基于ANSYS的高压机械密封温度场理论研究

根据热平衡方程推导出高压机械密封中的温升计算公式,并建立了机械密封件温度场的有限元模型,利用ANSYS分析软件求解密封环内部各节点的温度。根据温度场分布图,对影响密封环热影响的主要因素进行了讨论。结果表明:密封端面温度最高且靠近内径方向,应通过改善散热和加强冷却防止因摩擦热使正常压力下的液膜流体达到沸点并汽化;密封介质压力、密封端面的平均直径和转速的增加都会使摩擦热增加,从而使密封端面温度升高;不同密封介质的摩擦因数和传热系数会造成不同的温升;导热率越高扩散热量也就越多,选择导热率高的密封材料能有效地降低密封环温度。     

基于COMSOL的电喷镀阳极喷嘴设计研究

为了缩短阳极喷嘴研制周期,按液体湍流建立加工区域流场的数学模型,并按照“电镀,移动网格”建立二次电镀的数学模型,根据电喷镀加工工艺参数设置边界条件,采用COMSOL Multiphysics软件对加工区域进行数值模拟,分析加工区域流场分布及电场分布对实际加工的影响,并模拟不同时刻阴极生长的轮廓曲线,最终确定较好的阳极喷嘴设计方案。结果表明,底端圆弧状的阳极喷嘴获得的沉积层效果较好,计算机模拟结果与工艺试验结果一致。     

工艺参数对管材激光弯曲成形影响规律的研究

管材激光弯曲成形是一种柔性金属塑性成形方法。将连续的激光光斑简化为一间歇跳跃的方形匀强面热源,并考虑材料性能参数与温度的相关性,建立了管材激光弯曲成形的热-机耦合有限元工艺仿真模型,对成形过程进行了数值模拟。有限元模拟结果表明:在其他条件不变的情况下,激光弯曲角度随激光功率的增大而增大,两者基本上成线性关系;弯曲角度随扫描速度的升高而减小,随光斑直径的减小而增大,但当光斑直径减小到一定程度后,弯曲角度开始减小;弯曲角度随扫描包角的增大而增大,当扫描包角为180°时,弯曲角度达到最大,弯曲角度随扫描包角的继续增大而减小;扫描次数与弯曲角度间成近似的线性关系,且第一次扫描管材产生的弯曲角度最大。     

冰面上橡胶滑动摩擦特性的数值分析

基于摩擦熔化理论,考虑流体动力润滑和热传导的耦合作用,采用打靶法和线性插值法获得了冰面上滑动橡胶块摩擦界面上的压力、流体膜厚及温度的无量纲分布规律,研究了胶块的摩擦特性。结果表明,摩擦界面上的压力峰值随载荷的减小向界面中部移动,摩擦因数与滑动速度的平方根成正比,而与载荷和试样长度的平方根成反比。所用方法可应用于其它材料在冰面上的摩擦及其它情况下的摩擦熔化问题。     

基于均衡化的SMT 设备快速换产研究

要满足通用设备表面贴装(Surface Mounting Technology, SMT)所面临的以多品种、小批量为特征的均衡化生产要求,电子企业就必须缩短SMT设备的换产时间,增加单位时间内可生产产品的种类.文中提出了一种基于关键路径和时间树的快速换产方法.该方法首先使用关键路径法对换产流程进行图形化描述,并根据绘制的网络图寻找到关键路径.然后对关键路径上的内、外换产作业进行改善,并利用时间树将改善前后的作业时间及作业人员进行标注,区分内外换产,从而缩短换产时间.以某电子企业表面贴装机的换产改善为例,实现了换产时间缩短58%的效果,缓解了该企业均衡化生产对关键设备资源的竞争.     

海拔高度对变频器散热影响的研究

根据高海拔地区空气的流动特点,引入海拔高度参数。结合不同海拔高度空气特性对散热器温度的影响,对文献[11]提出的板翅式散热器对流换热系数关联式做了修正。根据修正后的关联式计算了散热器出风口空气平均温度和散热器平均压降。修正后的理论计算结果与仿真结果的相对误差小于5％,表明该修正合理。文中的结果可为高海拔地区变频器等电气产品的热设计和可靠性评估提供计算方法和参考数据。     

打磨修理对跨声速压气机性能的影响研究

为了控制航空发动机压气机叶片损伤继续发展,通常采用孔探打磨进行修理。为研究其带来的影响,选取跨声速压气机Rotor37为研究对象,构建了不同叶高的叶片前缘打磨修理模型,采用数值模拟方法,研究了打磨修理对跨声速压气机气动性能的影响,结果表明:叶片前缘打磨修理使压气机整体性能下降,压比减小,效率降低,使堵塞点流量减小,而对失速流量点基本没有影响;不同叶高的打磨修理中心对压气机气动性能影响趋势一致影响幅度相当,但打磨叶高的不同造成压气机内部流场变化;叶片前缘打磨后,打磨处激波前马赫数增加,激波强度增大,影响效果随着叶高的增加而增加;压气机进口因为叶片打磨而造成相对动能在叶片打磨处附近降低。     

基于ANSYS的风能发电机底座的有限元分析

通过UG三维绘图功能建造750kW风机中底座的实体模型,采用有限元进行应力分析,计算出底座的最大应力和最大应变,经过验证,最大值在材料的许用范围内。结果表明,通过ANSYS软件分析的结果与真实情况很接近。     

基于标定板的协作机器人Denavit-Hartenberg参数标定研究

提出一种基于标定板的协作机器人Denavit-Hartenberg参数标定方法。应用这一方法,将协作机器人拖曳至标定板的不同位置,得到不同位置的位置偏差,构建协作机器人误差方程。应用Denavit-Hartenberg参数法建立协作机器人的误差模型,采用刚体微分运动方法对误差模型进行化简,并结合误差方程优化协作机器人的Denavit-Hartenberg参数。这一标定方法具有操作简便、通用性强的优点,通过试验验证了这一方法的有效性。     

Temperature effect on spreading of perfluoropolyethers on amorphous carbon films

The temperature effect on the spreading behavior of Fomblin Zdol and Z on amorphous carbon surfaces has been studied by scanning micro-ellipsometry. The temperature range explored in this study spans from 26 to 56°C under 0% relative humidity. The results show that while temperature in general accelerates surface diffusion, it has little effect on the surface conformation of the lubricants. The diffusion coefficient versus film thickness maintains the same shape, only the overall amplitude increases with increasing temperature. The activation energy E_a is found to be relatively insensitive to the lubricant coverage up to one monolayer. The average activation energy is around 37 kJ/mol for Zdol (M_n=2500 g/mol), and around 21 kJ/mol for Z of the same molecular weight. With increasing molecular weight the activation energy increases but the rate of increase is very moderate. More interestingly, the activation energy versus molecular weight curves for Zdol and Z are nearly parallel to each other, suggesting that the interactions between the main-chain and the carbon surface are essentially independent of the interactions between the end-groups and the carbon surface.     

阀杆倾角对角座阀流量特性影响的数值研究

采用计算流体动力学方法研究阀杆倾角对角座阀流量特性的影响。分别采用数值模拟和实验测试,获得了在不同阀门进出口压差条件下,阀杆倾角为45°,55°和60°时阀内介质体积流量,对比验证了数值计算的准确性。在此基础上,对不同阀杆倾角条件下阀内的流场和阀门的通流能力进行分析。结果表明阀内的最高流速及速度场分布对阀门的通流能力具有重要影响：当阀杆倾角为45°时,阀内介质的流速最高,流量系数最大,流阻系数最小;阀杆倾角处于45°～60°范围时,随着角度的增加,角座阀的流量系数随之降低,流阻系数相应增加。对于该流道结构的角座阀,阀杆倾角推荐采用45°～50°的设计范围。     

轴受载变形产生的轴颈倾斜对滑动轴承润滑影响的研究

针对轴-轴承系统,建立了轴受旋转载荷作用时变形导致的轴颈倾斜对滑动轴承润滑性能影响的分析方法,并在研制的滑动轴承试验装置上进行了专项验证试验。试验结果表明,提出的基本方程、公式和分析方法可以满足研究要求。计算了轴受载变形导致轴颈倾斜情况下,轴承的油膜压力、端泄流量和轴颈摩擦因数等。结果显示,轴颈倾斜时,轴承油膜压力分布和油膜厚度分布有明显变化,最大油膜压力明显增加,最小油膜厚度减小很多,端泄流量略有增加,轴颈摩擦因数变化不大。     

应用Hilbert-Huang变换的齿轮磨损故障诊断研究

提出了一种基于H ilbert-Huang变换的齿轮磨损故障诊断的新方法。H ilbert-Huang变换是先把时间序列信号,用经验模态分解方法分解成不同特征时间尺度的固有模态函数,然后经过H ilbert变换获得频谱的信号处理新方法。介绍了该方法的基本原理,并将H ilbert-Huang变换应用于齿轮箱中齿轮磨损故障诊断的研究,通过选取表征齿轮磨损故障的IM F分量进行边际谱和能量谱分析,就可提取齿轮故障振动信号的特征。齿轮故障实验信号的研究结果表明,H ilbert-Huang变换时频分析方法,能有效地诊断齿轮的磨损故障。     

基于VCSEL的自混合振动传感的研究

提出了一种基于VCSEL(Vertical cavity surface emitting laser)的自混合效应的激光测振方法。单模VCSEL测振系统具有精度高、功耗低和结构简单等优点,在信号处理方面,利用短时傅立叶变换对多普勒信号进行频谱分析,提高了系统噪声适应能力和信号处理速度;利用比值校正和小波变换相结合的方法提高系统测振精度。试验证明,位移误差低于1%,实现了振动位移和速度的精确测量。     

基于Ｆｌｕｅｎｔ的雾化器雾滴粒径的研究

对雾化器的喷嘴结构进行研究,通过分析实验结果,得出影响液滴粒径的因素。以不同尺寸的液相通道为实验对象,通过改变轴向中心截面距、气液比、液相压力和气相压力的大小,分析以上实验参数对雾化发生器雾化后液滴颗粒大小的影响。由实验结果可知:在气液比、液相压力和气相压力的逐渐增加的过程中,液滴粒径呈现变小的趋向;在轴向中心截面距逐渐增加的过程中,液滴粒径呈现增大趋向。     

等离子体表面处理对橡胶粘接性能的影响研究

采用大气射流等离子体对橡胶进行表面处理,借助橡胶表面浸润性的变化表征等离子对橡胶表面性能的改变,测试采用不同功率等离子体处理的橡胶与铝板的拉伸粘接强度,并与采用机械打磨表面处理的橡胶粘接强度进行对比,研究了等离子体表面处理对橡胶粘接性能的影响。结果表明,采用等离子体表面处理的橡胶表面浸润性明显提高,等离子体功率为700W时粘接强度最大,但弱于采用机械打磨表面处理的橡胶粘接强度。等离子体表面处理可以改善橡胶表面性能,利于粘接。     

基于图论的复杂系统建模技术研究

建立了一种利用系统深层知识描述复杂系统的模型———SMBD,该模型将复杂系统抽象为一个由三元组描述的有向图G,并给出了图G的矩阵化表示和层次分解方法。SMBD能够根据研究需要动态扩展节点和有向边的约束,从而使该模型具有良好的可扩展能力。在SMBD的建模过程中引入了面向对象的建模思想,进一步增强了模型的可扩展性和可维护性。文章通过SMBD在复杂机电系统故障诊断中的实际应用说明了模型的适用性。     

关节间隙对并联机床精度的影响规律研究

由于关节间隙的存在，并联机构末端执行器经常会产生一些运动误差，这些误差的大小与关节间隙的大小、关节位置和机构姿态都有关系。对某四自由度混并联机床进行了运动学分析，在ADAMS软件中建立了该机床并联机构的虚拟样机，采用接触力方式定义了机构关节间的传动关系，通过运动仿真研究了部分关节间隙对机构运动精度的影响规律，验证了方法的可行性。     

麻花钻的受力状态对钻削稳定性的影响

分析了钻削过程中麻花钻的受力情况,讨论了作用在麻花钻上的力和力矩、单元力和力矩以及动量矩对钻削稳定性的影响,提出了提高孔加工精度的措施。     

基于集成DNC技术的车间运行模式研究

知提出集成ＤＮＣ概念的基础上,建立了４种不同规模和层次的基于集成ＤＮＣ技术的车间运行模式。２层运行模式适合于只需对车间局部进行ＤＮＣ控制的场合;３层运行模式适合于没有单元层设置,并且集成控制管理功能要求较高的车间;４层运行模式适合于有单元层设置的车间;跨车间运行模式具有与工厂层和Ｉｎｔｅｒｎｅｔ的信息通道,是一种面向２１世纪的敏捷制造车间运行模式。本研究为我国机械制造车间实施集成ＤＮＣ和选择适合的