坦克战斗车辆冷却系统风道阻力特性的试验测试研究

本文简述了坦克战斗车辆动力舱系统阻力特性的试验研究方法。并通过某主战坦克动力舱系统阻力的实际试验测试及主要部件台架试验和计算分析,评价和验证坦克动力舱的设计和指导改进坦克战斗车辆冷却系统的设计。     

装甲、坦克车辆固体吸附制冷空调新技术研究

采用新型固体吸附式制冷技术开发装甲、坦克车辆废热回收系统。该系统可直接回收装甲、坦克车辆发动机排放的废热，进行空调制冷，不但大大改善舱中环境条件，而且提高了发动机热经济性，降低了发动机排放的红外辐射强度，具有节能环保和防红外武器探测攻击的效果。固体吸附式空调制冷在装甲、坦克空调的应用上很有前途。     

矩形板的非线性热弹耦合振动

本文从完整的弹性力学方程出发,导出了板的非线性热弹耦合振动基本方程,分析了力和温度场的边界条件,并对夹支边界和混合边界情况作了具体的分析和数字计算,得到了热弹耦合效应对热弹耦合振动的振幅和频率的作用机理.所得结果对板动力学的理论研究和实际应用有较大参考价值.     

空间气球的红外特性分析

建立了完善的空间气球温度场与红外辐射特征的理论计算模型.首先建立了计算所需要的空间坐标系并计算了空间气球接收到的空间辐射热流,其次利用有限元软件ANSYS 10.0求解瞬态热平衡方程得到了空间气球的表面温度分布,然后在3～6μm和6～16μm红外波段分别计算了空间气球作为点源时的红外辐射强度空间分布,最后详细比较并分析了空间气球与空间弹道式目标在表面温度分布和红外辐射强度空间分布的不同.文章的研究结果对于空间目标的红外探测与识别具有参考价值.     

卫星红外特性及空间热流对其的影响

建立了完善的卫星温度场与红外特性的理论计算模型.首先根据卫星、地球和太阳的位置关系,计算了卫星接收的空间热流;其次利用有限元法求解瞬态热平衡方程,得到了卫星的表面温度分布;然后在3～6 μm和6～16μm波段分别计算了卫星作为点源时的红外辐射强度空间分布;最后比较了卫星、卫星本体和卫星太阳翼在红外双波段的辐射强度,并详细分析了空间热流对卫星红外特性的影响.文章的研究结果对于空间目标的红外探测与识别具有参考价值.     

对流换热边界下变物性梯度功能材料板瞬态温度场有限元分析

用有限元法和有限差分法相结合的方法,分析了由 ZrO₂和Ti-6Al-4V组成的变物性梯度功能材料板在对流换热边界条件下的非线性瞬态热传导问题,检验了方法的正确性,给出了对流换热边界下的瞬态温度场分布,并与不考虑变物性时的结果进行了比较。结果表明:在精确计算瞬态温度场分布时,变物性是影响梯度功能材料板瞬态温度场的最重要因素之一。此外,材料组分的分布形状系数、环境介质温度和对流换热系数的变化对变物性梯度功能材料板的瞬态温度场分布均有明显的影响。此结果为材料设计和进一步的热应力分析提供了准确的计算依据。     

蓄冷剂摆放位置对保温箱中温度场的影响

目的探讨蓄冷剂摆放位置不同时,保温箱保温过程中内部温度场的分布情况和变化规律。方法应用有限元法,以ICEMCFD建立保温箱基本模型,并通过改变模型内部蓄冷剂的摆放位置建立侧面摆放(2种)、顶部摆放和边缘摆放共4种摆放方式。将内部空气的对流换热与箱体的热传导过程统一成一个整体,通过Fluent进行热流耦合分析。结果得到了保温箱内部温度场分布一般规律,蓄冷剂摆放位置不同时温度场分布情况有很大差异,其中边缘摆差异性最大,侧摆次之,顶摆温度场分布最均匀。结论针对可利用体积、温度场均匀程度、箱内平均温度来说,顶摆方式无疑是最佳的蓄冷剂摆放位置。     

超级钢闪光对焊电热耦合过程温度场分布的有限元分析

为研究超级钢闪光对焊闪光阶段焊件的温度场分布,建立了轴对称有限元模型.运用单元死活技术解决闪光时液体过梁爆破引起物质烧损的模拟问题,提出了闪光焊过程中电热耦合作用的模拟方法.考虑单元死活的有限元分析结果与试验结果更加吻合,为选择和优化闪光焊焊接参数以及为闪光焊过程顶锻阶段的热力耦合过程的模拟提供了有效的分析手段.     

分离式叠合板组合梁抗火性能研究与数值分析

为了研究分离式叠合板组合梁的火灾行为，对四块足尺分离式叠合板组合梁进行了均布荷载作用下的火灾试验。考虑了栓钉间距、后浇层厚度、预制板在钢梁上翼缘搭接长度的影响因素，研究了组合梁在受火过程中沿板厚混凝土温度场分布规律、混凝土板中钢筋温度、沿钢梁高度温度场分布规律、抗弯刚度以及叠合板与钢梁的整体工作性。并利用ABAQUS对叠合板组合梁在热力耦合作用下的温度场和变形行为进行了数值模拟分析。结果表明:升温过程中，后浇层与预制底板结合界面未发生明显破坏，仍能共同承受荷载；但由于结合界面和预制板拼缝的存在，组合梁的整体抗弯刚度明显降低；热力耦合作用下，预制板在钢梁上翼缘搭接长度对组合梁的变形能力影响显著；对比试验研究结果与数值分析结果，二者吻合良好，验证了数值分析模型的有效性与可行性。     

对流换热边界下梯度功能材料板瞬态热传导有限元分析

用有限元法与有限差分法相结合的方法 ,对处在对流换热边界条件下的梯度功能材料板的瞬态热传导问题进行了分析 ,并且通过由ZrO2 和Ti 6A1 4V组成的梯度功能材料板对本方法的正确性进行了检验 ,最后给出了对流换热边界下的瞬态温度场分布。数值计算结果表明 :材料组分的分布形状系数M、环境介质温度和对流换热系数的变化对梯度功能材料板的瞬态温度场分布均有明显的影响。本文结果为梯度功能材料的优化设计和进一步的热应力分析提供了理论计算依据。     

泄放阀着火时LNG储罐外容器热-结构耦合分析

针对LNG储罐在泄放阀着火的工况,对受到外界高温火焰辐射的LNG外容器的传热和结构进行了耦合分析研究.建立了16万方LNG大型储罐的实体有限元模型,根据规范和相关文献中的推荐方法,获得了泄放阀火焰高温辐射时罐顶外表面的等效辐射温度,根据正常工作时的稳态传热工况进行储罐外容器内表面等效对流传热系数的计算,得到了正常工作时...     

复杂隔振结构激励下弹性基础振动及声辐射分析

针对隔振结构-弹性基础耦合结构向外声辐射问题,本文采用刚体理论及改进的傅里叶级数方法建立以任意边界弹性板为基础的双层隔振耦合结构数学模型。采用瑞利-里兹方法得到整个耦合结构的强迫振动响应,继而通过提取表面振速分布计算基础弹性板向外的辐射声功率。结合隔振结构的布置情况,以隔振器安装点的振动作为表征,探讨了耦合结构振动模态与基础板声辐射模态之间的耦合对应关系。最后计算并分析了基础边界条件对基础板向外辐射声功率的影响。     

温度对高速列车层合板振动声辐射的影响

我国高速铁路线路分布十分广阔,季节更替明显,温度变化显著,而温度变化将对高速列车层合板的振动声辐射产生影响。针对这一问题,基于混合有限元-边界元方法,建立温度场下的高速列车层合板振动声辐射预测模型,分析温度变化对高速列车层合板振动声辐射的影响规律。结果表明:随着温度升高,层合板各阶固有频率逐渐降低。在不考虑温度对阻尼特性影响的情况下,温度对230 Hz~340 Hz范围内的振动和声功率级影响显著,随着温度升高,振动位移和声功率级逐渐增大。当温度从-50°C升高到50°C时,该频率范围内的声功率级峰值增大11 d B,即每增加10°C,该显著峰值声功率级增大约1.1 d B。该温度范围内的层合板声功率级总值随着温度的增大呈非线性增长,从-50°C升高到50°C时,声功率级总值增大约4 d B。相关结论可为在考虑温度影响条件下的车体低噪声设计提供参考。     

利用附加质量载荷降低薄板声辐射

通过附加质量控制薄板结构声辐射问题。先建立有限元的结构声辐射优化模型,用有限元法和瑞利积分计算薄板结构的声辐射功率。再以不考虑刚度的平板质量单元描述分布质量载荷,以质量单元的厚度为设计变量,研究简谐激励下的薄板结构声辐射优化问题。数值算例表明,优化后的附加质量载荷有效降低了薄板声辐射功率。该方法工艺上教易具有实用工程价值。     

有限元与声辐射模态的薄板声辐射灵敏度分析

采用有限元与声辐射模态方法研究了薄板声辐射的灵敏度。应用有限元方法求出结构的速度分布后,利用Rayleigh积分求出薄板的声压,然后将薄板的声辐射功率表示为薄板速度分布的正定厄米特二次型;将薄板的声辐射功率对设计变量求偏导,薄板声辐射的灵敏度转化为阻抗矩阵的灵敏度与速度分布的灵敏度,最后通过声辐射模态理论和有限元方法可以分别求出结构阻抗矩阵的灵敏度与速度分布的灵敏度。以四边简支的薄板作为数值算例,对所提出的方法进行了验证。     

Duffing振子激励下平板声振特性研究

针对非线性振动激励下结构声辐射问题,由变分原理导出Duffing振子激励下平板声振耦合动力学方程,由模态展开法及增量谐波平衡法导出轻流体中耦合动力学方程的近似解析解,给出多频激励下平板表面平均振速及辐射声功率表达式,研究激励力频率、非线性项对系统振动及声辐射特性影响。结果表明,Duffing振子激励下平板的声振耦合问题为含离散与连续系统的复杂动力学问题;耦合运动下Duffing振子出现二次跳跃现象与新的共振特性;平板声振特性主要由三次谐波决定。研究结果可为隔振结构的声振设计提供理论依据。     

多层多道焊温度和热应力场对角变形影响分析

为探究Q235中厚板多层多道焊温度与热应力耦合场作用下对工件角变形的影响,利用有限元软件COMSOL对中厚板多层多道焊温度和热应力耦合场进行分析.通过建立中厚板多层多道焊温度与热应力耦合场模型,对工件不同方向温度场、热应力场的变化以及工件最终角变形情况进行模拟,并将模拟结果与相同工艺条件下焊接试验结果进行比较验证.结果表明：仿真分析结果与焊接实验结果具有较好的重合度;温度和热应力耦合场主要作用于工件的横向和纵向,对厚度方向的角变形影响较小.这为后续多层多道焊接角变形问题的进一步研究奠定了基础.     

脉冲调制磁化容性耦合放电中Ar+光谱特性研究

本文在平行平板脉冲调制容性耦合射频放电装置中,采用光学发射谱线诊断的方法,研究了低气压(30 Pa～65 Pa)不同磁场强度条件下氩气(Ar)放电时产生等离子体过程中电子激发温度以及Ar离子的光谱线相对强度随气压、射频功率、调制频率、占空比和磁场强度大小的变化规律.     

橡胶注射机模具加热系统温度场模拟仿真

 热板是橡胶注射机不可缺少的模具加热元件,电热管为热板的热源,并按一定的热功率排布在热板内,使模具受热均匀．在热板的适当位置放置热电偶,用来自动控制热板温度,要求热板表面温差保持在+2~-2 ℃范围内．但一直以来,单凭人工排布形式,往往导致热板加热不均匀和温度控制精度低,直接影响热板使用性能,也是目前生产注射机企业碰到的最大难题．因此,采用有限元法,对热板进行瞬态温度场模拟仿真,得到了合理的热管排布方式,并在实际生产中证明切实可行．     

数控机床电机-斜齿轮齿条耦合进给系统动态特性分析#br#

数控机床进给系统动态误差是影响加工精度的一个重要因素。针对大型镜像铣床斜齿轮齿条进给系统,通过势能法和切片积分法获得时变啮合刚度,同时考虑啮合误差引入的内部激励建立斜齿轮齿条动力学模型。针对矢量控制电机,建立交流同步伺服电机的双闭环控制动力学模型。将电机模型与齿轮齿条动力学串联构成机电耦合系统动力学模型,通过Simulink 仿真和实验研究,分析啮合误差、电机动态特性对于进给系统动态传递误差的影响,明确了齿轮齿条误差是进给系统的主要误差源。研究成果可为高动态精度的进给系统设计提供参考。