缸套瞬态温度场有限元模型研究

本文讨论了关于缸套瞬态温度场两类有限元模型的建立及对应边界条件的求取方法，为缸套温度场有限元分析提供了简捷有效的途径，并为进一步进行应力场分析提供依据。     

基于ZS1100型柴油机缸套热分析及试验研究

以ZS1100型柴油机为研究对象,建立其工作过程计算模型和缸套几何模型,以缸内一维模拟结果和相关经验公式确定计算所需边界条件,基于有限元法进行速度特性曲线下3种工况的缸套三维温度场分析。同时,通过实验测量了柴油机缸套温度场,验证了有限元模型的准确性。结果表明:缸套热负荷满足工作条件,燃烧室零部件满足可靠性要求;且模拟结果与实验数据基本一致,误差均小于5%。     

柴油机机体温度的实验测量与三维数值仿真

针对干式缸套4112ZQ型柴油机的机体，用硬度塞法对与之紧密相连的缸套的温度进行了实验测量，根据测量的数据，进行了边界条件的计算和选取，建立了相应的数学模型和几何模型。在此基础上，利用ANSYS Workbench中的分析工具Design Sireulation对该机型的机体进行了温度场的三维有限元分析，得到了机体的温度分布状况，获得了结构改进的依据。     

柴油机气缸套瞬态温度场移动边界方法分析

在柴油机缸套有限元分析中,瞬态热边界条件对缸套的温度场分布计算结果起决定性作用。为了分析某型号中速柴油机气缸套的温度场及热负荷状态,采用移动边界方法进行了气缸套温度场瞬态分析。通过一维工作循环数值模拟得到缸内工质瞬时温度和换热系数,选取燃气数据变化关键时间点,结合该时刻的活塞位置对缸套内表面进行区域划分并分别求得不同区域瞬时热边界条件,进而对气缸套进行周期性载荷施加,计算得到稳定工况下循环瞬态温度场分布情况。计算结果表明:在稳态工况运行时,气缸套表面温度呈波动状态,最大波动幅值出现在气缸套上部,该位置的热负荷也最为严重。气缸套表面温度波动幅值沿气缸轴线向下止点方向不断减小,缸套内部温度波动幅值沿径向方向迅速衰减。     

热负荷对柴油机结构强度及密封性的影响

将有限元仿真技术应用到发动机稳态传热和热机耦合分析中,研究热负荷对柴油机各部件应力分布及密封性的影响.建立1130型柴油机主要部件的有限元传热模型,施加合理的边界条件和载荷,计算得到各组件的温度场分布.借助有限元方法,分析在热应力工况下温度场对发动机密封性的影响.温度场使得缸盖螺栓张力和气缸垫片压力变大,有助于改善密封性.与机械载荷工况进行对比,在热机耦合工况下气缸套和气缸盖的应力明显变大,说明在气缸盖、气缸套的强度计算中不应忽视热负荷的作用.     

热负荷对柴油机结构强度及密封性能的影响

将有限元仿真技术应用到发动机稳态传热和热机耦合分析中,研究热负荷对柴油机各部件应力分布及密封性能的影响.建立1130型柴油机主要部件的有限元传热模型,施加合理的边界条件和载荷,计算得到各组件的温度场分布.借助有限元方法,分析在热应力工况下温度场对发动机密封性的影响.温度场使得缸盖螺栓张力和气缸垫片压力变大,有助于改善密封性.与机械载荷工况进行对比,在热机耦合工况下气缸套和气缸盖的应力明显变大,说明在气缸盖、气缸套的强度计算中不应忽视热负荷的作用.     

局部火灾下工字形钢梁温度场的有限元模拟

采用有限元方法,对工字形钢梁在不同位置火焰下温度场的分布情况进行了分析,得到温度场分布云图及其分布规律,为基于局部火灾下钢构件的温度场分布提供有效的有限元模拟方法.     

风冷柴油机双金属缸套稳态传热计算

本文简述了风冷柴油机双金属缸套传热机理,对气缸内瞬时放热系数的研究和现状作了介绍,提出一种计算沿缸套高度放热系数分布规律的方法。并以实测为基础,计算了风冷柴油机双金属缸套的稳定温度场与热流分布。 计算方法和结果可为同类机型的热负荷、热变形和热应力的研究提供依据。     

发动机活塞温度场的三维数值模拟

建立了活塞三维有限元模型,论述了活塞热分析的理论基础,通过理论计算确定某发动机活塞热边界条件,利用有限元分析软件进行温度场数值计算,得到活塞的三维温度场分布情况,为活塞的结构设计和改进提供了重要依据.     

Super SAP在温度场计算中的应用

利用结构有限元分析程序Super对大体积混凝土温度场进行模拟计算,对结果进行了分析,寻找大体积混凝土温度场分布存在的规律,为Super SAP在大体积混凝土温度场预测中的应用提供理论分析的依据.     

寒区隧道温度场及保温隔热层研究

为评价隧道保温隔热层效果，利用三维瞬态有限元程序，分析了隧道保温隔热材料厚度为0.0、3.0cm情况下二次衬砌及周边围岩的温度变化过程；研究了温度应力分布及其可能导致的混凝土开裂，对保温隔热材料的防冻效果进行了评价。计算表明：设3.0cm厚的保温隔热材料层后衬砌温差小，能较好地保护二次衬砌免受温度应力影响，避免了二次衬砌产生开裂等冻害，分析结果具有一定的工程参考价值。     

铝电解槽焙烧启动过程热应力有限元分析

运用有限元软件AN SY S对300 kA铝电解槽焙烧启动过程一系列温度场下的热应力耦合场进行了数值计算,通过计算内衬外表面热膨胀压力,对槽壳变形和摇篮架工字梁上拱进行了分析,并讨论了内衬外表面热膨胀压力的变化规律,为铝电解槽焙烧启动过程仿真与优化提供了参考.     

活塞-缸套瞬态耦合传热的有限元仿真

采用耦合传热方法解决在传热数值仿真中对单个零件单独确定边界条件的困难．基于耦合传热理论和有限元方法，将零件间的外边界条件转变为零件的内边界条件，直接对零件进行耦合仿真计算．传热初始条件和边界条件分别由工作过程模拟程序和经验公式计算得到．以柴油机活塞-缸套为对象，采用耦合传热方法对其整体温度分布以及温度随循环时间的变化规律进行了仿真计算，并与实测数据进行了比较．结果表明，采用耦合传热方法模拟活塞-缸套间的传热可以大大简化边界条件，同时使传热过程的模拟更加符合实际工作状态．     

基于三维非线性有限元法的压力钢管弹性垫层模量优选研究

针对某水电站发电坝段压力钢管弹性垫层模量的优选问题,采用三维非线性有限元法和混凝土开裂本构模型进行了计算分析.结果表明:设置弹性垫层对于控制压力钢管外包混凝土裂缝的开展效果明显;随着垫层模量的增大,压力钢管的拉应力逐渐减小,而混凝土开裂体积的变化不明显,同时,开裂体积的最小值出现在两个端点值中间的某一个值而非端点值,体现了混凝土开裂问题的非线性特征.     

Slagging characteristics of molten coal ash on silicon-aluminum combustion liners of boiler

In order to study the slagging characteristics of boiler combustion liners during pulverized coal stream combustion, the slag samples on the surface of combustion liner were investigated by X-ray diffractometry, scan electron microscopy and energy dispersive X-ray analysis, and the transformation characteristics of the compositions and crystal phases were studied. The results show that the size of slag granules decreases as the slagging temperature increases; the crystallinity of coal ash I reduces to about 48.6% when the temperature is increased up to 1 350 ℃, and that of the coal ash II reduces to about 65% when the temperature is increased up to 1 500 ℃; the encroachment of molten coal ash to the combustion liner is strengthened. At the same time, the diffusion and the segregation of the compositions in combustion liners have selectivity, which is in favor of enhancing the content of crystal phases, weakening the conglutination among molten slag compositions and combustion liner, and avoiding yielding big clinkers. But the diffusion of the compositions in combustion liners increases the porosity and decreases the mechanical intensity of combustion liner, and makes the slag encroachment to the liner become more serious.     

三峡电站钢衬预应力混凝土联合受力压力管道设计方案选择

以三峡电站坝后背管钢衬钢筋混凝土联合受力结构为基础 ,在保证压力管道承载力要求、提高结构耐久寿命的前提下 ,提出了钢衬预应力混凝土联合受力压力管道的设计方案 .考虑结构荷载工况和施工工艺 ,对后张有粘结真空辅助压浆方案和后张无粘结方案的预应力筋束锚固方式、扶壁夹角和钢衬厚度等进行了论证 .通过对不同钢衬厚度、不同外包混凝土尺寸压力管道有限元计算的对比分析 ,提出了三峡电站钢衬预应力混凝土联合受力压力管道的优化设计方案     

饱和—非饱和填埋场衬垫系统中水渗流规律的数值模拟

采用饱和—非饱和渗流场数学模型,通过室内试验测得的黏土渗透系数并运用数值模拟手段研究饱和—非饱和填埋场衬垫系统中水渗流规律。数值模拟结果分析表明：在饱和渗流场中水的运移速度明显大于处于非饱和状态下的运移速度,并导致在相同位置衬垫层处产生不同的压力水头,且随着时间的变化,非饱和渗流场下的压力水头远远小于饱和状态下的数值;此外,还验证了工程实际中采用渗透系数为10-7cm/s数量级黏土衬垫系统的合理性。该研究为分析渗滤液水分运移规律时采用非饱和渗流场提供理论数据,并验证所推荐的填埋场衬垫系统土工参数的正确性。     

环境温度影响下基于结构连续位移曲率组合的损伤识别方法

目的寻找对环境温度不敏感的损伤特征指标,消除环境因素在结构健康监测和损伤识别方法应用过程中的影响,准确识别损伤发生和定位损伤位置．方法对静力作用下的结构位移进行中心差分求取结构各节点的位移曲率,将任意相邻三个节点间静位移曲率进行线性组合构建新的损伤指标．利用北京一年的实测温度数据模拟环境温度变化,通过一个简支钢梁的仿真算例验证方法的有效性．结果算例中梁上各节点损伤指标不随温度的变化而变化,在损伤单元相邻两节点处出现正向跳跃,与损伤单元相邻的左右两单元的外侧节点处出现负向跳跃,而更远处的未损伤单元节点处的损伤指标则始终保持在0值附近波动,据此损伤单元得到准确定位．结论利用结构连续位移曲率组合的损伤识别方法可以有效消除环境因素的影响,准确识别损伤发生和定位损伤位置,无需结构健康状态基准数据,具有一定的噪声鲁棒性．     

火箭发动机包覆粘接状态检测似然比识别方法

目的研究火箭发动机绝热包覆层脱粘检测的自动分类识别方法．方法通过对超声检测探头拾取的回波信号进行分析,提取出作为脱粘识别判断依据的信号特征量,利用似然比方法建立模型,对贴有绝热包覆层的发动机试件进行检测．结果检测结果与试件的预先粘接状态相吻合,提出了利用似然比建立模型的方法．结论利用似然比建立模型的方法进行火箭发动机绝热包覆层的自动分类识别是完全可行的     

一种空间相机调焦机构的设计研究

随着现代光学捕获技术的不断发展,捕获目标的日趋复杂化,对空间相机的要求也越来越高,为了保证光学系统具有更强的适应性,获得最佳图像,设计了一种调焦机构.调焦机构由直线电机、直线导轨、光栅尺等组成,针对航空光学系统对调焦机构的要求,对该调焦机构的试验过程进行了设计,针对控制精度、晃动和高低温进行了试验,并分析了影响调焦机构精度的主要因素.试验证明该调焦机构可以满足使用要求.