Cross-sectional and axial flow characteristics of dry granular material in rotating drums

Cross-sectional and axial flow behaviors of dry granular material in rotating drums are closely related to the dynamic characteristics and velocity distributions between the surface layer and bed material. In this study, both 2D and 3D dry granular flow patterns in horizontal rotating drums are experimentally investigated with flow imaging analysis. A dimensionless flow parameter combining the effects of Froude number, relative particle size and volume filling is proposed in this study, which controls the flow characteristics in a rational drum such as dynamic angle of repose, thickness of the flowing layer, relative free surface velocity, and the shear rates in the flowing layer. The dimensionless granular temperature exhibits linear distribution in the flowing layer, being maximum at the free surface and being negligible at the interface in the rolling regime. The measured shear rate of the plug flow departs from drum angular velocity under the wall slip conditions when the drum surface is smooth. Due to the existence of axial convection and lateral surface profile, the mass flux in the flowing layer is always less than that of the plug flow in the 3D granular flows based on sidewall particle images. One the other hand, the mass flux in the flowing layer is always equal or greater than that of the plug flow in the 2D granular flows. 2D granular flows exhibit higher angles of repose and surface velocities than those of the 3D granular flows at the same volume fillings.     

加载装置对扭矩扳手标准检定装置测量误差的影响

扭矩扳手标准检定装置中的不少加载装置产生的测量误差远远大于仪器和传感器产生的系统误差。本文以工程力学定性剖析扭矩传感器配套的加载装置是引起扭矩扳手标准检定装置测量误差的主要因素,认为结构不良的扭矩加载装置是最大的测量误差源。     

双线圈旁置式新型磁流变制动器的设计与优化

为提高传统单线圈混合式磁流变制动器的制动力矩,提出了一种双线圈旁置式新型磁流变制动器.利用一种新的线圈安装方式,增大了制动盘圆柱面的可控作用面积,从而增大了磁流变制动器的制动力矩.基于Herscher-Bulkley模型,提出了双线圈旁置式磁流变制动器的力矩模型与磁路设计方法,并在特定条件下对其进行了多目标优化.研究结果表明:与单线圈混合式相比,在相同体积条件下,双线圈旁置式能产生更大的制动力矩;而为了充分利用磁流变液的流变性能,获得更紧凑的结构,双线圈旁置式磁流变制动器的宽度应在80~100mm之间,长宽比的合理范围应在0.6~1.2之间;优化后在制动器质量基本维持不变的情况下,制动力矩提高了11%.研究结果可作为磁流变制动器的设计参考.     

制动工况参数对制动盘摩擦温度场分布的影响

车用盘式制动器是车辆中的重要零件。在紧急制动过程中,制动压力、整车参数以及轮胎与路面间附着系数之间的关系对制动器摩擦温度场分布有重要的影响。通过有限元仿真,探讨不同制动工况参数对瞬时温度场分布的影响。结果表明：如果忽略制动过程中摩擦热流强度的变化,会给温度场模拟带来较大的偏差。制动初始动能和摩擦力增长过程是影响盘表面温度场的关键因素。     

装甲车辆传动装置试验台无损连接制动系统研究

传动装置试验台无损连接制动系统是传动装置试验台大转矩原位校准系统的重要组成部分,可实现对装甲车辆大转矩传动轴的无损连接制动.为了在满足现场空间要求的前提下保证原位校准的准确性,本文设计了一套与现场大转矩动力输出装置相匹配的无损连接制动系统.该系统不仅适用于现场狭小空间,而且可根据传动装置试验台输出转矩的大小提供与之匹配...     

自动式空气制动系统在马来西亚动车组项目中的应用

介绍了马来西亚动车组项目制动系统中作为备用制动系统的自动式空气制动系统,对该系统的主要部件及控制原理进行了介绍及分析,并介绍了自动式空气制动系统在城际、高速动车组上的应用和发展。     

汽车复合制动气室复位弹簧建模及仿真研究

以汽车复合制动气室行车制动腔内的复位弹簧为研究对象,利用Pro-E与Ansys workbench软件对其进行实体建模和有限元分析,探讨模型的有限元处理方法,分析网格划分的可用性.采用Ansys workbench软件对复位弹簧进行疲劳分析,得到应力应变分布特征和疲劳寿命曲线;进一步对复位弹簧进行模态分析,求得在500kPa气压下1⁴阶复位弹簧模态响应图,找出所建模型的薄弱点;揭示了在循环载荷作用下复位弹簧失效的根源和规律,对进一步开展复位弹簧结构优化设计有重要意义.     

超深矿井提升机制动盘热性能分析与优化

超深矿井提升机制动盘在紧急制动过程中由于受到摩擦循环热载荷的作用，内部产生较大的热应力，同时高温会导致制动盘和闸片摩擦制动性能下降甚至失效。针对制动盘制动热性能问题，根据热传导理论和有限元分析方法，建立了制动盘组件三维有限元模型，采取直接耦合方法对制动盘制动过程中的热应力场进行模拟研究，并通过实验验证了仿真参数设置的正确性。分析了闸片数量和排布方式对制动工况下制动盘温度和应力分布的影响。结果表明，在制动阶段，制动盘摩擦面温度先急剧上升，后缓慢下降，摩擦面温度呈现锯齿状波动性变化，制动过程中应力变化规律与温度变化规律相同。原制动盘在制动过程中的最高温度为134.8℃，最大应力为230.2 MPa，高温和大应力区域集中于摩擦面附近；增加闸片数量的制动盘最高温度为142.4℃，最大应力为251.1 MPa，高温和大应力区域同样集中于摩擦面附近；改变闸片排布方式的制动盘最高温度为86.5℃，最大应力为119.1 MPa，高温区域和大应力区域范围较小。由此可知，改变闸片排布方式更能显著降低制动盘温度和应力，并且温度场和应力场分布更均匀。研究结果可为制动盘热性能优化设计提供理论参考。     

铁道机车车辆制动颤振现象分析

对机车车辆在低速制动工况下转向架及制动系统发生的颤振现象进行了系统分析。通过对制动中轮对与闸瓦摩擦副特性曲线、制动系统动态特性的分析研究可知,摩擦副负特性曲线是引起制动系统颤振的根本原因,可通过加强制动器与转向架构架连接刚度的方法来抑制和消除制动系统颤振。     

鼓式制动器制动不稳定时变特性分析

由于工作环境复杂多变,制动器工作不稳定而导致振动和噪声,鼓式制动器制动时的温度变化对制动不稳定性影响较大,研究制动不稳定性影响因素及其制动不稳定时变特性具有实际工程意义。基于鼓式制动器四自由度接触模型,分别在Hypermesh和ABAQUS中建立鼓式制动器制动鼓和制动蹄总成模型与摩擦制动接触模型并进行试验验证;通过热机耦合动态分析,研究制动鼓温度对制动应力的影响;分析弹性模量和热膨胀系数对鼓式制动器制动不稳定时变特性的影响。分析表明：制动不稳定性是摩擦力耦合所致;制动过程中制动鼓温度与应力相互作用且均先快速上升后缓慢下降;鼓式制动器制动不稳定时变特性主要体现在不稳定模态个数及不稳定倾向系数（tendency of instability, TOI）值的变化,制动温度变化导致弹性模量变化,引起不稳定模态个数和TOI值略有变化,弹性模量对鼓式制动器制动不稳定时变特性影响较小;制动温度变化导致热膨胀系数变化,引起不稳定模态个数和TOI值先大幅降低后略有升高,热膨胀系数对鼓式制动器制动不稳定时变特性影响较大。研究结果对改善汽车制动声品质具有一定指导意义。     

低温冷库的温度要求与能效分级探讨

冷冻食品在低温冷库中贮藏是食品冷链中的重要环节,低温冷库的库温不均匀度、库温波动对货品品质有非常重要的影响。在保证正确的库温、合理的库内温度不均匀度和库温波动范围的前提下,对冷库能耗进行评价才有意义。制订低温冷库温度要求和对低温冷库的能效进行分级,将在规范低温冷库的设计和建设,提高冷库的货品品质,保证食品安全,降低冷库能耗,提高冷库的综合效益等方面发挥积极的作用。     

列车制动摩擦材料研究进展

简单概述了各类列车制动摩擦材料的发展历史及现状;阐述了它们各自的性能和特点,并据此分析了它们的适用条件与范围。介绍了高速列车制动元件及其材质优化组合与工艺技术的发展趋势     

Experimental and numerical analysis of thermal striping in automotive brake discs

In the present study, thermal striping development on friction bands of brake discs is investigated through an experimental and numerical analysis. A test consisting of a series of several hundred severe brakings was carried out on a specific bench at PSA Peugeot Citroën. The experimental observations of the crack network evolution and a numerical analysis of a brake disc with a single crack helped to propose a macroscopic criterion capable of predicting the criticality of the network, namely its ability to lead to the complete failure of the structure. In addition, a numerical analysis of the crack shielding process is developed, whose results are compared with experimental findings.     

平板式与滚筒反力式制动检测台的对比研究

为准确掌握目前流行的两种车辆制动性能检测方法的特点,分析了平板式制动检测台和滚筒反力式制动检测台的结构和工作原理差别,比较了两种测试方法的不同之处;利用6辆桑塔纳SVW7180车型的检测数据,比较分析了两种检测台的实际检测结果和效果差别。根据对比分析结果可知,平板式制动检测台检测结果更接近于制动器真实制动水平。     

单曲率多面壳体高温胀形制造球形容器工艺

提出单曲率多面壳体高温胀形制造球形容器工艺的基本思想。对内切球面直径为μ420mm,壁厚为1．2mm的低碳钢单曲率多面壳体加热到胀形温度时的温度场进行了测量,对壳体的高温胀形成形过程进行了数值模拟。壳体加热结果表明,其温度场的最大温差值为80℃,数值模拟结果表明,在壳体壁的最高温度与最低温度相差达80℃时,单曲率多面壳体可以成形为球形容器。     

特殊场合下的温度测量技术

对于测量条件恶劣，不能用常规传感器实现的特殊场合，如高温强腐蚀性介质、真空、高温熔体及核辐射条件下的温度测量，必须开发特种专用传感器。本文阐述了钨铼热电偶等特种温度传感器的特点、性能及应用，并着重探讨了当前测温领域热点问题。铝液、铜液及熔盐等高温溶体连续测温；高温渗碳、真空粉末治金烧结炉(气)等强还原性气氛下的温度测量：流化床等流动粉体等高温强磨损条件下的温度测量技术等。实践证明，新开发的特殊场合下专用温度传感器，不仅与国际接轨，替代进口产品，而且还可以打入国际市场。     

基于实时温控系统的鼓式制动器设计

针对货车制动器失效问题设计了一套自动降温双核控制系统制动器,主要是对制动器的温度控制系统、主副双单片机之间通信的软硬件进行了设计,通过温度传感器测试刹车片实时温度,经过信号转换传给单片机进行分析处理,控制继电器淋水阀喷水降低制动器温度,系统加设双单片机进行控制,以提高鼓式制动器的可靠性,保证行车制动安全。     

高压蒸汽灭菌器的温度分布

高压蒸汽灭菌做为目前重要的灭菌技术广泛用于各行各业,但是灭菌温场的分布鲜有报道。为了明确温场对灭菌效果的影响,参照国标的技术指标对灭菌过程的温场均匀性和温度波动性作了初步研究。以德国ebro生产的无线温度数据存储器为测温设备,在总结大量实验数据的基础上分析出影响温场的几个重要因素:装载量、残余冷汽团、温度控制器、温度探头位置,并对其影响温场的原理做了通俗易懂的阐述,且结合实际使用情况给出建议。     

大温差高温热泵研究

作为一种节能技术，大温差高温热泵越来越引起研究人员的重视。本文将从它研究和发展情况及经济性的角度对其进行介绍，再结合实验数据对大温差高温热泵的一些运行规律进行分析。当热泵的热力完善度达到0．4时，其在各个工况下的平均供热系数都高于其所需的最小供热系数。通过绘制出混合工质的温度-浓度图，得出了增加了分凝装置可以有效增大工作温差等结论。     

圆筒式磁流变制动器结构与磁路耦合的优化设计

基于Bingham塑性模型,导出了圆筒式磁流变制动器的制动力矩公式,分析了结构与磁路的耦合关系．在此基础上,提出一种结构与磁路集成优化设计的方法;以最大化制动器制动力矩和最小化制动器质量为目标,建立磁流变制动器集成优化数学模型,采用ANSYS基于参数化有限元分析的优化技术进行优化求解,得到磁流变制动器的最佳设计方案．仿真结果表明该设计方案既能满足制动力矩要求,又能满足磁路设计要求．最后分析了励磁电流与制动力矩的输入-输出关系．