地质钻机定点钻孔加载稳定性评价方法

针对定点钻孔的特点以及施工工况对系统性能的具体要求,运用模糊数学理论的分析方法建立具有隶属函数与实际性能分布的数学模型,并结合数理统计学和MATLAB软件对数据样本进行处理计算,得到该钻进设备在某时间节点处优良性能的模糊数值,最终通过实例计算验证模糊化分析方法具有较好的可操作性,且计算较为简便,为定点钻孔载荷稳定性的评价提供了较为可行的数学模型.     

挖掘机消声器设计与声场流场分析

根据某挖掘机提供的发动机参数计算了发动机排气噪声基频,设计出一种阻抗复合消声器,并运用数值分析的方法对消声器的声场与流场进行了分析;对消声器建立了数值仿真模型,用声学有限元方法对其内部声场进行了仿真,分析了该消声器内部的声压分布特性和传递损失曲线;再采用计算流体动力学(CFD)方法对内部气体的流动特性进行了仿真分析,仿真计算得到消声器的入口与出口的压力损失。该仿真分析表明设计的消声器不仅具有良好的消声效果,而且还能满足压力损失要求。数值分析方法较为准确的模拟了消声器的性能,为消声器设计提供了参考依据。     

某轴流压缩机气动性能模拟及试验验证

采用SST湍流模型对某三级轴流压缩机内部流场进行模拟,获得该轴流压缩机的多变效率、压比、喘振裕度等气动性能参数。为了验证数值计算方法的准确性,对该轴流压缩机进行了性能试验。试验结果表明,该轴流压缩机采用的分析方法是准确的、可靠的,从而确保该轴流压缩机气动性能满足设计要求。     

超超临界电站锅炉调节阀及管配系统空蚀特性研究

针对超超临界电站锅炉高温减压调节阀国产化及管配系统中存在的问题,结合某火电站超超临界机组361调节阀及管配系统实际使用中管配三通盲板空蚀汽蚀,以两相空化可实现k-ε动力学模型流动控制方程为基础,采用Fluent软件对该调节阀及管配系统开展两相流场空化特性研究,其分析计算结果与实际调节阀及管配系统三通盲板空蚀汽蚀失效情况基本吻合,从而验证了该数值分析方法的合理性。同时,针对所出现的问题,结合分析计算结果对调节阀及管配系统局部结构进行了数值模拟优化,提出了改进设计方案,经分析计算对比与实际应用较好地解决了管配三通盲板空蚀汽蚀问题,表明提出的调节阀空蚀特性研究分析方法的合理性,对电站锅炉调节阀国产化及管配系统设计具有重要的指导意义。     

多载荷耦合作用下飞机液压管路应力分析

在飞机液压系统高压化、轻量化的发展趋势下,研究液压管路的应力及其规律非常重要。综合考虑内部压力和机体变形载荷的作用,对某型飞机液压系统一段液压管路进行了应力数值计算、仿真分析和试验验证,通过三者的对比与分析,验证了仿真分析方法的正确性,为进行全机液压管路静强度服役性能分析奠定基础。对现代飞机中液压管路设计具有一定的工程实践和理论指导意义。     

利用DOE优化消音器声学结构

应用GT-Power软件,建立某发动机和排气系统数值模型,利用DOE设计对消音器主要结构参数进行优化设计,在满足排气背压性能的前提下,探索一种以NVH性能为目标的消音结构参数优化方法。结果表明:采用DOE分析方法,不仅可以大幅缩减试验样本容量和仿真时间,亦可达到令人满意的效果。通过优化匹配,该排气系统满足NVH性能目标。     

正冲角下高负荷吸附式压气机叶栅数值研究

数值研究低速条件下边界层吸除对某高负荷压气机叶栅气动性能的影响.对该高负荷压气机叶栅原型进行数值研究,通过与前期试验数据的对比,校核商业计算流体力学(Computational fluid dynamics,CFD)计算代码的可靠性.结果表明,计算得到的性能曲线与试验数据有较好的一致性,所应用的数值模拟手段是可行的;分...     

基于 MATLAB等节距圆锥螺旋弹簧的刚度分析

为深入研究某非线性隔振器的隔振性能,在建立系统动力学模型和仿真计算的过程中,需要考虑其关键部件等节距圆锥螺旋弹簧的刚度曲线,对等节距圆锥弹簧的经典力学理论进行阐述,通过MATLAB强大的数值计算及绘图功能,得到圆锥压缩弹簧的特性曲线,为圆锥弹簧的参数优化设计提供了一种简洁而高效的分析方法。     

基于Pareto最优原理的钻机钻进参数多目标优化

针对某双管定向钻机,提出了基于Pareto最优原理的钻进参数多目标优化方法。该方法根据钻机性能与工况,考虑水力对钻头比能影响,确定了钻进参数优化模型。针对罚函数处理约束条件的不足,引入了改进约束条件处理策略,提出了基于小生境思想拥挤度值计算方法及自适应交叉和变异算子。测试了改进算法的性能,并将改进算法用于求解基于某煤矿工程实际建立的钻机钻进参数优化模型。研究结果表明：与NSGA-Ⅱ和MOPSO算法相比,改进算法在求解测试问题时具有更好的收敛性与分布性。利用改进算法求解实际问题时得到的Pareto前端解集分布均匀,而且有效提高了机械钻速,延长了钻头寿命并降低了钻头比能。     

大型核电厂用海水循环泵性能的数值分析及试验研究

在沿海大型压水堆核电厂的循环冷却水系统设计中,采用大流量的金属制斜流泵作为海水循环泵。海水循环泵的性能直接影响到核电厂整个运行过程中的稳定性和经济性。针对某沿海大型核电厂循环水系统的设计特点和参数要求,进行了海水循环泵的选型设计,并对设计结果进行了数值分析。为了验证数值计算的结果,进行了模型试验,根据模型试验和数值计算的对比分析证实本设计满足该核电站的循环水系统使用要求。     

某型增压中冷柴油机能量流仿真研究

能量流分析方法能够体现发动机系统间能量传递和转换的分布特征,对评估不同工作条件下的发动机性能表现,以及发动机辅助系统优化和发动机效率提升有重要意义。采用GT-SUITE软件搭建了某型增压中冷柴油机的仿真模型,通过仿真模型计算了该型柴油机在全负荷不同转速下的性能特征和能量流特征,分析了该发动机性能参数和能量占比随转速变化的规律。     

基于误差耦合补偿的多级齿轮传动系统传动精度研究

为有效且经济地提高多级齿轮传动系统的传动精度,建立了基于误差耦合补偿原理的多级齿轮传动系统传动精度模型;然后运用数值分析方法计算多级齿轮传动系统传动精度,分析求解出系统耦合传动精度值最小时各偏心误差对应的初相角;再利用蒙特卡洛法分别计算各构件随机装配和提高部分零部件加工精度等级两种情况下系统的传动精度;最后对比分析以上3种情况下的系统传动精度,结果显示,运用数值分析方法可提高多级齿轮传动系统的传动精度,验证了该方法的可行性和有效性。     

五平行轴压缩机齿轮系统非线性动力学特性研究

齿轮啮合式多平行轴高端压缩机在现代能源装备中十分重要,具有效率高,造价低,结构紧凑优点,其重要特征是多个转子通过齿轮啮合而成,使得整个转子系统的动力学特性十分复杂,这也造成了齿轮非线性啮合特性会对机组工作性能产生明显的影响。以某五轴压缩机的齿轮系统为研究对象,建立考虑齿轮时变刚度,齿侧间隙以及齿轮啮合误差的系统动力学模型,并对建立的系统的模型进行了无量纲处理。利用数值分析方法计算分析了不同啮合频率以及不同负载作用下齿轮系统的响应特性及其复杂动力学行为。计算结果表明,由于轮齿间的啮合与冲击作用,齿轮系统会随着啮合频率的变化出现明显的非线性现象;通过控制负载可以减小齿轮的冲击现象,进而保证齿轮系统工作在特定的振动状态。     

PID的水轮机金属蜗壳控制系统设计

阐述了PID对蜗壳内部流动性能控制的意义。以某电站水轮机蜗壳控制系统设计为例,建立了Simulink模型仿真,采用单位阶跃信号输入进行数值计算。最终,获取系统的动态性能数值模拟结果 ,并通过调整增益值,得到了满足性能要求的系统参数。     

二分支人字齿轮传动系统的固有频率参数灵敏度分析

针对某大功率舰船中常用的二分支人字齿轮传动系统，计算其固有频率的参数灵敏度数值，分析了啮合刚度、转动惯量、制造误差等结构参数的变化对传动系统固有频率的影响；建立分支传动的扭转动力学模型，利用有限元分析验证了分支传动的振动模态特性；采用模态法推导出多元激励下的参数灵敏度表达式，并将其应用于二分支人字齿轮传动系统的平稳性分析。基于理论计算的灵敏度数值和实际工作条件，对传动系统结构进行了优化设计。实例验证发现，由此获得的修改方案明显改善了轮系的抗振性能；该分析方法获得的关键参数对系统实现抗振降噪效果明显。该分析方法同样可用于其他类型分支传动的减振降噪设计。     

某杀爆战斗部破片与冲击波运动规律研究

通过对某杀爆战斗部爆炸后破片运动及冲击波传播的研究,理论推导了破片与冲击波相遇位置的求解全过程。采用Visual C++开发破片与冲击波运动规律计算系统,并用数值积分方法对冲击波速度与位移进行分段积分。通过该系统计算了某预制破片战斗部破片与冲击波的相遇位置,并运用 ANSYS/LS-DYN数值模拟了该预制破片战斗部爆炸后破片与冲击波的运动,数值模拟结果与计算结果基本相符。     

基于多流场耦合的水力风机的性能预测

针对水力风机运行过程中同时存在水流场和空气流场,常规的单流场数值计算无法直接确定水力风机的工作点及相应性能的难题,基于Fluent的UDF技术设计了一种多流场弱耦合计算方法。该方法实现了水流场和空气流场进程的同步进行和两者之间的数据交换。最后利用该耦合方法对某型水力风机进行了模拟计算,模拟性能与试验性能具有较好的一致性。该方法的提出为后续水力风机的性能优化奠定了技术基础。     

某杀爆战斗部破片与冲击波运动规律研究（英文）

通过对某杀爆战斗部爆炸后破片运动及冲击波传播的研究,理论推导了破片与冲击波相遇位置的求解全过程。采用Visual C++开发破片与冲击波运动规律计算系统,并用数值积分方法对冲击波速度与位移进行分段积分。通过该系统计算了某预制破片战斗部破片与冲击波的相遇位置,并运用ANSYS/LSDYN数值模拟了该预制破片战斗部爆炸后破片与冲击波的运动,数值模拟结果与计算结果基本相符。     

低比转速化工离心泵的可靠性预测

在化工离心泵设计过程中对泵的性能和可靠度进行预测有利于保证泵在运行过程中的可靠性。为给离心泵的可靠性设计提供一种分析手段,以一台低比转速离心泵为对象,给出该泵的设计参数和结构、对水力性能进行数值预测和性能测试。将离心泵看作一个由各部件组成的串联系统,在相关经验或试验数据基础上结合模型泵的特点,分析单元可靠度进而得到零件的失效率,最终通过系统的可靠度计算得出离心泵的可靠度。该设计和分析方法相对于传统的机械设计方法更有利与提高泵的可靠性。     

高黏度复杂管路流量分配研究与试验验证

基于伯努利方程,针对高黏度复杂管路的润滑系统,考虑润滑油在管路中的沿程损失、局部损失等,提出了高黏度复杂管路润滑系统中各支路润滑油流量的计算分析方法,并以某型高速重载齿轮箱为研究对象,对其各支路的润滑油流量进行计算。通过对比分析润滑油流量的试验数据与计算数据,验证了该方法的正确性。该方法对于高黏度复杂管路润滑系统的设计具有重要的工程指导意义。