不同槽型对径向直线槽液体机械密封性能的影响

本文计算分析了不同槽型对径向直线槽液体机械密封性能的影响,重点探讨了在不同边界压力、不同转速条件下,槽型对该类机械密封的开启力和刚度的影响发现圆底平顶槽具有最大的开启力和液膜刚度。     

推进系统参数变化对液体火箭纵向振动响应的影响分析

为了优化液体火箭推进系统,避免POGO振动引起液体火箭低频振动环境恶化对火箭飞行过程的不利影响,建立了液体火箭POGO振动系统的动力学模型,利用动态灵敏度技术,提出了液体火箭纵向振动响应对推进系统参数的灵敏度时域分析模型。通过数值仿真,得到了推进系统流体惯性、阻力和刚度参数以及泵的动态增益变化对液体火箭纵向振动响应的影响规律。研究结果表明,液体火箭纵向振动响应对流体惯性和阻力参数的敏感程度比流体刚度参数明显大,泵动态增益的变化对液体火箭纵向振动响应的影响最大,泵前短管的流体刚度变化对液体火箭纵向振动响应的影响最小。为减小液体火箭纵向振动,进一步研究POGO振动特性提供参考。     

单相液体微槽散热研究进展

对单相液体微槽散热技术研究的三个主要方面:流体流动和传热特性研究、影响因素研究、系统匹配与优化研究进行了回顾与综述.这三方面密切相关,反映了单相液体微槽散热技术的理论和应用水平.阐述了微槽散热技术未来的发展方向.     

有螺旋槽内管的环这内流体流动机理的试验研究

研究了螺旋槽增强内管环形管内液体的层流、过渡流、紊流三种流态下的流动情况，研究了三种不同类型的螺旋增强管：槽管、齿管和肋管。通过可视化试验研究了流型和流态间的过渡，分别测量了螺旋槽管表面的峰谷上的分布，以便研究可能的周向、轴向和螺旋方向的变化．试验发现螺纹槽涔管在液体流动中引起很大的涡流。螺旋肋管和螺旋锯齿管顺次产生较小的涡流。试验结果用于提出流动机理。主要结论是：流体不仅仅在增强管壁附近的峰槽区     

含润滑介质的正交各向异性结合面接触特性研究

提出了一种含润滑介质的正交各向异性结合面法向接触刚度的分形模型。该模型基于含椭圆修正因子的Hertz接触理论，并根据考虑润滑介质的侧向泄漏的平均雷诺方程，推导出固体接触刚度与流体刚度之间的解析关系。通过分析不同因素对结合面的法向接触刚度的影响，发现当无量纲固体真实接触面积小于0.05时，结合面的法向接触刚度受流体刚度的影响较大。随着润滑介质发生侧向泄漏，固体真实接触面积逐渐增大，固体接触刚度对结合面的法向接触刚度的影响越来越显著。给定不同预紧力，对比试验与有限元仿真获得的前三阶固有频率，其最大相对误差为4.11%，证明本文构建的模型可以准确地预测结合面的接触性能。     

混合润滑状态下粗糙界面法向接触刚度计算模型与特性研究

机械装备系统的静态特性和动力学特性取决于系统接触界面法向接触刚度。基于粗糙表面形貌的Greenwood-Williamson统计模型描述与液体润滑界面的油膜共振模型和弹簧模型,推导了机械结构混合润滑粗糙界面固体接触刚度和液体润滑介质接触刚度,并实现粗糙微凸体固体接触刚度与液体润滑介质接触刚度的耦合,提出了一种混合润滑状态下粗糙界面法向接触刚度的计算模型,分析了接触界面形貌参数、润滑介质和接触基体材料属性对界面法向接触刚度的影响规律。结果表明:润滑介质的声阻抗是影响液体接触刚度的主要因素,声阻抗增大时,液体接触刚度减小;接触基体材料的表面形貌和弹性模量是影响固体接触刚度的主要因素,界面粗糙度和弹性模量增大时,固体接触刚度增大。混合润滑粗糙界面接触刚度计算模型的提出,为机械结构润滑接触界面的刚度计算、性能预测与优化提供理论和实验参考。     

混有空气的孔隙式粘滞流体阻尼器模型及性能研究

孔隙式粘滞流体阻尼器除了阻尼力外还有附加刚度特性。在混有空气的情况下,流体阻尼器效能会发生改变,对附加刚度有显著影响。为了研究并预测混有空气的流体阻尼器的动态特性,从混有空气的流体非线性阻尼力和非线性弹性力串联模型出发,通过分析计算非线性阻尼器的等效线性阻尼和弹性,建立了便于工程实际应用的流体阻尼器线性并联模型,分析了混有空气的流体阻尼器在不同频率和位移工况下效能和附加刚度的变化。通过对孔隙式粘滞流体阻尼器的动态特性试验,验证了分析方法和等效线性模型的正确性。     

超弹性SMA复合阻尼器的计算模型及参数分析

介绍了超弹性SMA复合阻尼器的构造及工作原理,并根据它的受力特性,建立了该阻尼器的力学计算模型,针对模型中的关键参数:阻尼器内滑条槽深与接触面摩擦系数、SMA丝的预应变及缠绕量、环境温度及位移幅值等对阻尼器力学性能的影响规律进行了分析。分析结果表明:阻尼器的初始刚度、输出力和滞回面积随内滑条槽深、SMA丝缠绕量、接触面的摩擦系数的增加而增加;在不同的位移幅值下,阻尼器的荷载-位移曲线形状分别呈三角形、四边形和五边形等多边形形式,表现为变刚度的特性;阻尼器的屈服位移和输出力随环境温度的升高而线性增加;当对SMA丝施加一定的初始预应变,SMA复合阻尼器表现为摩擦型阻尼器。最后,将模型结果与实验结果进行了对比,两者基本吻合。     

环形油腔液体静压推力轴承动态特性的影响因素研究

液体静压推力轴承的动态特性直接决定了其运行状态的稳定性,而油腔结构和节流方式是影响其动态特性的重要因素。为此,基于小扰动法将环形油腔液体静压推力轴承的Reynolds方程分解成动态方程和静态方程,分别求解得到小孔和毛细管节流方式下其油膜刚度和阻尼系数的解析表达式。同时,通过开展油膜刚度测量实验来验证理论计算结果的正确性,两者之间的相对误差小于15%。理论计算结果显示：对于液体静压推力轴承,环形油腔优于圆形油腔,小孔节流优于毛细管节流。通过分析油腔面积和油腔位置对小孔节流环形油腔液体静压推力轴承油膜刚度和阻尼系数的影响规律发现,当内、外径等基本结构参数确定时,调整油腔的面积和位置可以有效优化该轴承的动态特性系数。研究结果有助于以动态特性为目标的液体静压推力轴承的结构优化设计。     

钢悬链线立管振动响应影响因素分析

海洋立管内部一般有高压的油或气通过,这将对立管的振动响应产生较大的影响。首先研究SCR管内流体的流速对结构固有频率的影响,结果表明：立管的固有频率随着管内流体流动速度的增加而降低,应在设计时予以足够重视。另外又分析悬链线立管张力随水深的变化规律,计算考虑变张力的立管固有频率,比较分析弯曲刚度对固有频率的影响。结果表明：弯曲刚度对前10阶频率影响不大。因此,在计算低模态的涡激振动时,可以忽略弯曲刚度的影响。     

液体静压导轨单一导轨面内油腔数目的分析

目前液体静压导轨的导轨面内一般设计成对称单行、若干列油腔。油腔的数目(即列数)是液体静压导轨设计中的关键,对导轨的动态、静态性能都有着较大的影响。以液体静压导轨的单一导轨面为研究对象,分别作用垂直和倾覆载荷,推导了导轨的承载能力、静刚度与油腔数目的数学关系式,并进行了相应的分析。以工程中的滑板系统为例,滑板导轨面内分别对称设计单行,2列~6列油腔的五种方案。以滑板的承载能力、静刚度为性能依据,对五种方案进行对比分析,结果发现设计成单行、3列油腔时滑板的性能最佳。     

齿廓修形人字齿轮副时变啮合刚度计算方法

为准确计算考虑轮齿修形和受载变形的人字齿轮副啮合刚度,推导了含齿顶和齿根修形的人字齿轮齿面方程,基于势能法和数值积分公式,提出了计及齿廓修形参数和退刀槽宽度的人字齿轮啮合刚度精确计算方法,并通过有限元仿真分析验证了算法的正确性;而后分析了不同退刀槽宽度、修形参数及输入转矩等对人字齿轮副重合度和啮合刚度的影响规律。结果表明,单侧斜齿轮齿宽不变而退刀槽宽度增大,人字齿轮副啮合刚度增大;随着修形量和修形长度的增加,重合度和啮合刚度减小,而修形曲线阶次增大,重合度和啮合刚度呈增大趋势,但当修形曲线阶次高于四次时,啮合刚度变化不大;输入转矩增大时,重合度和啮合刚度先增大而后不再变化。     

不同界面约束对爆炸作用下液体抛撒影响分析

采用高速摄影仪拍摄了不同界面约束条件液体抛撒的高速撮影图片,通过对这些图片的分析,得出了不同界面约束条件液体抛撒的最大速度、作用时间、半径、速度衰减系数以及液体抛撒的不对称性。依据不可压缩柱面流体界面运动、变化规律,在分析了爆炸作用下液体抛撒初期界面初始扰动运动、变化的基础上,探讨了不同界面约束对扰动放大因子及界面稳定的影响。根据液体二次破碎理论,分析了不同界面约束条件对液体二次破碎的影响;结合实验结果讨论了不同界面约束对液体抛撒的作用时间、半径以及速度衰减系数的影响。     

涡街流量计在蒸汽、空气及水介质下的仿真分析

利用计算流体力学数值计算仿真方法,对涡街流量计在蒸汽和空气两种气体流体介质下进行了仿真分析,与水为介质的液体流场进行分析比对,发现由于受气体可压缩性等物理特性影响,涡街流量计的流场存在差异,影响了涡街流量的计量性能,最终引起仪表系数在不同介质条件下存有偏差,并对流场分析结论进行了实验验证。     

螺旋盘端面混炼挤出机混炼效果的理论研究

通过对螺旋盘式端面同机进行建模和计算机数值分析,研究了螺盘槽深、槽宽和螺盘转速对混炼过程的均匀程度和分散程度的影响,从而对合理设计混炼主选择工艺参数提供依据。     

匀加速激励下的液体晃动力解析计算

针对矩形容器在匀加速运动下的液体晃动问题,采用基于非线性振动的解析方法求出容器所受液体晃动力的解析近似解,并分析其非线性效应以及加速度大小和充液率的影响作用。根据流体速度势的解析解计算边壁处的流体压力,而对于部分边壁区域的流体压力则采用线性分布的近似估计。对流体压力沿边壁做积分即可获得边壁处液体晃动力的解析近似解。计算结果表明,非线性因素并不会对容器所受晃动力产生较大影响,晃动力非线性项与加速度立方成正比;充液率的变化会使得线性晃动固有频率的数值发生改变,进而对晃动力线性项造成影响,其影响程度与固有频率曲线的变化趋势较为一致。     

机械结构流体层厚度超声测量方法理论研究

针对机械设备运行状态监控需要,对机械结构流体层厚度超声测量方法进行了理论研究。根据流体层厚度超声测量的实际情况,建立了超声波在三层介质中传播的理论模型,并由边界连续条件,得到流体层超声波反射系数的连续模型。通过对不同厚度流体层反射系数曲线的理论分析,得到流体层厚度超声反射系数测量的谐振模型和弹簧模型,即通过流体层的谐振频率和刚度系数来表征其厚度。同时,研究了三层介质的声学特性对流体层超声反射系数及厚度测量的影响。     

横向流体激励下绳索的动力学分析

通过分析横向流体对绳索的作用力 ,建立了绳索的动力学方程。借助 Pilipchuk坐标变换 ,使具有零刚度的绳索动力学方程包含静刚度项 ,继而使用两变量摄动方法对绳索运动进行近似分析。然后 ,用数值方法考核了近似分析结果的可靠性 ,讨论了流体速度、绳索质量、重力和初始状态等对绳索运动行为的影响。     

压膜阻尼作用下微机械谐振器动力学分析

静电驱动微机械谐振器由于其高频率、低功耗和小型化被广泛应用于工作在空气中和液体中的化学传感器和生物物种传感器中。对于微机械谐振器,作为表面效应的空气阻尼以及三次非线性静电刚度会显著影响器件的动态响应特性。通过压膜阻尼理论,探究了双端固支梁在自由振动过程中由于环境压力引起的空气阻尼和三次非线性静电刚度对微梁的运动形态、谐振响应等性能参数的影响,发现了双极板微谐振器振动特性与环境压力以及立方非线性静电刚度的关系。结果表明:环境压力的增加会使微机械谐振器的共振频率增加,振动的幅值以及共振漂移的幅度减小。微机械谐振器在小位移振动时,通过对幅频曲线的分析发现,三次非线性静电刚度会使微机械谐振器表现出或软或硬的非线性特性且不可忽略。     

锡槽入口的槽底设置对锡液流速和温度分布的影响

本文利用κ-ε两方程模型建立了锡槽流场和温度场三维模型,通过对不同槽底设置时的锡液流动和温度情况进行模拟和分析,研究了锡槽深度的变化形式对锡槽前端液流的紊乱性的影响,分析了槽底设置对锡液在拉薄区的横向温度分布的影响,指出锡槽入口处槽底深度设置存在一个最优设置区间,建议采用坡度在i= 0.75左右的槽深处设置.