汽油机活塞及连杆的优化设计方法研究

利用UG软件的相关参数化设计方法和用户定义特征建立活塞与连杆的参数化模型,计算活塞及连杆所承受的载荷,进行结构分析,以减轻质量为目标优化设计,快速方便地完成了活塞连杆的结构分析与优化设计.     

活塞二阶运动过程及活塞刮擦力分析

使用数值方法进行了活塞二阶运动仿真分析．运用牛顿第二定律建立活塞,连杆及曲轴的3种运动状态模型．在各运动状态之间,运用拉格朗日方程建立活塞3种敲击模型．通过变量代换,将方程未知量变换成描述活塞二阶运动的活塞销横向加速度、活塞偏转角加速度和敲击力,由此算法编制FORTRAN90程序进行求解,得到活塞二阶运动过程中的横向位移、速度及活塞偏转角、角速度的变化,同时求解活塞处于不同的运动状态下对缸套的作用力,为进一步研究内燃机机体辐射噪声做好了准备。     

泥石流运动阻力特性及其研究进展

泥石流是一种由液相浆体和固相粗颗粒构成的特殊两相流体,其运动和动力性质研究的关键在于科学认识和描述其阻力特性。泥石流的阻力可以分为内部阻力和外部阻力。外部阻力是沟道底床和侧壁与泥石流体相互作用的结果,与沟床的粗糙度、几何形态以及泥石流体的性质相关。内部阻力与泥石流体的物质构成有关,粘性细颗粒含量较多的粘性泥石流在运动过程中固、液两相的相对速度不明显,可以将粘性泥石流看成是一种均匀的混合流体,用伪一相流进行模拟,但其内部阻力仍应分为液相浆体阻力和固相颗粒间的阻力;粘性细颗粒含量较少的泥石流,液相浆体对粗颗粒的约束作用较小,存在明显的相间速度,诸如粘性拖曳力、附加质量力等相间作用力的影响非常重要。浆体中的细颗粒物质对泥石流运动阻力具有非常重要的影响,细颗粒物质的含量改变了液相浆体的阻力特性,包括屈服应力和粘性系数,而浆体的粘性将进一步改变固相颗粒间的相互作用。通过分析粘性泥石流的阻力特性,我们初步提出了泥石流的综合阻力模型。     

活塞有限元分析

运用现代设计分析方法,建立了一种活塞实体有限元模型．分析计算了一种新设计的直径１００ｍｍ柴油机活塞的温度场以及综合变形与应力．计算结果表明：活塞综合变形不呈轴对称分布,裙部过大的径向变形是造成活塞拉缸的主要原因;综合应力峰值出现在销座内侧及冷却油腔处,是造成活塞常见破坏形式（销座及冷却油腔开裂）的主要原因．     

基于近似模型的活塞抗疲劳优化分析设计

活塞在恶劣工作环境中极易发生疲劳破坏后导致变形和销座断裂,需要对其进行抗疲劳设计.以某内燃机活塞作为研究对象,结合CAD/CAE的集成技术,提出一种基于近似模型的活塞结构优化减重的方案.对活塞原模型进行CAD/CAE组合建模和有限元分析,求得优化所需要的约束条件;构建了基于近似模型的活塞优化设计模型;利用ISIGHT软件对优化模型进行仿真;经过优化,在不超过活塞材料的极限强度的情况下,活塞结构减重6.4%并提高了疲劳寿命,达到预定优化设计要求.     

发动机活塞温度场三维有限元法分析

从三维稳态温度场理论出发，导出了三维有限单元法下的温度场单元方程．并采用了弹性接触式热电偶测温技术得到了６１０５Ｑ型柴油机活塞在最大热负荷工况下部分测点的温度值．采用自编的三维有限元法温度场分析软件（ＴＥＭＰ３Ｄ）对其１／２活塞模型进行了计算．它为现代活塞设计提供了一种最可靠的手段     

压力下水煤浆流变特性的测量

水煤浆是一种高浓度、高粘性、不透明的固液分散悬浮体系,表现出非牛顿流体的特性,其流变特性十分复杂,迄今为止难以给出理论上的流变模型表达式．水煤浆流变特性是研究水煤浆的稳定性、输送的可泵性、流动的阻力特性和雾化特性的前提和基础．详细介绍了确定压力下水煤浆流变特性的两种试验方法:管流法和旋转粘度计法．并对水煤浆输送中产生的滑移现象进行了较深入的分析和讨论,讨论了滑移产生的原因及修正方法．     

基于流体比拟的交通流宏观模型研究

交通流理论是运用物理学和数学的方法来描述交通特性的一门边缘科学，是发展中的科学．目前还没有形成完整的理论体系．运用流体力学的研究方法，提出了新的交通流连续性假设和相对粘性假设；引入了车域和定常交通流的概念；重新定义了交通流的动量；调整了交通流与流体流的比拟关系．以此为基础，应用物理学中的牛顿第二定律，建立了交通流的欧拉方程；得出了交通压力的定义；提出了相对粘性假设，在欧拉方程中引入相对粘性阻力项．建立了粘性交通流的运动微分方程．     

影响双体船阻力计算的流场CFD因素探讨

为了获得双体船型等船体的阻力及其他水动力性能较有效的计算结果,采用粘性流体力学算法(FLUENT软件),探讨了影响船舶水动力学计算的若干不确定因素,对网格生成、数值算法和湍流模型等影响进行了考察.通过一系列的计算、分析,提出改进计算的方案,确定了适用于双体船水动力计算的参数,据此对双体船的阻力进行了计算,与试验结果比较...     

基于ITTC-57对于帆板阻力成分的计算与分析

基于摩擦阻力经验公式计算板体与附体的粘性阻力，其中，湿面积采用了梯形面积计算的方法与辛卜生二次抛物线面积计算方法，2种方法计算结果一致。又由于总阻力等于粘性阻力与兴波阻力之和（粘性阻力由摩擦阻力与形状阻力构成），将水池试验测得的总阻力减去粘性阻力即得到兴波阻力的大小，进一步计算出不同船速下各种阻力成分的比例。     

基于VB的活塞式压缩机设计计算软件的开发

以Visual Basic 6.0作为开发平台,开发出活塞式压缩机设计计算软件。软件包括总体结构设计、热力学计算、动力学计算、数据管理等主要功能,操作简单,界面友好,可靠性高。该软件既可用于压缩机的实际工程设计,也可作为计算机辅助教学软件使用。     

发动机活塞温度场的三维数值模拟

建立了活塞三维有限元模型,论述了活塞热分析的理论基础,通过理论计算确定某发动机活塞热边界条件,利用有限元分析软件进行温度场数值计算,得到活塞的三维温度场分布情况,为活塞的结构设计和改进提供了重要依据.     

液压轴向柱塞泵容积效率可靠性灵敏度分析

为提高液压轴向柱塞泵可靠性及其性能,研究轴向柱塞泵主要性能指标之一容积效率的可靠性分析方法. 对单个柱塞间隙瞬时泄漏流量进行全面分析,推导出缸体位于任一瞬时角处的柱塞泵泄漏流量和容积效率;结合随机摄动理论、四阶矩技术等建立了轴向柱塞泵容积效率可靠性及可靠性灵敏度分析方法,并用Monte Carlo方法验证了文中所提可靠度分析方法的准确性和合理性. 分析结果表明:液压轴向柱塞泵可靠度随缸体转角周期性波动,当柱塞通过上止点时其可靠度最低,柱塞个数为9时可靠度波动相对较大,但其整体可靠度水平高于8个柱塞;各运动副间隙中滑靴与斜盘和缸体与配流盘之间间隙对可靠度影响较大,柱塞与柱塞腔和滑靴与柱塞球铰接副之间间隙对可靠度影响相对较小. 本文所提方法为轴向柱塞泵在研发设计、工艺及质量控制等环节提供了理论参考.     

气动刹车橡胶活塞膜ANSYS分析及设计

根据钻井工艺对钻机气动刹车橡胶活塞膜性能的要求，应用有限元分析软件ANSYS分剐对其材料选择、形状设计、结构设计进行了分析研究，确定了气动刹车橡胶活塞膜的形状、结构和材料，并给出了新设计的橡胶活塞膜的三维实体模型。相应的对比试验结果表明，新设计的橡胶活塞膜使用寿命大大提高，试件的各项性能指标与ANSYS分析结果较为一致。     

基于Pro/E的大型活塞环注射模具CAD系统的开发

基于Pro／E软件，应用面向对象化技术，设计大型活塞环模具的三维参数化CAD系统．设计活塞环模具系统的结构，建立参数化图形库，开发出系统菜单和用户界面，并完成系统接口的设计．该系统以Pro／Toolkit为开发工具，采用动态连接方式，完成计算程序与Pro／E的连接及数据的交换，最终实现三维参数绘图与设计一体化的目的．     

计量泵连杆机构的有限元分析

为解决柱塞式计量泵连杆长期承受周期性的不均匀载荷，容易在某一位置产生断裂的问题，笔者采用了有限单元法，利用CAD／CAM／CAE软件及大型有限元分析软件ANSYS对计量泵的连杆进行实体建模及静态有限元分析，得出连杆在最大受力情况下的变形及应力，从而确定了连杆的最危险的端面．为设计者全面了解该柱塞式计量泵中连杆受载时的位移、应力提供了理论分析数据，并且提出了采用局部增加连杆端面面积的方法等改进连杆结构的措施．     

基于有限元的活塞优化设计分析

为满足活塞高速化和轻量化设计的要求,需要在满足强度要求的前提下对内燃机活塞进行优化分析与设计.论文采用基于有限元的优化设计方法,首先分别对活塞进行有限元分析,然后分析活塞的两个尺寸参数对活塞应力及变形的影响,找出影响比较大的尺寸参数,然后以活塞的质量最小作为目标函数,对此活塞进行了优化设计.经过优化,活塞在满足最大应力值不超过许用应力极限的情况下质量达到了最小,达到了设计要求.     

Adaptive FEM Analysis of the Temperature Field of Pistons in Diesel Engines and Their Thermal Stress and Deformation Calculation

The adaptive FEM analysis of the temperature field of the piston in one diesel engine is given by using the ANSYS software. By making full use of the post results provided by the software, the posteriori error estimation and adaptive accuracy meshing algorithm is developed. So the blindness of the mesh design through experiences can be avoided, and the accuracy requirement is adapted to the relative temperature gradient distribution across the entire domain. Therefore the meshes and solutions can be obtained at the same time. Based on the temperature field analysis, the thermal stress and deformation fields are calculated as well. The results show that the stress concentrates on the edge of the piston pin boss and the inside surface of the first ring groove, and the deformation of the head of the piston is greatest. But the difference between the long and short axes of the bottom cross section is greatest.     

单片机控制的新型矿压仪的研制

单片机控制新型矿压仪是对煤矿综采设备进行监测的仪器。主要用于测试顶板压力和活柱下缩量。该仪器可对上述被测量进行连续测量和数据存贮,并用PC机进行数据处理与打印。该仪器与机械式测试仪器相比,具有测试项目多(可同时测顶板压力、活柱下缩量和采煤机自动定位等)、精度高(顶板压力测量精度为0.25MPa,活柱下缩量测量精度为0.1mm)、使用方便、自动化程度高等优点。本文对该仪器的硬件电路及控制、处理软件进行了详尽的论述。     

PLC在旋转式秸秆压实机液压系统中的应用

为提高旋转式秸秆压实机液压控制系统的稳定性和可靠性,利用HOLLIAS-LECG3系列小型一体化PLC技术改造旋转式秸秆压实机的液压控制系统,通过配套的可编程软件PowerPro,利用LD语言编程方法实现液压系统的自动控制和手动控制,在控制各个油缸动作的同时还可以实现故障检测以及液压缸位置检测。通过在线模拟仿真以及实物连接表明,采用PLC控制,提高了液压系统的稳定性和可靠性。