鳞片形非光滑表面的仿生设计

对典型土壤动物鳞片形体表进行了研究,并建立了鳞片形非光滑表面的数学模型。根据此模型设计的仿生鳞片形非光滑推土板在进行土壤切削试验时不发生粘附,与光滑推土板相比,可平均降低推土阻力约１５％。     

基于模糊决策的推土机滑模鲁棒自适应控制

针对推土机作业效率低的问题,提出了一种推土机工作装置的自动控制方法.根据推土机发动机转速和转速变化率,结合操作经验和试验结果,采用模糊决策的方法对铲刀位置进行优化.考虑电液伺服系统的特性,设计了一种基于逐步递推方法的滑模鲁棒自适应控制器,用以跟踪经过模糊决策的铲刀目标位置.利用逐步递推方法和状态反馈线性化的方法,得到系统的滑模控制器;依据Lyapunov稳定性理论,得出系统的参数自适应律,并在自适应控制中引入鲁棒控制的设计方法,实现对模糊决策量的精确位置跟踪控制.实验结果表明,滑模鲁棒自适应控制具有较强的鲁棒性和良好的跟踪性能,模糊决策合理地优化铲刀目标调整位置,提高推土作业效率.     

土壤与非光滑表面减粘降阻界面动力学模型

根据土壤车辆系统力学的理论，对具有普遍意义的波纹非光滑形态建立了波纹形仿生推土板切削粘性土壤时的切削阻力力学模型，并进行了实验验证，计算值与实测值吻合很好，同时进行了非光滑表面减粘降阻机理分析。     

土壤与非光滑表面减粘降阻界面动力学模型

根据土壤车辆系统力学的理论，对具有普通意义的波纹非光滑形态建立了波纹形仿生推土板切削粘性土壤时的切削阻力力学模型，并进行了实验验证，计算值与实测值吻合很好，同时进行了非光滑表面减粘降阻机理分析。     

基于孔隙尺度下丝网多孔介质通道流阻特性

基于丝网多孔介质孔隙通道数值分析,研究不同几何参数的丝网多孔介质通道内的流阻特性ΔP、黏性阻力Au与惯性阻力Bu²等变化特性。通过CFD软件建立三维稳态修正k-ω湍流模型保证计算精度,并选择5种不同丝径和孔径的4单元孔隙模型,开展低入口流速范围内的流阻特性研究。根据数值分析结果,得到不同构型下孔隙级通道的流阻特性,显示出构型对丝网通道内非线性流动阻力特性产生的显著影响。结果表明,丝网构型角度越小(θ=45°~90°),通道内流动阻力越大,而分压占比规律一致;流速越大(v=0.2~1.0 m/s),则非线性作用越大,惯性阻力占比越多。     

多孔介质内流体流动的大涡格子Boltzmann方法研究

为研究多孔介质内流动随Re数变化的特点,采用结合Smagorinsky亚格子模型的格子Boltzmann方法(LES-LBM)对多孔介质内流动进行了数值模拟.结果表明：多孔介质内的单相流动在高Re数时会表现出复杂的非线性现象;LES-LBM克服了传统LBGK方法模拟高Re数流动时容易产生数值不稳定的缺点,能清晰地描述出多孔介质内流动存在的3个区域,即低速时的线性达西区、过渡区和高速时的非线性二次区;不同Re下的流线图还说明微观的惯性作用最终导致了多孔介质宏观上的非线性现象,多孔介质流动呈现明显的多尺度特征.进一步分析计算结果可以证明：LES-LBM方法能准确地验证Darcy-Forchhimer阻力方程,Darcy-Forchhimer总阻力随Re数增加而增加,随孔隙率增加而减小,并且小孔隙率下的Forchhimer阻力占总阻力比例小于大孔隙率时的比例.     

加压过滤工艺性能试验研究

介绍了加压过滤试验的研究条件和装置。通过试验,获取了不同工艺条件下的过滤曲线,并求得了滤饼比阻和工作介质阻力。同时,试验分析了过滤压力、悬浮液质量分数、粒度分布及温度等因素对过滤性能的影响。     

多孔介质通道气液两相流型及压降特性研究

通过高速摄影仪研究多孔介质通道内气液两相流体垂直向上流动的流型,在实验参数范围内依次拍摄到泡状流、弹状流、脉冲流、雾状流4种典型流型,并总结了各种流型的特征。依据实验获得的两相流动阻力数据,分别对分相模型阻力关系式和均相模型阻力关系式进行了拟合,得到了适于实验特点的两类阻力关系式。改进后的两类模型均与实验数据实现了较好的吻合,但模型关系式定义中包含了影响阻力压降各要素的均相模型具有更高的预测精度,且该模型物理意义更加清楚,可以优先用于多孔介质通道气液两相流动的阻力计算。     

重选颗粒沉降介质阻力公式推导新探

讨论了紊流条件下颗粒沉降的介质阻力，采用修正后的物理模型和受力分析推导出了球体介质阻力公式，新公式较以往沿用的公式精度提高。     

Kenics型静态混合器流动阻力的实验研究

本文分析了Ｋｅｎｉｃｓ型静态混合器的工作原理，分别以空气和水为实验介质，测定了静态混合器中的流动阻力，得出了单相流体流动摩擦系数ｆ与雷诺数的关联式以及气－液两相充体流动阻力的计算方法。和文献中所报道的结果基本相同。文中还分析了静态混合元件对流动阻力的影响。     

Study on Dragline-Bulldozer Operation with Variations in Coal Seam Thickness

The dragline is one of the most promising surface mining machines in China.This paper studies the interaction between the working bench advancing speed and the stripping volume with variation in coal seam thickness.Adjusting the bulldozing volume (depth) and/or changing the dragline bench height are proposed as means to ensure a smooth and economical mining operation.When the coal seam is getting thicker it is recommended to reduce the bulldozing volume (depth) for a higher dragline efficiency.When the coal seam is getting thinner it is recommended to increase the bulldozing volume (depth) to ensure the dragline can work at the proper bench height.     

基于CFD的龙舟训练器关键技术研究

以风阻式龙舟训练器为研究对象，分析划桨过程受力变化特点和相关风阻训练器工作原理。首先对划桨过程中桨叶入水进行受力分析和相关阻力计算，并利用CFD技术验证计算结果，得出计算结果与仿真结果基本相符的结论；然后针对龙舟项目的特点，通过与传统龙舟训练方式的对比，力求水上运动的模拟程度最大化，利用风阻模拟桨叶在水中受力状态，以达到真正模拟划船训练动作和效果的目的。     

叶片倾斜角对油气混输泵性能的影响

以自主研发的YQH-100型三级轴流式油气混输泵为研究对象,基于Mixture模型的两相流理论,改变叶片倾斜角,在含气率(GVF)分别为0、10%、30%、50%和70%情况下,通过计算流体力学的分析方法对油气混输泵内部流动进行数值模拟,研究叶轮内部气相及压力分布情况,并对其外特性曲线进行分析。研究结果显示:在纯水工况下,叶片倾斜对扬程的影响较大,原模型M4的扬程较最差方案M1(叶片倾斜-10°)高8m;方案M3(叶片倾斜-4°)的扬程较原模型低1.4m,效率较原模型高0.14个百分点;在小流量工况下,原模型的效率较高;在不同含气率工况下,方案M3(叶片倾斜-4°)的增压比原模型低14kPa,效率较原模型高0.22个百分点;叶片适当倾斜一定的角度,可有效减小气团在叶片工作面轮毂侧的聚集面积,使混输泵内部气液两相均匀混合,提高混输泵效率;轴流式油气混输泵的最佳叶片倾斜角范围为-4°~0°。本研究可为油气混输泵的设计及水力优化提供参考依据。     

推土板切土角对干土壤动态行为影响的离散元模拟

根据液桥对土壤微观力学结构的影响,在传统离散单元法理论的基础上,建立了土壤颗粒接触非线性力学模型,并对不同切土角推土板前端干土壤的动态行为进行了离散元模拟。准确再现了实验室实验中切土角对板面前端干土壤动态行为影响的定性和定量结果,并通过离散元细观分析从土壤内部土壤颗粒运动合理解释了干土壤宏观形态的变化规律和影响因素。     

Dynamic Motion Resistance for Tracked Vehicle

Based on previous achievements,a dynamic pressure-sinkage equation for saturated clay is established.First,aquasi-static penetration rate is selected,and the ratio of the dynamic penetration rate to the quasi-static rate is used to characterize the degree of dynamic effect,then theβth power of the ratio is used to quantify the dynamic effect of sinkage.The dynamic effect exponentβis obtained using penetration tests with different penetration rates.Then,a dynamic motion resistance equation for a tracked vehicle is established based on the dynamic pressure-sinkage equation.The equation incorporates both penetration and bulldozing resistance.Finally,a series of simulation experiments with varying travel speeds and slip rates is carried out.The results show that an increase in the speed leads to stronger terrain stiffness,resulting in a decrease in sinkage and motion resistance.However,the enhancement effect becomes weaker with an increase in the travel speed.     

Free vibration analysis of a pre-twisted sandwich blade with thermal barrier coatings layers

A rotating cantilever sandwich-plate model with a pre-twisted and pre-set angle has been developed to investigate the vibrational behavior of an aero-engine turbine blade with thermal barrier coating(TBC) layers. The classic von Karman plate theory and the first-order shear deformation theory are applied to derive the energy equations of the rotating TBC blade, in which the geometric shapes, the work ambient temperature, and the TBC material properties are considered. The Chebyshev-Ritz method is used to obtain the nature frequency of the rotating TBC blade. For static frequency and modal analysis, the finite-element method(FEM)is also applied to compare and validate the results from the Chebyshev-Ritz method. A good agreement is found among these kinds of methods. For dynamic frequency, the results are analyzed in detail concerning the influence of system parameters such as the thickness of the TBC layer, the working temperature, and the pre-twisted and pre-set angle. Finally, the Campbell diagram is demonstrated to analyze the resonance property of the cantilever sandwich TBC blade model.     

风机叶片堆焊工艺研究

目的　提高风机叶片的寿命 .方法　为改变叶片表面耐磨性能 ,对其进行强化处理 .选择了强化方法及材料 ,确定了工艺及措施 ,并运用于生产实际 .结果　叶片寿命提高 4倍左右 ,保证了风机在一个大修期内不会因磨损而造成停机 .结论　作者研究得出的堆焊技术 ,经生产实际检验 ,是切实可行的 ,可以推广至同类应用场合     

动叶片重叠系数对油气混输泵外特性的影响

利用Fluent流场模拟软件,对轴流式油气混输泵不同的动叶片重叠系数下不同含气率进行流场模拟,得出其动叶、静叶压力场及速度分布,进而得到不同工况下整机效率及扬程曲线.通过对数值模拟结果进行分析,可知选用动叶片重叠系数大于1时可以提高整机性能.