基于迟滞性能优化的指尖密封型线设计

采用优化理论以迟滞程度最小为目标,对指尖曲梁型线进行了优化,获得了相应的优化型线,在此基础上采用有限元技术对优化型线的指尖密封迟滞性能进行了分析,并与对数螺线型线指尖密封进行了比较。研究表明,较之对数螺线型线,优化型线指尖密封的迟滞性能获得了很大的改善。     

指尖密封的迟滞特性分析

分析了三种不同型线的指尖密封结构在不同压差条件下的迟滞特性,发现了采用径向刚度较高的结构可以降低指尖密封迟滞作用,以及选择合适的指尖型线可以获得低径向刚度和低迟滞作用的指尖密封结构的现象。作为低迟滞指尖密封进一步研究的基础,对数螺线I型指尖密封是一个较理想的原始型指尖密封结构的选择。     

指尖密封迟滞特性的机理分析

采用有限元法分析了指尖密封的迟滞现象,结果表明静态工作情况下的指尖密封无迟滞特征;对于动态工作情况下的指尖密封,转子对指尖梁的径向作用力变化一个循环时出现的迟滞特征是指尖密封的一个必然存在的现象.从功能观点出发对指尖密封发生迟滞的机理进行了分析,发现迟滞现象是因为指尖密封在工作过程中摩擦力作功不等形成迟滞能而造成的,迟滞能的存在与否及其大小决定了指尖密封是否具有迟滞特性以及迟滞程度的强弱.通过改进指尖密封结构以提高指尖梁刚度、或减小作用于指尖片上的净载荷以及减小密封元件配伍材料的摩擦因数等方法,均可有效减小指尖密封的迟滞能,降低迟滞作用.研究结果为设计低迟滞、具有良好封严性能的指尖密封结构提供理论基础.     

基于动力学模型的指尖密封迟滞特性

由若干元件构成并且应用于发动机气路密封和主轴轴承腔密封的指尖密封系统,因其结构和工况条件复杂,以往在指尖密封迟滞特性研究中均未能考虑转子高速运动状态影响的问题.针对这一情况,通过有限元仿真试验,分析指尖密封系统动力学参数与指尖密封结构工况参数之间的关系,在此基础上等效建立指尖密封系统质量-弹簧刚度-阻尼动力学模型,实现指尖密封系统动态迟滞特性的分析.研究结果表明,较之静态情况,动态条件下指尖曲梁的径向跳动量和指尖密封的迟滞量均有较大程度的增加,这同时证明进行指尖密封动态迟滞特性分析的必要性.所提出的将实际工程系统转化为可控数学系统进行研究的思想,为类似指尖密封这样的复杂系统相关研究工作(比如多目标优化研究)提供有价值的思路和条件.     

低迟滞渐开线型指尖密封的结构参数优化

以渐开线型指尖密封为例 ,建立了以低迟滞率为目标的优化模型 ;并基于ANSYS软件平台 ,进行了指尖密封结构参数优化分析 ,获得了某工况条件下具有低迟滞率的指尖密封结构参数。所提出的分析方法和结果为指尖密封装置的进一步优化设计奠定了基础     

基于多工况要求的低迟滞指尖密封结构优化

针对目前指尖密封优化设计中存在的工况局限性问题,根据指尖密封的实际工作要求确定了相应的工况条件;以低迟滞率为优化目标,分别对不同工况条件下的指尖密封进行了结构参数优化分析;通过综合分析其优化计算结果发现,可将转子的跳动量进行分组,并找到适宜于该组范围内的指尖密封优化新结构。经实例验证表明,这种新结构参数的指尖密封与各单一工况下的指尖密封优化结果十分接近,从而满足了指尖密封多工况条件下的低迟滞结构优化要求。     

基于ANSYS的指尖密封结构综合性能优化

针对指尖密封低迟滞、低刚度这一对相互矛盾的目标要求,通过ANSYS软件计算出指尖密封的迟滞率和刚度,依据单目标优化迭代过程中刚度和迟滞率的变化趋势,找到指尖密封综合性能优化的非劣解,并依据工况性能要求确定最终优化解.实例计算说明这是一种获得指尖密封综合性能优化结果的有效途径.     

单元组合型指尖密封的综合性能研究

为获得综合性能较优的指尖密封结构，提出基于单元组合形式的指尖密封综合性能寻优方法，以低迟滞和低刚度的单目标优化结果分别形成密封单元结构，并以此为基础进行单元组合，得到组合式的指尖密封装置。计算了两种组合方式的指尖密封的迟滞率和刚度，并与单目标优化结构密封的相关性能进行了比较，结果表明，组合式密封的综合性能较单目标优化密封结构理想，说明这种单元组合思路是获得指尖密封迟滞和接触性能均优的可行途径。     

基于蚁群算法的车间配送路径优化的仿真研究

介绍了蚁群算法的基本原理及算法的实现,并用蚁群算法来解决车间配送系统中的路径优化问题.通过VC6.0进行实例仿真,取得了很好的搜索效果,表明该方法能有效的发现最优解.     

某型雷达举升装置优化设计的研究

为了提高某型雷达举升装置的机动性,运用ANSYS有限元软件,采用一阶优化方法对其进行了重量优化分析.运用参数化建模方法,介绍了建模过程以及优化计算的定义,给出了三种工况下的优化结果,最后对优化结果进行了验算.理论计算表明:对于该举升装置,有限元一阶优化是一种切实可行的优化方法.为该装置的改进提供了理论依据.     

Analysis of the dynamic hysteresis characteristic of finger seal

The research about hysteresis characteristic of finger seal (FS), which was carried out based on the model with static loads, could not reflect the dynamics behavior of FS system when the rotor runs at high speed. To solve this problem, the relations between the dynamics parameters, structure parameters as well as working parameters in the system were given out through the analysis of finite element analysis result. A mass-spring-damper dynamics model of FS system was proposed and the hysteresis characteristic of the FS system was analyzed. This work shows that the dynamics characteristic analysis of the FS is necessary and the dynamics model proposed in this paper is valid. This dynamics model is the basis for the optimization design of FS system.     

弹簧式机械密封向波纹管机械密封改制探讨

介绍了弹簧式机械密封和波纹管机械密封的特点,提出了弹簧式机械密封向波纹管机械密封改制应当注意的事项和改制的步骤,并结合8/18LRB-85型轧浆泵进行了说明。     

压力自适应型机械密封的数值模拟研究

针对压力自适应型机械密封在高压工况下密封端面变形与密封性能不佳的问题,采用ANSYS中的计算流体力学软件FLUENT和有限元分析软件Mechanical APDL,在15.9 MPa高压工况下分别对密封端面间隙中的液膜流场和密封环进行了数值模拟分析研究,并将计算出的液膜流场状态和密封环变形结果进行了流固耦合求解,进而对液膜厚度对密封性能的影响规律进行了分析,同时对在实际工作状态下,工作压力逐渐上升,密封各性能参数的变化规律也进行了分析。研究结果表明,该密封在高压下的端面变形符合设计需要,密封环端面间的开启工作压力在3 MPa左右,在15.9 MPa高压工况下密封端面间流场的开启力为67.6 kN、泄漏量为0.04 m3/h,平衡膜厚为2.8μm。与其他类型的密封相比,结果显示该种密封能够在高压下提供足够的开启力和在低压下较小的泄漏量。     

汽轮机汽封技术的应用

针对汽封对汽轮机经济性的影响,总结了近年来的汽轮机汽封新技术,分别从结构、原理、性能各方面介绍了常用的几种汽封,并对今后汽封技术的发展进行了展望。     

波纹管球阀的研究

分析了波纹管截止阀和闸阀在设计和运行中的问题，介绍了波纹管球阀的特点，通过对比．给出了用波纹管球阀取代截止阀和闸阀的必要性及发展前景。     

吸气现象与密封破坏现象对螺旋密封的影响

叙述了螺旋密封的性能特点,尤其对螺旋密封失效的主要因素吸气昨密封破坏现象进行了详细的探讨,随后考虑了螺旋密封的实际使用限,提出了扩大使用限的实用措施。     

强制密封球阀阀杆导向结构的优化设计

介绍了强制密封球阀的性能和使用工况,分析了2种强制密封球阀阀杆导向结构存在的缺陷,提出了阀杆导向结构优化设计及采用黄铜套减磨降低开关力矩的方法,解决了阀杆易产生应力集中、易磨损、易断裂和难加工等问题。