叠层橡胶金属弹簧轴向刚度特性研究

针对一种动力充压容腔机构,采用仿真的方法对叠层橡胶金属复合弹簧的轴向刚度特性进行了研究。基于静力学分析的结果表明,叠层橡胶金属弹簧的轴向静刚度为2．010×105N／mm,在0．4 MPa内压的作用下应力最大值在弹簧的底部。动力学仿真分析得出了叠层橡胶金属弹簧在变形不大的情况下刚度值基本是一个定值的结论,并通过曲线拟合的方式求得叠层橡胶金属弹簧的轴向刚度为2．023×105 N／mm。最后用仿真计算结果与动态试验数据的对比结果证明,动态仿真结果与试验结果较为接近。     

气液单向阀弹簧刚度对开启特性的仿真分析

利用VOF法建立了混输泵出口单向阀内流场的气—液两相流CFD模型,采用UDF及动网格技术,研究了介质不同含气率下弹簧刚度对出口单向阀开启特性的影响。仿真结果表明:在一定范围内,随着弹簧刚度的增大,单向阀最大开启高度降低,开启滞后时间稍有增加;介质含气率变化对阀芯开启滞后影响明显,随含气率的增加,阀最大开启高度大幅降低,开启滞后时间增加,且随含气率增大,弹簧刚度的影响减弱。     

转台轴承轴向刚度研究

通过测定主轴系统共振频率的方法来进行控制的概念设计,并改进了转台主轴系统数学模型。对转台中环主轴施加轴向定位预紧力,通过脉冲激励法试验得到角接触球轴承的轴向刚度,试验结果与理论结果吻合较好,为转台研制中各轴系预紧量的控制提供了理论和实验依据。     

囊式空气弹簧刚度特性研究

弹簧刚度作为空气弹簧最重要的参数,是隔振系统设计的基础。以囊式空气弹簧为研究对象,在深入分析空气弹簧受力及囊体材料特性的基础上推导了刚度计算模型,并分别对影响空气弹簧刚度的各个因素进行了仿真分析。仿真结果显示,空气弹簧的刚度主要由工作高度、工作压力决定,但囊体材料特性、加载方式等因素也会对空气弹簧的动态特性产生一定的影响。该模型可为囊式空气弹簧提供一种准确性高、实用性强的计算方法,对空气弹簧隔振系统分析计算具有一定的指导意义。     

Ω形波纹管的轴向刚度研究

为研究Ω形波纹管的刚度特性,用有限元方法分别建立轴对称单元以及轴对称单元与接触单元组合的有限元模型.对同种规格、同种材料的单层Ω形与U形波纹管的轴向刚度进行对比分析,表明单层Ω形波纹管的补偿能力更强;探讨波纹管开口量和壁厚对单层Ω形波纹管轴向刚度的影响,与相关文献的研究结果一致;研究不同层数以及存在层间摩擦的条件下,Ω...     

滚珠丝杠系统轴向刚度分析与研究

目前滚珠丝杠正向着高速、高精的方向发展,且滚珠丝杠的轴向刚度对数控机床轴向精度的影响也日趋明显,因此,对其刚度特性提出了越来越高的要求。针对滚珠丝杠两种常见的安装方式,通过有限元模型对其轴向刚度进行了分析与研究。     

液压系统弹簧刚度动态变化下的压力冲击余弦级数研究

分析了油液含气量和液压缸活塞位移对液压油的有效体积弹性模量和液压缸等效动态弹簧刚度的影响,利用余弦级数计算出压力冲击的作用时间,并利用AMESim仿真软件验证所求时间的准确性。在此基础上利用动量定理推导出了压力冲击的计算公式,并求出了压力冲击的数值大小。研究结果表明,液压缸的等效动态弹簧刚度和油液中的含气量是影响压力冲击数值大小的主因,因此在设计液压系统时,可以降低油液中的含气量,提高液压缸的等效动态弹簧刚度来确保系统的稳定。以国内某钢厂的全液压双边滚切剪作为实验对象,由于数据采集的时间间隔为0.5 s/次,在出现压力冲击的时候数值没采集到,但是通过现场油管爆裂来看是有冲击产生的。通过分析理论推导与所采集到的压力冲击的大小,得出误差在11.12%左右,验证了理论推导的正确性。     

Ｗ 形金属密封环轴向刚度影响因素研究

W形金属密封环的轴向刚度与其密封效果关系紧密,合理选择其轴向刚度是进行系统结构与参数优化的基础。应用ANSYS软件计算W形密封环的轴向刚度,研究密封环结构参数（壁厚、波高、波峰半径、波谷半径和密封环外径）、波层和温度对密封环轴向刚度的影响规律。结果表明：W形金属密封环轴向刚度与波高、波峰半径、波谷半径、层数以及温度呈反比关系,与壁厚和外径呈正比关系;壁厚和波高变化对密封环轴向刚度影响显著,在W形密封环设计过程中要考虑其壁厚与波高大小;金属W形密封环的多层结构比单层结构的补偿能力更强,在对补偿性要求高的场合,优先选择多层W形密封环;金属W形密封环轴向刚度与温度呈反比,高温环境下工作的金属W形密封环还需要考虑密封环强度。     

含气率对往复式油气混输泵排出性能影响

为了研究含气率对往复式油气混输泵排出性能的影响及转速、含气率、流量的相互关系,基于标准k-ε湍流模型和混合多相流模型,采用计算流体力学软件中的动网格技术和用户自定义函数,在介质含气率不同时对混输泵的排出过程进行三维动态仿真模拟。结果表明:介质增压速度、最大流量、平均流量与含气率成反比。根据转速、含气率、流量关系曲线调节转速,使泵的流量与抽油机流量相匹配,为往复式油气混输泵性能参数的选择及现场应用提供数据参考。     

空气弹簧动态特性拟合及空气悬架变刚度计算分析

为深入研究车辆空气悬架的性能,在悬架系统动力学模型的建立和仿真计算过程中,需要考虑空气弹簧的刚度随弹簧载荷和工作高度改变而变化的特点。根据空气弹簧的动态特性试验数据构成一簇有规律曲线的特点,分别以弹簧工作高度和初始载荷为自变量进行两次曲线拟合,用非线性曲线拟合方法代替气体状态方程,得到空气悬架使用条件下空气弹簧的刚度工作曲线方程。在悬架半车离散状态空间模型仿真的每个计算步长开始时,随悬架动挠度的实时状态来确定模型中空气弹簧的刚度计算数值,从而达到对空气悬架进行变刚度仿真分析的目的。采用此方法计算的某客车空气弹簧气压瞬态响应与滚下法悬架固有频率试验时测到的空气弹簧气压曲线更接近,提出的空气弹簧变刚度特性拟合处理和悬架模型变刚度仿真方法有效。     

Thrust Bump Air Foil Bearings with Variable Axial Load: Theoretical Predictions and Experiments

Thrust air foil bearings are critical components in high-efficiency turbomachinery, such as two-stage compressors subjected to large and irregular axial forces. In this article, a model of thrust bump foil bearings that predicts deflection with variable axial load is developed assuming no tilting effect of the thrust collar. To predict the air clearance, deflection of the elastic foundation was used in the air film height equation. Combined Dirichlet and Neumann-type boundary conditions were used for static load performance predictions.

To verify the theoretical model, tests were performed with three different thrust air foil bearings with outer radii of 45, 50, and 55 mm. The rotating speed ranged from 10,000 to 25,000 rpm. From the test results, the model using nonlinear stiffness was in better agreement with the experimental results than the model using linear stiffness.     

碰撞传感器在空气包中的应用研究

汽车防撞气袋又名空气包，是保护驾驶员生命安全的先进装置，其关键部件为感知汽车冲撞信息的传感器，文章主要论述碰撞传感器在汽车防撞气袋中的应用原理。     

影响焊接波纹管刚度及承压能力的参数研究

以焊接波纹管为研究对象,主要分析膜片厚度和高度对焊接波纹管刚度和承压能力的影响。首先采用CAD软件对12种不同尺寸膜片组成的焊接波纹管进行三维建模,将模型导入ANSYS Workbench中,并转化为2D轴对称分析,分析求解得到各自的刚度及承压能力。其次,应用刚度公式计算出其中一种尺寸的波纹管刚度,并将其与软件求解结果作对比,验证了建立的波纹管组分析模型和相应分析方法的正确性,最后总结得出膜片厚度和高度与其焊接而成的波纹管刚度和承压能力的关系。     

带气膜阻尼悬臂平板的振动特性研究

针对航空发动机叶片振动疲劳损伤问题,建立了带振动能量耗散机制的气膜阻尼理论模型.将气膜内气体的流动分别等效为牛顿流体的流动和泊肃叶流体的流动,推导出气膜阻尼结构的阻尼比方程,研究了带气膜阻尼悬臂平板的振动特性.目的是为航空发动机风扇叶片气膜阻尼的结构设计提供理论依据和技术支撑.结果表明:泊肃叶流体能够考虑更多的振动能量...     

The Static and Dynamic Characteristics of a Two-Lobe Journal Bearing Lubricated with Couple-Stress Fluid

Static and dynamic characteristics of two-lobe journal bearings lubricated with couple-stress fluids are studied. The load-carrying capacity, the stiffness and damping coefficients, the non-dimensional critical mass, and the whirl ratio are determined for various values of the couple stress parameter l. The results obtained are compared with the characteristics of two-lobe bearings lubricated with Newtonian fluids. It is found that the effect of the couple stress parameter is very significant on the performance of the journal bearing. The stability is improved compared to bearings lubricated with Newtonian fluids.     

连接管路对附加气室空气弹簧刚度特性影响的试验研究

带附加气室的空气弹簧系统中连接管路对系统特性有重要影响,搭建使用管路连接附加气室的空气弹簧刚度特性试验系统,在(0.5¹0)Hz的激振频率激励下,采用四种不同管路内径、三种不同管路长度的连接管路,对空气弹簧特性台架进行试验,分析管路因素对弹簧特性的影响规律并探讨影响机理。试验结果表明:随着管路内径增大,系统刚度逐渐降低,当管路内径增大到一定值时,管路对空气弹簧刚度的影响比重变小;不同管路长度对系统动刚度的影响主要集中在低频阶段,在同一频率下,系统动刚度随管路长度增加而增大;最后,通过试验对连接管路两端主、附气室气压的幅值差和相位差进行分析,验证了不同管路内径及长度对空气弹簧系统动刚度影响的正确性。     

油液含气量对液压机械换段性能的影响

研究油液含气量对液压机械无级传动换段过程中动态性能的影响规律。开展油液体积模量的理论分析,进行油液不同含气量时体积模量的试验研究,将理论曲线与试验曲线进行比较,结果表明,油液正割体积模量理论值和试验值基本一致,其数学模型可用于液压机械闭式液压回路换段过程仿真分析。采用将液压机械闭式液压回路等效为双作用液压缸系统的方法,建立液压机械无级传动闭式液压回路换段过程数学模型,并在Matlab/Simulink中进行仿真分析。结果表明,油液含气量越大,体积模量越小,换段时定排量液压元件转速波动越大,换段品质降低;控制变排量液压元件排量变化和延长负载反向时间,可以有效减小换段中液压回路压力和定排量液压元件转速波动。     

Dynamic Stiffness and Damping Characteristics of a High-Temperature Air Foil Journal Bearing

Using a high-temperature optically based displacement measurement system, a foil air bearing s stiffness and damping characteristics were experimentally determined. Results were obtained over a range of modified Sommerfeld Number from 1.5E6 to 1.5E7, and at temperatures from 25° to 538°C.

An Experimental procedure was developed comparing the error in two curve fitting functions to reveal different modes of physical behavior throughout the operating domain. The maximum change in dimensionless stiffness was 3.0E-2 to 6.5E-2 over the Sommerfeld Number range tested. Stiffness decreased with temperature by as much as a factor of two from 25° to 538°C. Dimensionless damping was a stronger function of Sommerfeld Number ranging from 20 to 300. As the temperature is increased, the damping shifts from a viscous type to a frictional type.     

综合啮合刚度归一化的齿轮副动力学修正模型

综合啮合刚度是影响齿轮副动态特性的一个重要参数,常规的啮合刚度的获得方式主要依赖于工程软件的仿真结果,与实际状态存在较大的差距。为解决在单齿啮合与双齿啮合区段时,因综合啮合刚度的时序不同而造成的动力学模型离散及计算结果误差问题,将综合啮合刚度以傅立叶级数型式进行归一化处理,并建立齿轮副的动力学修正模型。算例结果表明,齿轮副的结构参数和运动参数均对综合啮合刚度值有影响,齿轮副在工作时的谐振峰值不惟一,所得的动力学修正模型高效且适用。