工作参数对斯特林制冷机性能影响分析

在调试阶段影响斯特林制冷机性能的工作参数主要有:充气压力、工作频率和环境温度.其中充气压力和工作频率是最容易更改的参数,通过分析得到:充气压力影响着斯特林制冷机振子系统的自然频率,而工作频率则影响斯特林制冷机压机活塞和排除器的相位差.利用简化模型分析了环境温度对斯特林制冷机性能的影响.实验验证了充气压力、工作频率和环境温度对制冷机性能的影响,实验结果能较好的满足分析部分.     

整体式斯特林制冷机工程化模型研究

针对国内斯特林制冷机可靠性处于浴盆曲线前端的现状,提出当前斯特林制冷机工程化解决加工、装配误差等引起早期失效的问题.为了指导微型斯特林制冷机工程化研究,对斯特林制冷机的模型进行了比较,得出采用系统动力学方法建立的制冷机模型适合进行工程化研究.在系统动力学观点指导下建立了整体式斯特林制冷机模型,并对该模型的各个环节进行了动力学元件量化的工作,以最新研究成果为例,给出了量化的方法.     

平行轴布置的斯特林制冷机设计原理与应用分析

稳定平台光电系统设计常用线性斯特林制冷机以达到振动小的要求,但以牺牲重量、尺寸、功耗为代价。旋转式制冷机功耗低、尺寸小却振动大;设计平行轴布置斯特林制冷机以减小旋转制冷机对稳定平台的振动影响。分析了旋转制冷机振动源与稳定平台框架的系统刚性特点;从系统耦合的角度,通过力学模型分析平行轴布置斯特林制冷机振动源叠加的情况,根据分析结果提出利用稳定平台刚度高的方向吸收制冷机翻倒力矩的激励,降低平台的抖动程度。最后指出平行轴布置斯特林制冷机与框架结合应用的合理性与可行性。     

斯特林制冷机混合填料回热器性能优化及试验研究

针对旋转整体式斯特林制冷机的回热器性能优化,讨论了回热器丝网填料选型的原则,分析了不同温区采用不同丝网参数的回热器模型,并利用REGEN软件对混合丝网模型进行了优化分析。通过实验数据对模拟优化的结果进行了分析和讨论,验证了混合丝网模型优化结果的正确性,为旋转整体式斯特林制冷机回热器性能优化提供依据。     

基于SAGE的30 K空间双级斯特林制冷机设计

瞄准未来空间应用的双级斯特林制冷机,开展了结构设计和详细的热力学设计。通过商业软件Sage建立了计算模型,分析了工作频率、充气压力、一二级排出器长度等参数对制冷性能的影响规律,得到了30 K双级斯特林制冷机合理的结构和工作参数,为开展详细的结构设计和参数调试提供参数依据。     

可逆脉管制冷循环与斯特林制冷循环的比较

建立了可逆脉管制冷机的等温－绝热模型，着重考虑脉管中过程对制冷机性能的影响，并与斯特林制冷机等温模型的计算机结果进行比较。结果表明，在理想工况下，可逆脉管制冷机的效率约为斯特林制冷机的８５％，制冷量约为７２％。可逆脉管制冷机配气活塞的最佳运动相位与斯特林制冷机基本相同。     

双级斯特林制冷机的模拟及优化设计

为了获得1.5 W@40 K的制冷性能,设计了一台双级斯特林制冷机。建立了双级斯特林制冷机的Sage一维整机模型,并进行数值模拟。在限制频率和排出器长度条件下,对双级斯特林制冷机的热力学和动力学参数进行了优化设计,优化后的双级斯特林制冷机在达到所要求的1.5 W@40 K的制冷性能时,其膨胀机效率为2.72%。     

斯特林制冷机静态真空系统设计与试验

静态真空是星载斯特林制冷机在地面进行各项性能试验的必备条件,它主要由杜瓦和真空保持系统组成。主要介绍斯特林制冷机杜瓦和真空抽气系统的设计。通过试验证明,该系统能够满足斯特林制冷机进行性能试验所需的真空条件。     

脉管型斯特林制冷机的能量方程推导及性能分析

通过对脉管型斯特林制冷机的分析和讨论，提出了此类制冷机的物理模型，对能量方程进行了推导，并编制了程序。计算结果显示，脉管斯特林制冷机在较高的制冷温区比单纯的斯特林制冷机有更大的制冷系数和更高的制冷量。     

排出器动力学特性对斯特林制冷机性能影响分析

为分析斯特林制冷机排出器动力学特性对整机的性能影响,建立了斯特林制冷机热力学模型,并与排出器动力学模型耦合,通过仿真计算,分析了排出器板弹簧刚度、排出器质量等参数对系统的制冷量、排出器振幅和相位角等参数的影响.结果表明,排出器支撑板弹簧刚度存在一个最佳值,使得整机的制冷量最大,最佳频率比在0.85左右.     

自由活塞型斯特林制冷机的计算机仿真调相

通过对双自由度斯特林制冷机振动系统模型的分析，运用机械震动系统相角理论，建立了计算机仿真调相角模型。     

带亲水层波纹翅片管换热器空气侧特性的参数影响分析

为了确定翅片间距、管排数和入口空气相对湿度等参数对析湿工况下带亲水层波纹翅片空气侧特性的影响,对7个带亲水层的波纹翅片管换热器进行了试验研究,并分别以Colbum换热因子和Fanning摩擦因子来反映空气侧换热和压降特性。结果表明,换热和摩擦因子都随着翅片间距的减小而增大。换热因子随着管排数的增加而减小,而摩擦因子受管排数的影响不显著。当入口相对湿度增大时,换热因子增大,而摩擦因子则几乎不变。入口水温越低,则入口空气相对湿度对换热因子的影响越显著。     

不同地基下的隧道弃渣填料高路堤稳定性数值分析

为了研究不同地基下的高路堤边坡稳定性影响因素，采用极限平衡法，针对不同填方高度、坡比及原地基坡度进行了分析，平坦地基上边坡安全系数与坡比成反比例关系，与路堤高度成正比例关系，硬质斜坡地基上随着地基坡度的变大安全系数逐渐减小。     

DC Arc Plasma Jet CVD金刚石自支撑膜的质量对物理性能的影响

本研究对Raman谱进行高斯（Gauss）和洛仑兹（Lorenz）分峰拟合，将金刚石自支撑膜Raman谱分成纯金刚石峰和非金刚石峰，对比两种方法的精度，结果显示高斯拟合的精度高些。运用经验公式计算出金刚石自支撑膜的质量因子，发现质量因子主要受纯金刚石峰强度和无定型碳峰强度的影响，非金刚石峰强度与质量因子成反比，纯金刚石峰强与质量因子成正比，同时还受到内应力的影响。质量因子与热导率、断裂强度和红外透过率的关系表明，金刚石自支撑膜的以上物理性能与其质量成正比关系。     

地震动持时效应对阻尼折减系数的影响

阻尼折减系数是建筑抗震设计中确定设计地震作用的重要参数之一。该文采用简谐正弦波和25条集集地震记录,基于单自由度体系不同阻尼比水平的位移反应谱研究了有效地震动持时对阻尼折减系数影响。分析结果表明:阻尼折减系数随有效地震动持时比和简谐激励循环数的增加而减小。基于分析结果的统计平均值,通过非线性多元回归分析给出了考虑地震动持时影响的阻尼折减系数谱。     

Stress intensity factor solutions for estimation of fatigue lives of laser welds in lap-shear specimens

Fatigue behavior of laser welds in lap-shear specimens of high strength low alloy (HSLA) steel is investigated based on experimental observations and two fatigue life estimation models. Fatigue experiments of laser welded lap-shear specimens are first reviewed. Analytical stress intensity factor solutions for laser welded lap-shear specimens based on the beam bending theory are derived and compared with the analytical solutions for two semi-infinite solids with connection. Finite element analyses of laser welded lap-shear specimens with different weld widths were also conducted to obtain the stress intensity factor solutions. Approximate closed-form stress intensity factor solutions based on the results of the finite element analyses in combination with the analytical solutions based on the beam bending theory and Westergaard stress function for a full range of the normalized weld widths are developed for future engineering applications. Next, finite element analyses for laser welded lap-shear specimens with three weld widths were conducted to obtain the local stress intensity factor solutions for kinked cracks as functions of the kink length. The computational results indicate that the kinked cracks are under dominant mode I loading conditions and the normalized local stress intensity factor solutions can be used in combination with the global stress intensity factor solutions to estimate fatigue lives of laser welds with the weld width as small as the sheet thickness. The global stress intensity factor solutions and the local stress intensity factor solutions for vanishing and finite kinked cracks are then adopted in a fatigue crack growth model to estimate the fatigue lives of the laser welds. Also, a structural stress model based on the beam bending theory is adopted to estimate the fatigue lives of the welds. The fatigue life estimations based on the kinked fatigue crack growth model agree well with the experimental results whereas the fatigue life estimations based on the structural stress model agree with the experimental results under larger load ranges but are higher than the experimental results under smaller load ranges.     

浅谈含I型裂纹对焊接接头形状因子的影响

为提高含缺陷对接接头的承载能力和准确的评定其安全性,对焊缝含I型中心裂纹和I型单边裂纹的对接接头,采用数值模拟方法,基于断裂力学原理,研究了焊缝余高高度和盖面焊道宽度对焊缝含I型中心裂纹和I型单边裂纹对接接头形状因子的影响。结果表明,焊缝余高高度对焊缝含I型中心裂纹和I型单边裂纹对接接头形状因子影响最为显著,盖面焊道宽度的影响次之。焊缝合I型中心裂纹和I型单边裂纹对接接头设计时,采用传统的不考虑余高形状影响时的形状因子表达式计算是不合理的。选择合适的焊缝余高高度和盖面焊道宽度可以提高焊缝含I型中心裂纹和I型单边裂纹对接接头的承栽能力。     

弹塑性 SDOF 系统的地震输入能量谱

以4种场地土条件下40条强震记录为输入,分析了弹塑性单自由度(Single Degree of Freedom,SDOF)系统的地震输入能量谱,并对地震动强度和SDOF系统参数对地震输入能量谱的影响进行了研究。结果表明:能量谱峰值主要由地震动强度决定,阻尼比和延性系数有很大影响。在长周期范围,延性系数一定时,随着阻尼比的增大,能量谱值也有所增大;随延性系数增大,能量谱值随阻尼比增加而增大的趋势有所减缓。采用归一化方法,根据能量谱的特征建议了简化三段式地震输入能量谱,并根据能量谱分析结果的统计,建议了弹塑性SDOF系统能量谱峰值和能量谱曲线参数的确定方法。     

Stress concentration around a strongly oblate cavity in a cubic crystal and its associated crack problems

The stress distribution around a strongly oblate spheroidal cavity in a cubic crystal is determined by the equivalent inclusion method. The stress concentration factor is shown to be a product of two factors: one factor is purely geometric; the other factor depends on the material properties. By allowing the aspect ratio of the cavity to approach zero, the stress intensity factor of the associated penny-shaped crack is deduced. The energy release rates of cracks on {1 0 0} planes are computed for different growth directions. Theses results are found to be correlated well with Zener’s anisotropy factor.     

基于模糊神经网络的公差-成本模型研究

研究了面向制造环境的公差-成本模型。对制造环境中有关的加工因素进行分类及模糊化处理,构造了加工因素的成本模糊影响系数,并以此系数和零件公差作为输入,建立了基于模糊神经网络的公差-成本模型。此模型在表征加工成本、公差关系上的精度较高,更适应面向制造公差设计的要求。