基于RBF神经网络的液黏调速离合器 活塞位移控制器设计

针对液黏调速离合器存在非线性和控制精度较低,难以满足工业领域较高的传动特性需求等问题,提出了基于RBF (radial basis function, 径向基函数)神经网络的液黏调速离合器活塞位移滑模控制策略。对液黏调速离合器局部结构进行改进,增设位移传感器和导电滑环以采集位移信号;建立了电液比例溢流阀和液黏调速离合器的数学模型,设计并分析了基于RBF神经网络的液黏调速离合器活塞位移滑模控制器;搭建了液黏调速离合器AMESim-MATLAB联合仿真模型。仿真结果表明：基于RBF神经网络的液黏调速离合器活塞位移滑模控制可以有效地适应液黏调速离合器的非线性,并解决滑模控制的抖振问题,能够提高控制精度,使液黏调速离合器控制器具有很好的鲁棒性,可以满足较高的工业需求。     

十字滑环载荷与失效原因的有限元分析

十字滑环是涡旋式压缩机动涡旋防自转的功能性零件,十字滑环直接影响涡旋式压缩机动静涡旋的啮合。为了研究十字滑环的载荷和应力分布,本文通过理论分析十字滑环凸键处所受应力,并采用Unigraphics NX10.0对十字滑环凸键的应力分布进行有限元分析,结合以往的可靠性试验,发现十字滑环的危险位置在其环臂上。进一步对十字滑环受载时的变形作出分析,得出十字滑环环臂位置是在周期性的弯曲应力作用下疲劳失效的结论。研究结果对压缩机十字滑环的失效原因分析以及设计优化提供有力的理论支撑。     

风电滑环电刷接触压力精密测试技术与试验研究

电刷接触压力是风电滑环性能指标的关键参数,直接影响滑环的接触电阻和寿命。本文针对现有风电滑环刷丝压力测试方法效率低且精度不高的问题,提出了一种快速准确获得风电滑环电刷接触压力的精密测试方法,并设计一套基于AGS—X拉力测试平台的风电滑环刷丝接触压力检测系统,实现了电刷压力的快速准确测量,可进行对刷丝压力的连续测试,结果表明被测滑环电刷接触压力平均值与理论设计值仅相差5mN,各环接触压力测量值波动峰值差小于50mN,并且测试摩擦力矩指标满足其设计和工作要求。     

静压滑环及其应用研究

 介绍了静压滑环的结构特点及其应用． 通过比较静压轴承、配流盘和静压滑环三者之间的不同点，得出静压滑环在结构上是一个自平衡元件，在功能上类似于电刷滑环，因此在固定件和旋转件之间进行流体动力传输时，静压滑环是理想的选择．     

某汇流装置的电刷设计

汇流装置是实现雷达天线在旋转过程中与固定部分的电气信号连续而可靠传输的重要环节,在汇流装置电刷与导电环环导电摩擦副材料确定后,电刷接触压力的设计和对变化范围的控制就成为电刷与导电滑环静态和动态接触电阻的关键。该文通过对有限元方法对电刷的仿真分析,可了解电刷的接触压力及触点的变化情况,从而对电刷进行进一步的优化设计。     

精密导电滑环的性能测试

精密导电滑环是光电工程、空间导航、精密管道等设备的重要构件．主要作用是把静止设备上的信号传送到形影的旋转设备上。目前,精密导电滑环的某些性能指标检测方法还未足够完备,需要进一步的探讨和研究。本文在对精密导电滑环基本构成初步阐述的基础上,对精密导电滑环的瞬断指标检测原理进行了解析,并提出了一个针对滑环本身及周围电路瞬断指标检测方案。     

液环真空泵内部流场仿真与性能试验北大核心CSCD

液环真空泵研发周期长、资金投入大、研发失败率高。为解决以上问题,本文用ANSYS对工作过程中的液环真空泵内部流场进行仿真,通过对液环真空泵工作过程中泵体内的工作液和空气动态分布、流体速度动态变化、压力分布动态变化进行计算分析,验证液环真空泵的设计是否合理。根据仿真结果确定设计方案后,对液环真空泵各部件进行机加工生产,并在组装成型后进行液环真空泵关键性能测试。经测试,液环真空泵工作正常且各设计指标均达到预定要求。在实际生产中证明,经流场仿真分析后液环真空泵设计成功率高,并且能缩短其研发周期,节约资金,为企业带来了较大的经济效益。     

进口阀门国产化在200MW机组的应用实例分析

阀门作为发电机组的关键配套设备产品,是保证机组安全、经济运行的重要设备。而主设备、主系统的主要阀门一般设计安装为进口阀门。一是增加了建设费用和维护成本,二是对国内的阀门制造业的技术创新有不利影响。通过对我厂机组自投运以来几个进口阀门国产化的实例分析、应用。探讨进口阀门国产化的可行性,对其他电厂也有借鉴作用。     

液环真空泵内部流场仿真与性能试验

液环真空泵研发周期长、资金投入大、研发失败率高。为解决以上问题,本文用ANSYS对工作过程中的液环真空泵内部流场进行仿真,通过对液环真空泵工作过程中泵体内的工作液和空气动态分布、流体速度动态变化、压力分布动态变化进行计算分析,验证液环真空泵的设计是否合理。根据仿真结果确定设计方案后,对液环真空泵各部件进行机加工生产,并在组装成型后进行液环真空泵关键性能测试。经测试,液环真空泵工作正常且各设计指标均达到预定要求。在实际生产中证明,经流场仿真分析后液环真空泵设计成功率高,并且能缩短其研发周期,节约资金,为企业带来了较大的经济效益。     

无刷变阻起动器2YK—110液环式真空泵电动机上的应用

本文简述２ＹＫ－１１０型液式真空泵电动机的无刷变阻起动器的设计，起动性能，及其取代滑环，碳刷，频敏变阻器，二次回路后的优点，以及我们研制和生产的无刷变阻起动器应用在２ＹＫ－１１０液环式真空原电动机上，性能良好，安全可靠。     

深腔流激振荡特性研究及能量采集初步分析

针对深腔流激振荡现象的内部声场特性及其流体动能利用方法进行了研究,通过对谐振空腔内部的流场和声场进行数值模拟,探究腔体结构尺寸和流速对内部声振荡响应特性的影响,选用合适的空腔结构安装压电换能器初步实现声电能量转换过程,并进行实验验证。结果表明,当谐振腔开口尺寸H_(R)=30 mm,长度L_(R)=230 mm时,可在相当于高压输气管道的流速范围内获得属于第一水力模态和第一声学模态的稳定声振荡;当气体流速为32.26 m·s^(-1)时,声场压力振幅可达4.62 kPa;选用压电陶瓷厚度hp=1.0 mm的压电片进行实验测试,可得开路电压为1.99 V;实验结果与模型预测结果趋势一致。该方法丰富了环境流体动能的利用方式,且有望在低功耗、远距离、低维护等特殊场合的微型无线电子设备中实现无源供电。     

多孔材料对空腔噪声抑制效果研究

研究马赫数为0.85的条件下,空腔的壁板使用多孔材料对空腔噪声和空腔流动的影响。利用大涡模拟(LES)来预测空腔内的流体流动,考虑到多孔材料对湍流的影响由渗透性损失和内部损失两部分组成,使用Ergun半经验公式来预测这两部分的影响,再结合LES湍流模型可以预测多孔材料内的流体流动。研究结果表明,空腔的前壁、后壁、底板使用多孔材料均可以改善空腔内的流场,并且可以抑制空腔噪声,其中空腔底板使用多孔材料对空腔噪声的抑制效果最为显著,可以使得空腔后部的总声压级降低3 dB以上。     

A study of energy transfer during water entry of solids using incompressible SPH simulations

Cavity formation during water entry of a solid corresponds to the deceleration experienced by the solid. Several experimental studies in the past have facilitated qualitative understanding of the relation between flow and impact properties and the type of cavity formed. The types of cavities formed are classified primarily based on the nature of the seal, such as (a) surface seal, (b) deep seal, (c) shallow seal and (d) quasi-static seal. The flow mechanism behind these features and their effects on the speed of the impacting solid require further quantitative understanding. A study of such phenomenon is difficult using the existing CFD techniques owing to the fact that the high density ratios between the two phases, namely water and air, bring in issues with respect to the convergence of the linear system used to solve for the pressure field for a divergence-free velocity field. Based on a free surface modeling method, we present Incompressible Smoothed Particle Hydrodynamics (ISPH) simulations of water entry of two-dimensional solids of different shapes, densities and initial angular momenta. From the velocity field of the fluid and shape of the cavity, we relate the transfer of kinetic energy from the solid to the fluid through different phases of the cavity formation. Finally, we present a three-dimensional simulation of water entry to assert the utility of the method for analysis of real life water entry scenarios.     

空腔噪声测量技术探讨

空腔流动现象广泛存在于飞机的飞行过程中,由其引起的强烈气动噪声会显著地降低腔内航空构件的寿命,并且破坏电子元件的灵敏度。首先介绍空腔诱发气动噪声的机理、空腔内部的流场类型及噪声分布情况。鉴于实际飞行过程中空腔周围边界条件与计算机仿真、风洞试验中的差异,飞行试验是获得飞机在飞行环境下空腔内声场和压力场分布的唯一途径。参考国内、外空腔声场和流场的风洞测量经验,提出飞行试验中的空腔噪声的测量方法与数据处理方法,并完成脉动压力传感器与表面传声器的对比试验,验证此测量方法的可行性。     

混凝土泵车臂架系统振动机理的研究

结合悬臂输液管流固耦合理论,建立泵车臂架结构与混凝土的流固耦合动力学方程,从流固耦合的角度分析混凝土泵车臂架振动问题。通过试验测试获得混凝土脉动流速图以及仿真边界条件。采用Newmark-β法求解动力学方程,仿真分析了混凝土流动为脉动和常速流时臂架振动响应,发现振动位移响应基本吻合,说明脉动流速对臂架结构应力历程影响较小;仿真分析转台振动为零振动时,混凝土脉动和常速流时臂架振动响应,发现泵送油缸导致的车体振动激扰是臂架振动的主要因素,在臂架系统振动研究时应重点考虑。     

来流作用下板表面声辐射频率的影响因素分析

采用Ansys Workbench 15.0自带DM模块构建来流作用下的板模型,利用MESH模块划分网格,以及System Coupling模块进行流固耦合计算,验证数值模拟的可靠性,并对影响板表面声辐射频率的因素进行分析。数值模拟与分析结果表明,在来流作用下的板模型中,板表面声辐射主要由平行于来流方向的脉动压力产生,与壁面上垂直于来流方向的脉动压力、板后的大涡、板的固有频率无关;来流作用下板表面声辐射的基频与来流作用下板振动的基频、板后空腔的基频相同,是板后大涡基频的两倍;在大涡外且不在板后空腔的流场区域内,脉动压力无基频存在;在大涡模拟已经趋于统计稳定的情况下,FW-H与LES的非同步计算可以达到和同步计算一样的效果。     

Galton型高强气流声源的发声特性

文章介绍了一款带中心杆的Galton型气流声源,通过试验和数值模拟方法,研究了该声源发声特性、进气压力对声场分布的影响以及流体介质对发声特性的影响.研究发现,该声源稳定发声时,共鸣腔内压力场与流场均呈周期性变化;不同进气压力下,声场空间分布基本一致,具有较强的声指向性.共鸣腔后侧轴线处,声压级达到最大值,为153 dB...     

基于大涡模拟和Lighthill声类比的孔腔流动发声特性研究

孔腔流动发声是气动声学研究领域重要的课题,基于大涡模拟和Lighthill声类比方法,探讨了气体在孔腔流动的流激噪声的发声特性。模拟结果表明,孔腔边界层出口剪切涡、边棱处涡街和腔体内反馈涡的运动诱导了孔腔发声,具有明显的偶极子特性,在高频段腔体内激发了声学驻波模态。通过模拟与实验对比分析了不同流量下噪声量级以及频谱分布规律,研究结果表明:24 kHz以下的声频谱会表现出波峰小范围迁移;24 kHz以上频率对应的声压级随流量增大而增大;腔体长度和特征频率近似满足Strouher公式,即声频特征频率随腔体长度的增大而减小。上述研究结果为下一步设计在线监测安全阀泄漏的报警超声波发声器提供了理论依据。     

连续挤压铜扁排扩展腔及模具的结构优化设计

为了研究扩展腔结构和定径带长度对模具出口处金属流动的影响,从而优化扩展腔及模具的结构,采用有限元数值模拟方法对扩展腔结构参数以及定径带长度进行正交实验,并对挤压过程中模具入口处的金属流速、应变场和温度场进行有限元分析.结果表明:当扩展腔采用中间宽、边部窄的结构时,其模具出口处的金属流速比扩展腔厚度方向更均匀;影响模具出口处金属流速的扩展腔结构参数中,扩展腔中间厚度(H)最为显著,扩展腔中间宽度(l)的影响次之,其两边厚度h的影响较不明显.本实验条件下生产3 mm×100 mm的扁排,扩展腔组合结构的最佳方案如下:扩展腔中间宽度(l)为62 mm,中间出口厚度(H)为38 mm,两侧厚度(h)为24 mm.在其他条件不变的情况下,选择7 mm的定径带不仅有利于金属成形,还有利于提高扁排质量.     

A variational multiscale method for particle-cloud tracking in turbomachinery flows

We present a computational method for simulation of particle-laden flows in turbomachinery. The method is based on a stabilized finite element fluid mechanics formulation and a finite element particle-cloud tracking method. We focus on induced-draft fans used in process industries to extract exhaust gases in the form of a two-phase fluid with a dispersed solid phase. The particle-laden flow causes material wear on the fan blades, degrading their aerodynamic performance, and therefore accurate simulation of the flow would be essential in reliable computational turbomachinery analysis and design. The turbulent-flow nature of the problem is dealt with a Reynolds-Averaged Navier–Stokes model and Streamline-Upwind/Petrov–Galerkin/Pressure-Stabilizing/Petrov–Galerkin stabilization, the particle-cloud trajectories are calculated based on the flow field and closure models for the turbulence–particle interaction, and one-way dependence is assumed between the flow field and particle dynamics. We propose a closure model utilizing the scale separation feature of the variational multiscale method, and compare that to the closure utilizing the eddy viscosity model. We present computations for axial- and centrifugal-fan configurations, and compare the computed data to those obtained from experiments, analytical approaches, and other computational methods.