计研究及其应用

高温热水循环泵广泛应用于冶金、电力、轻纺、石油、化工、橡胶以及采暖采热等系统领域中,主要介绍了高温热水循环泵的具体结构、零件选材及应用效果。     

基于场协同理论的高温热管散热模拟分析

为了提高碟式太阳能热发电系统的高温热管的散热特性,根据场协同理论,利用变分法构造拉格朗日函数,从而求出附加体积力的动量方程,采用数值模拟的方法研究了纵向涡流强度和进口流体雷诺数对水夹套管内对流换热和阻力特征的影响,提出了流场优化强化换热的方法。研究发现基于场协同理论纵向涡流可以明显强化水夹套管内的对流换热,但同时流体流动阻力也随之增大,并且流动阻力的增加幅度要小于对流换热增强的幅度;纵向涡流强度越大,进口流体雷诺数越大,流体具有更为优良的综合强化换热特征。     

循环载荷下韧性金属Ⅰ型裂纹前缘晶体塑性与应力的初步分析

为探讨含裂纹金属材料在循环载荷下的细观力学行为,采用随机构成的多晶模型对循环载荷下Ⅰ型裂纹裂尖前缘的晶体塑性变形和应力循环进行初步分析.模型裂尖前缘的材料由不同大小和不同取向的多面体单晶晶粒随机集合构成,各晶粒的力学行为用单晶滑移的粘塑性关系描述;单晶滑移粘塑性本构关系的求解是采用先前建议的方法以应力为基本变量,用Newton-Raphson迭代求解晶体的滑移变形与应力的关系.文中给出循环载荷下裂尖前缘的塑性变形演化、残余应力和循环硬化现象等方面考虑材料多晶结构的初步分析结果.     

一体化热防护结构防热特性研究

针对高超声速飞行器热防护性能不足的问题,对大面积防热区域提出一体化热防护结构设计方案,通过建立热传递有限元模型,对一体化热防护结构进行热传递分析。结果表明,一体化热防护结构具有良好的防热性能。采用最优拉丁超立方方法对结构设计参数进行试验设计,分析结构设计参数对热防护性能的敏感度,为一体化热防护结构的设计提供依据。     

机载主被动一体化微波探测仪结构设计与分析

利用机载主被动一体化微波探测仪进行土壤湿度的探测对高精度土壤水分反演具有重要意义。文中根据探测任务需求以及机载试验复杂的力学振动环境和温度环境,开展了探测仪的结构设计,并对系统结构开展了力学仿真分析和热设计,验证了结构设计的合理性。经过机载校飞试验的实际考核,样机满足机载环境使用要求,探测仪系统工作正常。该探测仪结构具有布局紧凑、精度高、工作稳定、安装方便等优点,可为同类机载校飞载荷的结构设计提供参考。     

光学反射镜及其支撑结构设计与分析

空间遥感器光学反射镜支撑连接结构的高刚度和良好的热尺寸稳定性是保证其成像的关键因素,文中针对某空间光学遥感器反射镜及其支撑结构进行了静力学和热弹性分析,镜面变形云图显示反射镜面形精度在力学工况下满足成像要求,而热环境工况下显著超差,遥感器不能正常成像,因此对反射镜支撑结构进行改进,增加了柔性结构。通过有限元分析结果表明,在柔性结构的调节作用下,反射镜在力和热两种环境约束工况下,面形精度均满足成像质量要求,说明了结构的合理性。     

一种剪式可展结构设计与动力学分析

针对机器人、空间结构等领域的应用,给出了一种三棱柱剪式可展结构的构型设计、传动方案设计及零部件详细设计。建立了考虑节点5个自由度的剪式铰单元有限元模型,对其刚度矩阵和质量矩阵进行了有效缩聚,减少了计算量;把剪式铰单元作为重复的子结构,建立了三棱柱剪式可展结构的有限元模型及其振动方程;在此基础上进行模态分析和仿真,得到前8阶固有频率及相应的振型曲线;并给出了三棱柱剪式可展结构的1阶固有频率随展开角的变化关系,为三棱柱剪式可展结构的优化设计和控制提供了依据。     

两级烟气废热热管LiBr制冷机的(火用)分析

介绍了一种利用两级分离式热管回收柴油机排烟热来驱动的双效LiBr制冷机,并对其进行了火用分析,得出系统中各部件的火用损失的分布情况,并且分析结果指出了烟气进口温度、中间工作温度以及出口温度分别对系统火用效率的影响.     

管壳式废热锅炉薄管板的热应力分析

运用ANSYS对管壳式废热锅炉建立了含有管板及管头高温热防护结构的热端管板及不含高温热防护结构的冷端管板两种有限元模型,分析了高低温管板的温度场及应力场,分别得出了管板上的应力分布及最大应力发生部位。结果表明,采用高温热防护结构可以有效地改善热端管板的应力分布。     

热管车刀的研制

本文根据实际车刀的要求,设计了一种新型热管车刀,并对热管车刀和普通车刀进行了比较详细的传热计算。最后,作了切削温度和刀具磨损对比实验,实验结果表明：（1）由于热管车刀有效地降低了切削区的温度,从而提高了切削效率2～3倍,刀具耐用度也有了明显的提高。（2）热管车刀的传热计算与实验结果基本相符,因此理论计算公式具有参考价值。（3）为热管新技术在车削加工中的应用提供了一个新的途径。（4）对高温耐热合金钢的加工具有重要意义。     

用拓扑优化方法进行热传导散热体的结构优化设计

分析了拓扑优化中的材料密度方法和优化准则数值求解算法,将结构力学中的拓扑优化方法应用到热传导结构的优化设计中,建立了热传导结构的拓扑优化数学模型,以设计具有最佳散热效果情况下的结构拓扑分布,为传热体的结构优化设计提供了一种有效的新思路和方法。     

双副刃端面铣刀的设计与制造

针对强力铣削高锰钢、淬火钢、高合金钢等难加工材料时，刀具易产生崩刃、破裂、撕裂等非正常磨损现象，对端面铣刀进行了参数优化设计和结构设计，特别是采用了刀齿双副刃结构，使铣刀增加了强度，减少了崩刃，降低了磨损，铣刀耐用度提高了1．5倍。     

飞行器热结构细节应力分析与设计技术研究

针对装有钛合金传感器的C/C复合材料头锥结构,建立包括总体-次级-局部的多级有限元模型,进行细节应力分析技术研究.总体模型中采用较粗的有限元网格,进行初步计算,获得结构的热应力分布趋势和总体应力水平;次级模型中对局部模型的边界条件进行模拟计算,效果较好;局部模型中对细节结构进行精细建模,并采用非线性接触算法获得细节部位弹塑性热应力,与试验结果相符;还对间隙设计进行初步探讨,确定其在0.01 mm量级时能大大降低热接触应力,在进一步的结构设计中具有较好的借鉴作用与指导意义.所用计算软件为ANSYS.     

弹性连杆机构结构和噪声控制一体化设计

对基于噪声控制的弹性连杆机构结构控制同步优化问题进行了讨论,以机构杆件的厚度和控制系统参数同时作为设计变量,以结构质量和受控系统能量量度的加权和作为性能函数,利用改进的约束变尺度法进行了优化分析。通过算例说明了该法的有效性。     

可调平三自由度振动筛结构设计与试验分析

针对农业领域传统振动筛筛分时易出现筛孔堵塞、筛分效率低、筛分性能不稳定等问题,设计一种可调平三自由度振动筛,包括调平装置、二自由度激振系统、单自由度激振系统、控制器和水平监测仪.二自由度激振系统为筛盘提供沿X轴往复移动和绕Y轴的转动,单自由度激振系统为筛盘提供沿Y轴往复移动,二者串联形成三自由度激振装置.运用Adams...     

枪弹底火的复杂多接触结构设计与分析

用三维非线性有限元分析方法，得到某小口径火炮机电两用底火模型应力应变精确的数值解。发现底火结构的应力分布在z方向有较明显的不均匀，而整个结构的应力呈轴对称分布。数值分析可以为我国底火的自主设计及结构优化提供依据，并进一步为三维微小复杂结构的分析提供经验和新思路。     

偏心质量可调节惯性激振器设计与分析

为了使惯性激振器的激振力在运动中也可以实现调节,满足特定的振动机械需求,设计了一种通过气压来调节偏心质量的惯性激振器。论文提出了设计思路,进行了结构设计,建立了分析计算模型。更进一步,论文建立了离心惯性力与转速、气压以及两者共同作用下的相互关系,得出了分析方程和变化曲线。论文的研究成果可以对设计生产部门有指导作用。     

带分流叶片整体离心叶轮的弹塑性应力分析

提出采用壳单元与环单元耦合的方法对带分流叶片整体离心经进行弹塑性分析,叶片采用壳单元模拟,轮体采用轴对环单元模拟。在叶片和轮体的交界处近似地满足双协调条件。推导了有关计算公式。算例表明,本方法精度高,省时性好。     

有隔板常压圆柱形容器的结构分析与设计

有隔板的圆柱形容器在实际生活中应用广泛,但《钢制焊接常压容器)JB／T4735-1997标准里没有这类结构,并且此结构的隔板不能用类比壁板的方法设计。文中结合某型水罐的设计,对有隔板容器的结构型式与各型式的特点进行分析,提出一种新型的筋板、加强圈、撑杆相结合的加强结构,此结构能显著提高结构的整体刚度,并且结构易于制造。