软启动油膜温度场的分析方法

通过分析摩擦片间的油膜运动方程和油膜的温度场偏微分方程,并考虑黏温特性的影响,推导出启动过程或调速阶段温度的计算公式。利用MTLAB软件进行编程绘图分析温度场,并且应用该温度计算公式进一步推导出了在变黏度条件下油膜的扭矩偏微分方程计算公式,为研究液黏软启动的调速性能和摩擦功耗提供借鉴。     

煤矿井下风流温度周期性变化研究

煤矿井下风流温度受地面大气的周期性变化而变化,但其变化的规律目前没有定量计算方法。通过对圆形巷道导热微分方程及其边界条件的无因次化,将围岩温度场表达成两个温度场的迭加结果,这两个温度场分别受年平均风温和风温波动的影响。重点分析了风温波动微分方程及其定解条件,推导出当地面大气温度周期性波动时,井巷不同地点对应的温度波动的振幅及相位角的表达式,并通过计算分析,得出温度波动的振幅随巷道长度呈负指数曲线下降,相位角随巷道长度线形滞后的结论。     

液黏调速离合器摩擦片间油膜流场的仿真分析

液黏调速离合器是依据牛顿液体内摩擦定律,即摩擦片间液体的黏性和油膜的剪切作用而形成的一种新型流体传动装置,可以实现主动部分与从动负载之间的分离、接合和无级调速。为了准确方便地计算和分析摩擦片之间流体的流动情况和流动特性,利用流体分析软件CFX和其前处理软件—ICEM CFD对液黏调速离合器摩擦片间油膜的流场进行数值仿真,分析了不同因素下油膜的压力和速度分布。     

周期性风温下围岩温度场模拟实验的可行性研究

为对周期性风流温度下的围岩温度场相似模拟的可行性进行研究,建立了周期性边界条件下的巷道围岩导热微分方程,引入无因次准数对导热微分方程进行了无因次化;然后根据方程分析法和量纲分析法,推导出周期性风温的巷道围岩温度场相似准则。并以某一矿井岩石巷道为例,设计了5组相似模拟实验方案,通过比较,选择几何相似比为20的相似模型。     

卸载状态下深埋黏土层冻结壁与周围土体共同作用理论研究

根据Mises屈服准则、冻土的流变理论及偏张量虎克定律,推导出了卸载状态下考虑冻结壁-周围土体共同作用的非线性黏弹塑性冻结壁的应力场和位移场的解析表达式,并得到了冻结壁外载和接触应力的计算公式以及确定黏塑性区大小的方程。结合工程实例,分析了冻结壁外荷载、接触应力、黏塑区、径向位移的发展规律,得到：① 冻结壁承受的土体压力小于土体的原始水平应力;② 地压较大时冻结壁开始产生黏塑区和黏塑区扩展到外部边界的时间极短;③ 黏塑区范围越大,径向位移随时间的变化越剧烈,黏塑性变形是导致冻结管断裂的主要原因。该模型能更好地反映冻结壁力学性质的本质。     

湿式制动器摩擦片间的压力分布规律

摩擦片间压力均匀分布的假设与实验结果矛盾。本文根据粘着摩擦理论和能量磨损理论推导出摩擦片间的压力沿径向按双曲线规律分布，并根据分布规律推导出设计计算公式。由此证明，将摩擦片的温度场研究简化为一维热传导问题是有理论根据的。     

矿用液黏-变频软启动调速装置的研究与应用

对煤矿机械中电动机的启动和调速问题进行分析,综合液黏软启动和变频调速的优点,设计出液黏-变频软启动调速装置。在电动机启动时通过液黏软启动可以有效的保护电机,尤其是在负载条件下实现平稳启动,电动机启动后利用变频装置实现无级调速,保护了电机的安全使用,提高了工作效率,同时实现了安全节能的目标。     

天然气水合物降压开采理论模型及分析

研究天然气水合物分解过程中的温度场和压力场,可以预测天然气产量,为提高天然气的产出效率提供可行方法。在此,对天然气水合物降压开采的轴对称数学模型进行了改进,在分解面上加入了带有水合物相变潜热影响的能量守恒方程,利用波尔兹曼变换方法严格推导出解析解。通过数值方法求解常微分方程初值问题,得到了水合物分解前沿的精确位置。最后,根据数值算例,给出了压力场温度场的分布以及天然气的产量与时间的关系,分析了井筒压力对分解面移动速度的影响。结果表明,水合物的潜热对温度场有一定影响,分解面附近温度会降低;降低井口压力,会明显提高天然气的产出速率。     

液黏传动油膜动压承载力研究

液黏传动是利用油膜的剪切力传递动力的一种新型传动方式,动压承载力对于油膜形成具有重要意义。利用流体动力润滑理论,对油膜动压承载力进行求解,得到承载力与油膜厚度以及摩擦片沟槽形状的变化曲线。并利用液黏传动实验台对油膜压力场进行分析,验证了理论分析的正确性。     

钢筋混凝土基础底板温度裂缝分析及控制

对钢筋混凝土基础底板裂缝产生的原因进行了分析。假设基础底板为嵌固板,推导出了基础底板温度应力计算公式。最后提出了控制基础底板温度裂缝形成和发展的具体措施。     

火灾火源的数值模拟方法

本文采用Ｒｅｙｎｏｌｄｓ时均方程和ｋ－ε双方程组成的偏微分方程组来模拟火灾时期火源附近的速度场、温度场、浓度场的分布情况，讨论了二维偏微分方程组的求解方法步骤，并以实例说明了程序的应用。     

液黏离合器摩擦副温度场分布特性研究

为了得到液黏离合器摩擦副的温度场分布特性,在ABAQUS软件中建立了温度场有限元模型,数值模拟计算得到了摩擦副的温度场;搭建了液黏离合器试验台架,得到了不同离合器压力下温度场分布。结果表明,摩擦片和钢片温度从内径到外径逐渐升高,油槽间的菱形区域中心温度比四周高,易形成热斑;摩擦副法向载荷会影响摩擦副的温度值,但对温度场的分布规律影响不大。试验结果与仿真结果基本一致。     

避难硐室围岩与空气耦合传热机理研究

将避难硐室内围岩结构与空气的耦合传热过程划分为升温期和恒温期两个阶段,结合半无限大物体传热理论推导出恒温阶段内围岩与空气的耦合传热计算公式。借助Fluent计算流体软件,模拟分析了避难硐室内围岩与空气传热规律及硐室内空气温度场的变化分布。     

斜井冻结壁温度场分布规律研究

基于含水流砂地层竖向直排冻结条件下冻结壁的形成和发展过程,将温度场时空分布情况进行了合理简化,根据单孔稳态导热方程和叠加原理,推导了竖向直排三管冻结壁温度分布计算公式,并推广到直排和多排冻结壁温度场分布计算,可计算不同冻结锋面位置时冻结壁内任意区域的温度值和整个冻结壁的平均温度,进而分析冻结壁的温度和强度变化情况。计算结果表明:主面温度值与冻结管中心的距离呈近似线性关系,而轴面温度场呈下凹形抛物线分布,顶点为轴面与主面交汇处;由计算结果可判断内部界面位置的土体强度较弱且发展较慢,应作为预防冻结壁软弱破坏的重点区域;理论计算结果与对应位置的现场实测数据吻合较好。     

液黏传动纯油膜剪切阶段转速稳定性研究

为了判断液黏传动纯油膜剪切阶段的转速稳定性,首先分析了摩擦副纯油膜剪切阶段的特点和稳定状态,用油膜厚度稳定性表征转速和转矩稳定性,对摩擦副进行了详细的受力分析,应用相平面分析法对摩擦副的油膜厚度稳定性进行了研究。结果表明,纯油膜剪切阶段摩擦副间有相等的油膜厚度,在平衡状态下有较好的油膜厚度稳定性和转速稳定性。因此,应用相平面分析法,利用李雅普诺夫判据可以对液黏传动比例压力控制条件下纯油膜剪切阶段的转速稳定性进行分析。     

基于Matlab的锤式破碎机锤头动力学分析及仿真

为了保证锤式破碎机锤头工作时的稳定性及工作效率,建立了锤式破碎机锤头的运动微分方程,推导出锤头的固有频率计算公式,设计了相应的计算程序,对锤头的非线性运动微分方程进行了数值解析,并研究了销轴处的摩擦力对摆锤的影响,可为锤式破碎机的设计提供理论支持和参考。     

带式输送机用金属带式软启动装置

根据大功率带式输送机对驱动装置的要求,将液体黏性传动技术和金属带式CVT调速技术相结合,研发出金属带式新型软启动装置,通过调节液黏油膜离合器的主、从动摩擦片间隙或者金属带组件的主、从轮半径,改变输出转速和转矩,从而实现带式输送机系统的可控启动和停车;采用同样方法还可以进行多机驱动功率平衡,实现带式输送机以任意低于额定的带速稳定运行。     

斜盘滑靴副最小功率损失和最佳油膜厚度的计算

推导了轴向柱塞泵斜盘滑靴副功率损失的计算公式及最佳油膜厚度的表达式 ,并进行了实例计算 ,对液压泵过滤精度的选择有一定借鉴作用。     

盾构机主减速器齿轮温度场及其影响因素分析

由于盾构机受载工况恶劣,盾构机主减速器作为驱动系统的核心部件,发热问题会加剧减速器损坏导致盾构机无法工作。通过对齿轮啮合摩擦的热流密度和齿轮与油液间的对流换热系数计算公式的推导,建立了减速器齿轮温度场计算数学模型。采用有限元软件仿真得到减速器各啮合齿轮的稳态温度场,并分析了齿宽与减速比对轮齿温度场的影响。结果表明:减速器齿轮最高温度为 64.85 ℃,出现在低速级与太阳轮相啮合的行星轮齿面上;减速器中低速级各齿轮温度高于中速级相应各齿轮温度,中速级齿轮温度高于高速级相应各齿轮温度;增加齿宽以及在传递相同功率下提高齿轮转速均会使齿轮齿面温度降低,但随着齿宽增大和转速的提高,齿面温度降低的幅度越来越小。该研究可为盾构机主减速器的结构设计、热设计提供一定的理论支撑和参考。     

采煤机摇臂齿轮传动系统固-热-力耦合特性分析

针对采煤机摇臂齿轮传动系统瞬态温度高,容易引起齿面胶合的问题,采用齿轮混合弹流润滑理论和虚拟仿真技术研究了不同环境温度下惰轮齿轮的生热特性。以Reolands黏温黏压效应、Ree-Eyring模型、非牛顿流体理论为基础,综合考虑润滑条件下齿轮摩擦因数、齿轮油膜刚度与油膜阻尼、对流换热系数等参数对齿轮传动系统生热效益影响,建立了润滑条件下齿面实时摩擦因数计算公式,再将公式导入COMSOL Multiphysics数学模块中获得了不同初始温度下的摩擦因数值,再以采煤机实验测试载荷为激励,采用COMSOL多体动力学模块与固体传热模块对惰轮齿轮的固-液-热耦合特性进行分析研究,结果表明:环境温度在281.15~311.15 K内,齿轮在啮合节点温度接近于环境温度,环境温度与温差成反比,环境温度与温升成正比。