双向曲率板材冲压成形补偿回弹的逆解算法

给出了直接计算双向曲率冲压模具补偿回弹所需预弯尺寸的逆解公式.通过计算两个方向上的塑性弯矩来建立算法的数学模型.为验证合理性,用有限元软件对不同厚度、期望成形半径为200mm的具有等向曲率的工件进行模拟.结果显示,回弹后的最大法向误差由未补偿的1.96mm降至补偿后的0.52mm,并且板厚越厚,回弹越小,模拟结果与计算值基本相符.因此,计算方法可以为初始模具型面尺寸设计提供参考.     

航空发动机空气流量测量与计算方法研究

空气流量是航空发动机重要的控制参数,利用进气道测量耙获得发动机空气流量是目前国内外常用的方法之一.本文首先对进气道测量耙系统进行了分析和研究,建立了发动机空气流量与附面层位移厚度的数学模型及空气流量的误差数学模型;然后对空气流量测量误差的主要来源进行了分析研究;最后,在某型发动机的飞行试验中运用了本文的测量与计算方法.试验结果表明:本文提出的航空发动机空气流量测量与计算方法能较准确地获得空气流量值,具有很好的工程应用前景.     

等温容器内多孔介质分布对强化导热以及等温性能的影响

为了提高等温容器的等温性能,基于拓扑方法将内部细铜丝的分布对强化容器壁向中心导热的影响进行研究。建立导热模型,计算在均匀填充下横截面上的温度场以及容器中心温度。在容器壁温度、中心初始温度和细铜丝平均孔隙率一定的情况下,导热时间15 s,以中心温度最高为优化目标,分别采用线性变密度填充法和自适应成长法优化铜丝分布。两种优化结果的中心温度与均匀填充相比分别提高了0.6℃和2.62℃,并且得到了相应的铜丝分布曲线。将等温容器内部的铜丝根据优化结果进行分层填充后进行试验验证,先用导热试验说明改变细铜丝分布可以强化容器壁向中心的导热,接着用等温容器放气试验例证了该填充方案能够有效提高等温容器的等温性能。     

低比转速离心泵叶轮内三维流场PIV试验及数值仿真

为研究低比转速离心泵内部流场分布情况，借助于PIV试验，结合数值仿真方法对一台叶轮直径为187 mm、比转速为70的离心泵叶轮通道流场进行了测量及数值模拟计算。为对比不同湍流模型计算结果的可信度，分别采用Standard k-ε模型、RNG k-ε模型、SST k-ω模型进行计算，并将流场计算结果与PIV试验结果进行了对比。研究结果表明：在小流量工况下，叶轮通道内速度分布较不均匀，在通道后半区域靠近叶片工作面存在明显的低速区，叶片背面的中前部区域附近出现高速区；随着流量增大，叶轮通道内部速度分布渐趋均匀，水流出口角增加。三个湍流模型计算结果与试验结果吻合较好，尤其是对低速区的模拟较好。对比三个不同的湍流模型，在小流量工况及设计流量工况下，RNG k-ε模型计算结果与试验值更为接近；在大流量工况下，Standard k-ε模型计算结果与试验值吻合更好。对比离心泵整体性能表现，扬程、效率计算结果均远高于试验测量值。     

容器圆形盖成型工艺与模具设计

分析比较了容器圆形盖的新旧两种冲压工艺,根据圆形盖的形状、尺寸及其材料,经过工艺分析及计算,改用落料-拉延-翻边复合工艺,可以明显提高制件质量、生产效率.举例对圆形盖的毛坯尺寸及冲压力进行了计算.介绍了落料-拉延-翻边复合模的模具结构及其工作原理.     

等温容器建模仿真及试验研究

论述了利用声速流导C与临界压力比b描述气动元件的流量特性的必要性,介绍了ISO/DIS6358标准的原理及试验装置,分析了其优缺点,参考等温容器放气法替代ISO标准测试方法,介绍了等温容器放气法的试验装置和方法及测试原理。建立了等温容器内部强迫对流换热过程的数学模型,利用不同容积的等温容器进行试验,结果证明,该模型能够很好地预测等温容器放气温度变化特性。     

乏燃料干法贮存容器内腔气体杂质含量分析

国内少数核电站已开始采用乏燃料干法贮存技术路线进行乏燃料的中间贮存。为防止乏燃料组件在长期贮存过程中燃料包壳因干法贮存容器内腔杂质中的氧化性气体发生性能降解和破损,导致包壳内的放射性气体泄漏到容器中,需控制容器内腔中的氧化性气体含量。文中根据国内代表性的乏燃料干法贮存容器参数提出容器内腔杂质气体含量分析的包络性假设条件。对容器装料过程中容器内腔杂质气体的来源进行了分析,并预估了装料过程中的杂质气体含量,计算了长期贮存过程中容器内腔气体的最大泄漏量。经过对比分析,得出了容器内腔杂质气体的主要来源,并提出了解决办法,为乏燃料干法贮存装料操作工程应用中的技术指标设置提供了参考。     

压力补偿灌水器流固耦合数值模拟及可视化试验研究

压力补偿灌水器结构复杂,工作机理不明确,进一步的研发受到阻碍,对压力补偿腔的数值模拟及可视化试验研究是揭示其工作原理的重要途径。采用流固耦合数值方法模拟不同压力下压力补偿灌水器的工作状况,并制作等比例有机玻璃透明试验件进行可视化试验,测量膜片变形和压力补偿腔内部速度分布,对计算结果进行验证。结果表明,流固耦合数值模拟结果与试验结果吻合较好,并发现在流量稳定阶段,随压力增大,弹性膜片的变形增长率越来越小,在75 k Pa以后膜片出现振动,并在195 k Pa之后完全贴于压力补偿腔顶部,压力补偿灌水器通过弹性膜片的微小变形变化调节出水断面来保持流量稳定,因此弹性膜片的硬度、压力补偿腔出水口和小槽尺寸是决定压力补偿灌水器稳定工作阶段流量以及流态指数的主要因素。该方法为压力补偿灌水器的设计和开发提供了有效途径。     

热轧环过程尺寸公差控制方法

热轧环过程中,环件几何尺寸是否满足公差设计要求是生产出合格环件产品的前提条件。研究热轧环件毛坯质量误差与成形环件几何尺寸公差之间的相互关系和影响规律,提出一种环件尺寸公差控制计算方法,并建立相应的数学模型:即以毛坯质量误差和内外径尺寸公差为约束条件,以成形环件的壁厚为控制目标参数,从而轧制出尺寸满足公差要求的环件产品。运用该方法,选用三组不同质量环件毛坯,在武汉理工大学开发的HRM160型数控立式热轧环机上进行热轧环试验。结果表明数学模型计算值、试验所得环件的几何尺寸值以及环件产品的设计尺寸值比较接近,且均在产品设计尺寸公差范围内。研究结论对于优质热轧环件的生产具有实际指导意义。     

准平衡态下的流量式泄漏检测容积补偿研究

为研究并联型流量式气体泄漏检测中容器容积与泄漏量之间的内在关系,解决检测中的多参数耦合问题,从泄漏检测机理出发,通过分析检测过程中的准平衡状态,把压力变化率作为搭建基准容器与被测容器间的桥梁,建立了适用于并联型流量式泄漏检测的容积补偿模型,并提取层流管流量与泄漏量关系中的容积影响因子作为容积补偿系数。实验结果验证了模型的正确性,即采用容积补偿的方法,能初步建立起泄漏量与差压信号间的线性关系。     

基于FLUENT的换热设备中并联管组均流模型设计

基于流体动力学基本原理和FLUENT软件,以并联管组的支管直径为设计参数,利用敏感性分析法确定敏感参数。通过多元线性拟合得出流量分布不均匀系数与敏感参数的二元三次关系式,计算得出当流量分布不均匀系数在敏感参数取值范围内取最小值时的支管直径大小。利用FLUENT对同尺寸并联管组的流量分布不均匀系数进行验证计算。计算结果表明:优化后的流量分布不均匀系数比优化前降低了68.2%,提高了并联管组的流量分布均匀性,为今后并联管组的工程设计提供了一种方法。     

飞机燃油箱增压系统模拟试验的压力补偿方法

采用通气增压系统对飞机燃油箱内燃油上表面空气增压,可避免燃油箱内燃油高空沸腾、汽化。通气增压系统在研制过程中,必须进行地面模拟试验以验证飞机飞行过程中的通气增压性能。由于大气压力随高度变化而变化,燃油箱内空气压与环境大气压之间的相对气压也随飞行高度变化,因此在地面模拟试验时,如何模拟相对气压的变化成为试验的关键。提出了一种基于压力补偿的燃油箱通气增压地面模拟系统,在飞机爬升过程中对燃油箱充正压、在下滑过程中抽负压,以实现对燃油箱相对气压进行补偿。通过通气增压系统压力补偿的流量理论计算,求解燃油箱正压力补偿向燃油箱充入空气的流量和燃油箱负压力补偿向燃油箱抽出空气的流量。然后通过仿真研究燃油箱通气增压特性,得到全剖面过程中燃油箱增压压力变化情况。最后通过地面模拟试验,试验和仿真的油箱增压压力变化趋势一致,误差均小于5%,验证了燃油箱通气增压系统仿真结果可信、基于压力补偿的地面模拟试验方法正确有效。     

异型结构壳体内腔直角铣头加工方法

外形和内腔均为偏心且内腔极其复杂的异形结构壳体零件,其铸件毛坯余量大且不均匀,材料去除量大,内腔干涉现象严重,给零件的加工定位装夹、编程和加工效率的提升带来挑战。基于UGCAM模块对内腔进行编程,采用加长杆直角铣头加工内腔,同时利用VERICUT模拟加工过程解决干涉问题,提高加工效率。     

数字化矢量调频技术在大型机床静压导轨中的应用

基于矢量调频技术,应用全流量补偿方案,计算预设油膜厚度与实际油膜厚度导致的静压腔所需油量,利用数控系统控制变频器调整伺服电机的转速,即修正小流量多头泵的供油量,对大型机床静压导轨的油膜厚度进行精确补偿,提高定位精度。     

平锻机锻造毛坯内径标准化与模具设计

本文介绍该厂锻工车间通过几个月的反复试验,使轴承套圈锻件毛坯内径标准化和部分模具通用化;将原来不同型号的66种内径尺寸改为10种标准内径;棒料规格由原来16种减到9种;每种型号设计的6种更换模具有3种可以通用;使扩孔型号由原来的233个扩大到325个,大大提高了生产率和轴承锻件质量,节约了许多合金工具钢。锻件毛坯内径标准化尺寸的确定根据下列原则:1.棒料镦粗比应在1.0相似文献   

迷宫式调节阀流量特性的数值模拟

为了研究迷宫式调节阀的流量特性,利用CFD方法对其内部流场进行了模拟,得到流场中压力和速度分布,计算流量系数并得到流量特性。模拟试验结果表明迷宫流道结构能达到均匀降压,调节阀流量特性为线性,符合预期目标。     

双曲度飞机蒙皮拉伸成形轨迹优化与验证

加载轨迹是决定飞机蒙皮拉伸成形质量的关键因素。对某双曲度蒙皮最大截面采用应变控制的方法，解析分析并推导出拉伸成形加载轨迹范围，并作为初始加载轨迹进行优化；采用最优化理论与算法和有限元数值模拟相结合的优化方法，以减小卸载回弹、提高贴模度为研究目标，以单元最大，主应变和厚度减薄率为约束条件，建立最优化数学模型，得到合理的拉伸成形加载轨迹；在自行研制的拉伸成形试验平台上进行优化结果验证，试验结果表明，成形零件贴模度、应变分布与厚度的均匀程度均有明显提高。     

面向圆形弯管的喷涂机器人喷枪参数优化

针对喷涂机器人喷涂圆形弯管内壁时的涂层均匀性问题,提出了一种喷枪参数的优化方法。基于椭圆双β分布喷枪数学模型,采用钣金展开原理对圆形弯管处进行面片划分,进而推导得到面片宽度的变化规律,提出机器人喷涂圆形弯管时喷枪移动速度应与面片的宽度保持一定的反比例关系,在此基础上根据涂层厚度叠加原理对相邻喷枪轨迹间的距离进行优化,最后利用流量守恒原理和数值仿真实验验证了分片算法的可行性。数值仿真结果表明,该喷枪参数优化方法能够保证涂层厚度偏差在10%以内,与传统方法相比可以显著提高圆形弯管内壁涂层厚度的均匀性。     

离心铸造数字化喷涂机构设计

离心铸造是将液体金属浇入旋转的铸型中,使液体金属在离心力的作用下充填铸型和凝固形成的一种铸造方法,为了防止白口,保护模具需要在模具内腔涂上一层涂料,目前国内离心铸造涂敷方式大都为人工喷涂,涂料很难控制均匀,本文通过设计离心铸造数字化喷涂机构、实现涂料喷涂量的数字化控制、局部涂料喷涂厚度的数字化控制,解决了人工喷涂料喷敷不均匀,造成废品高的难题。     

T8状态铝锂合金型材冷拉弯成形技术研究

研究了铝锂合金T8状态冷拉弯成形回弹预测及模具补偿修正技术,并进行T和Z截面的2196-T8511和2099-T83铝锂合金型材拉弯成形试验。将模具回弹补偿修正算法应用于拉弯模具修正,回弹补偿后的零件与样板最大间隙为2 mm,证实了T8状态铝锂合金型材拉弯成形的可行性和理论回弹计算及模具回弹补偿修正算法的有效性,这种方法可以用于拉弯成形及模具设计。