端面变形锥角对干气密封性能影响的数值模拟

多数干气密封端面流场分析是在假设平行间隙的前提下进行的,而工作状态下由于力变形和热变形的共同作用,两密封环的端面呈近似线性收敛型的楔形间隙。本文对平行及不同锥角的收敛型气膜流场进行了模拟分析,讨论了端面变形锥角对干气密封性能的影响。使用ANSYS软件对气膜流场模型进行前处理,对于流场中气体密度和粘度的变化,采用用户自定义函数（UDF）将密封介质的密度和粘度定义为压力的函数,再利用Fluent软件对气膜流场进行数值模拟计算。发现本文采用的变密度变粘度方法对干气密封楔形气膜流场的模拟是可行的。收敛型气膜锥角β使气膜径向压力分布发生改变,压力分布为连续光滑的上凸曲线。与平行间隙对比,发现其螺旋槽槽根处的压力明显下降,但随着β的增大,压力下降速度越来越缓。在相同的工况下,随着β的增大,总体气膜厚度增加,而端面内径处膜厚先减小后增加,外径处膜厚和泄漏量随着锥角的增大一直增加,并且在某一锥角后泄漏量增加明显。在0≤β≤0.00050rad的范围内得出膜厚和泄漏率与β的关系式,并建议0≤β≤0.00030rad。随着β的增大,端面螺旋槽产生的气体动压效应作用减弱,而端面径向楔形效应作用增强并起到使端面开启的主导作用。     

基于CFD的水泵水轮机压力脉动分析

针对水泵水轮机的压力脉动问题,采用计算流体力学进行了全流道数值分析。在活动导叶以及转轮之间的无叶区沿圆周方向设置61个监测点,并且对水轮机工况以及水泵工况分别采取不同工况进行压力脉动分析,对比分析不同工况的流场与压力脉动之间的联系。结果表明,水轮机工况以及水泵工况无叶区压力在时空尺度上均呈现周期性分布,水轮机工况压力分布主要由转轮叶片所决定,水泵工况压力脉动主要由活动导叶决定。水泵工况压力脉动强于水轮机工况。     

消能孔板空化特性的数值模拟

采用大涡模拟方法对消能孔板流场及空化现象进行了数值模拟,研究分析了消能孔板空化特性,计算所得的压力分布及空化特性与减压模型实验结果进行了比较,二者符合良好,计算结果表明,采用大涡模拟方法模拟空化是可行的,由于数值模拟不仅可以给出详细的流场物征,而且不受比尺效应影响,故可成为研究空化问题有力手段。     

锥形件液压拉深液压力行程曲线的建立

液压力行程曲线是液坟拉深工艺的重要参数之一，该曲线确定得准确与否，决定了液压拉深工艺的成败。本利用有限元数值模拟方法模拟了锥形件液压拉深过程，并分析指出理论计算所得液压力行程曲线及实验所得液压力行程曲线存在的问题，在此基础上利用有限元数值模拟方法得到了锥形件的液压力程程曲线。通过比较认为该液和行程曲线是罗符合实际拉深过程的。     

静液挤压过程中挤压压力的数值模拟研究

研究钨合金静液挤压过程中的挤压压力随挤压参数的变化规律 .采用大变形弹塑性有限元理论 ,用ANSYS 5 5软件对不同挤压参数下钨合金静液挤压过程进行了数值模拟研究 ,得出了挤压压力随模具角度、变形量、摩擦系数这些挤压参数的变化规律 .将数值模拟结果与光刻网格的试样进行挤压后的测试结果进行比较可见有限元法的计算结果和实验结果相符合 ,即数值计算结果是可靠的 .     

浆液渗流过程中压力损失影响因素分析

许多学者得出了有一定参考价值的注浆经验公式,这些公式给现场的施工提供参考,并取得了很好的效果.在提供的注浆压力为定值的前提下,如果浆液在渗流的过程中压力损失越小,则浆液能够扩散的越远.影响浆液压力损失的因素有很多,浆液粘度、浆液流动平均速度v、浆液扩散距离L、裂隙开度d是主要因素.在前人研究的基础上,从能量损失角度出发,运用理论推导分析了上述因素对流体在流动过程中压力损失的影响规律,得出了压力损失与μ、v、L成正比,与d2成反比的结论,并用数值模拟方法对各个因素造成的压力损失进行了验证.     

充液拉深中任意空间域流体介质压力的分析

采用有限元方法求解充液拉深过程中任意空间域流体介质压力分布,分析直壁间隙、法兰间隙对流体介质压力分布规律的影响,并给出了计算法兰区域最小压边力的方法,提出了充液拉深成形中间隙和最小压边力等工艺参数的选择方法,讨论在充液拉深成形过程中凹模圆角下等压处理的条件.结果表明:直壁间隙和法兰间隙共同决定流体介质压力分布,同时间隙比越大,直壁和凹模圆角部分压力分布越均匀.     

基于Fluent的空气静压径向轴承动压效应的分析

文中基于FLUENT软件以气体为研究对象,建立孔式空气静压径向轴承三维实体计算模型,并对该模型进行仿真分析,通过分析在不同转速下气膜上的压力分布,得出了轴承的承载力随着转速变化而变化的规律。     

基于Fluent的边界层转捩仿真研究

基于Fluent软件,利用已有的RANS求解器,采用SST k-omega湍流模型,对Aerospatiale-A翼型流体绕流问题进行了数值模拟,分析了不同攻角下翼型流场的速度与压力分布云图,并在攻角为13.1°与13.3°条件下,将仿真计算结果与国外风洞实验数据进行了对比分析。结果显示,在该条件下,能够观测到边界层转捩现象,并且直接数值模拟结果与已有的风洞实验数据吻合,验证了仿真结果的可靠性。     

Bolt support mechanism based on elastic theory

Mechanical model of anchorage surrounding rock considering tray effect was established based on elastic theory, in order to study the mechanism of bolt supporting. Elastic solutions of normal force at point in the interior of a semi-infinite solid were obtained by means of classical displacement function method in elasticity. The factors which influence stress of bolted surrounding rock, such as the length of bolt and tray effect, were analyzed. The absolute value of stress along bolt axes decreased rapidly with an increase in radical distance and the maximum appeared near ends of bolt. With increasing radical distance, the value of radical stress changed from positive to negative roughly and then increased to zero, with maximum at the middle of bolt. The evolution of hoop stress as radical distance increasing was similar with stress along bolt axes. With an increase in depth, the radical effect ranges of all normal stress components were reduced. These suggest that the effect from tray on stress along bolt axes of bolted surrounding rock could be neglected, except near surface of surrounding rock.     

用于薄膜残余应力检测的微指针放大机构

在MEMS器件中应用的各类薄膜材料在制备过程所产生的残余应力,对器件的性能和可靠性具有较大的影响．设计了一种用于残余应力在线检测的柔性铰链放大机构,并对柔性铰链的结构尺寸与放大机构的角变形和转动刚度的关系进行理论建模,利用FEA软件对3种不同类型柔性铰链的转动刚度进行了数值仿真,为用于残余应力检测的微指针结构的放大机构的优化设计提供了前期研究基础．     

模拟酸雨环境中聚丙烯酸酯乳胶膜的老化机理的演变

聚丙烯酸酯涂膜在酸雨环境中发生老化时,将经历交联,降解、浸蚀等多种反应历程,这些机理互相交织,非常复杂,为了明确这些机理之间的相互关系,本文采用正电子湮没寿命谱,通过研究聚丙烯酸酯乳胶膜在模拟酸雨环境中自由体积尺寸和浓度分数的变化,从分子原子水平研究这一老化过程,根据自由体积尺寸和浓度分数的突变,提出该过程经历了3种主导反应机理.通过测试试样的分子量、凝胶含量、吸水量等随老化时间的变化及聚丙烯酸酯在模拟酸雨环境中微观结构的变化,证实了由自由体积尺寸和浓度分数发生突变的3个阶段的控制机理,提出模拟酸雨老化过程中聚丙烯酸酯乳胶膜的老化演变规律为:先以交联为主,再以降解为主,最后以浸蚀为主.     

基于决策机理与支持向量机的车辆换道决策模型

驾驶决策机制是保障自动驾驶车辆驾驶安全的关键技术,而换道研究是其重要课题. 然而,在复杂的动态环境下行驶时,使智能车辆做出安全、符合要求的换道决策仍然是一个难点. 为此,首先分析了车辆自由换道的影响因素,采用传统的数理模型建立了基于换道收益、安全和必要性的车辆换道规则模型. 其次,针对在不同的驾驶工况换道决策考虑的因素不同,提出从基于物理状态的特征、基于交互感知的特征以及基于道路结构的特征三个方面提取决策变量,使换道模型决策时考虑的因素更加全面. 然后,针对自由换道决策过程中存在的多参数和非线性问题,提出了基于贝叶斯优化算法（BOA）的支持向量机（SVM）决策模型. 最后,所提出的模型在NGSIM数据集上进行验证,对比试验表明:建立的BOA Gaussian-SVM模型具有较高的综合预测性能,对换道行为的识别准确率可达到92.97%,超越了其他模型并远高于规则模型. 同时在Airsim平台上进行了仿真实验,实验结果进一步证明了BOA Gaussian-SVM决策模型的有效性,说明此模型可进一步应用到自动驾驶和辅助驾驶系统开发中.     

基于Fluent的脉冲袋式除尘器内气流流场的数值模拟

对除尘器内部的气流分布进行研究,采用计算流体力学软件Fluent进行数值模拟分析,详细得到除尘器内部流场的静压、气流的速度分布和通过滤袋的气体的质量流量,验证了工况下滤袋破损的现象,对该类除尘器设计有良好的借鉴作用和现实意义。     

基于Fluent的锂离子动力电池的热分析

锂离子动力电池的温升现象严重影响电池的寿命和汽车的安全性.本文分析了锂离子动力电池的生热机理,进行了热效应模型的建立和热物性参数的确定.建立了电池三维模型并进行网格划分,选择稳态流动的求解方法及设置合理的边界条件,最后对电池进行2 A、3 A、4 A和5 A的恒流热分析.仿真结果表明不同恒流放电下,电池的最低温度、最高温度和最大温差都不同,放电电流越大,电池的最低温度、最高温度和最大温差都随之增大.     

高压旋喷桩复合地基承载特性的有限元分析

结合工程实际,运用大型有限元分析软件ANSYS分析了不同桩长、不同桩土模量比和不同桩间距情况下高压旋喷桩复合地基的承载特性.结果表明,该地基存在有效桩长,当桩土模量较合适时,该地基能够发挥最大作用;同时运用ANSYS优化功能,得出了最优桩长、最优桩体弹性模量和最优桩间距,为实际工程提供一些参考.