基于流固耦合的离心压缩机轴系振动特性分析

为探究滑动轴承结构参数对离心压缩机轴系振动特性的影响规律,以某型离心压缩机轴承-转子系统为研究对象,首先采用多参考系模型、mixture两相流模型、liner层流模型以及UDF程序,利用隐式耦合求解法对考虑黏温特性的滑动轴承油膜流场进行求解,得到油膜流场压力分布进而对转子系统进行了单向稳态流固耦合分析,探究了轴承间隙比、宽径比对轴系振动特性的影响规律。结果表明：(1)油膜压力随轴承间隙比的增大而减小;临界转速随轴承间隙比的增大而小幅度减小,最大降幅为0.89%;轴系稳定性随间隙比增大呈现先减后增的变化趋势,研究轴系在间隙比为0.0014处稳定性最好。(2)油膜压力随轴承宽径比的增大而增大;临界转速随轴承宽径比的增大而增大,最大增幅为6.9%;轴系稳定性并未随轴承宽径比的增大而呈现规律性变化,研究轴系在宽径比为0.8处稳定性最佳。因此,轴承结构参数对轴系振动特性的影响并非是完全规律性的,我们需要根据旋转机械的实际工况选择合适的轴承结构参数。     

不同雷诺数下的单一圆柱绕流流场分析

为了分析均匀流体流经圆柱发生体后产生的绕流流场特性,采用数值计算的方法,对不同雷诺数下的均匀来流流经圆柱体的流动过程进行数值计算,研究分析不同工况下流场的流动形态,得到了不同雷诺数流动状态下的流场参数变化规律谱及流经圆柱发生体时的流线谱,并对同一雷诺数下不同时刻的流场形态及静压力变化情况进行了分析。结果表明,流体流经圆柱发生体时的阻滞作用随雷诺数的变化而产生变化,流体惯性力随雷诺数的增大对流场的平衡状态产生的影响增大,流经圆柱发生体后的旋涡由旋向相反的对称分布逐渐发生扰动,且旋涡尺度逐渐增大;同时,受圆柱发生体阻滞作用及流体黏性的影响,在圆柱发生体迎流面受到的力作用最大,圆柱发生体上下对称分布位置的力作用基本一致,随着流动距离的增大,流场的静压力逐渐变小,流场变化趋于平缓。     

刀尖角容腔对直角转弯流道液流特性影响的PIV试验研究

针对液压集成块典型的直角转弯流道结构,搭建了一个低速流场可视化测量试验台,采用2D-PIV流场测试技术实现了6种带有不同刀尖角容腔的直角转弯流道流场的测量。测量结果表明：在刀尖角容腔和直角转弯出流管段内拐角处分别出现涡流,前者涡流尺度随容腔长度的增加而增大,后者涡流尺度则与容腔长度无关。分析了刀尖角容腔长度及与进出口相对位置的关系对直角转弯流道液流特性的影响,发现出流方向正对刀尖角容腔时的流动损失更小。研究结果为集成块内部转弯流道结构优化提供了设计参考。     

高温高压井完井封隔器锁紧机构力学分析及有限元模拟

针对高温高压井完井封隔器锁紧机构失效而引起的中心管损伤及断裂等问题,以7英寸MHR完井封隔器为研究对象,运用莫尔定理推导出锁紧环压缩量计算公式,得到锁紧环压缩量的影响参数为锁紧环楔形角及锁紧环开口角度;利用静力学理论建立MHR完井封隔器锁紧环和中心管的接触应力方程及锁紧环受剪切应力方程;分别改变锁紧环楔形角、锁紧环开口角度、锁紧环齿宽及锁紧机构所受轴向压力,运用ANSYS Workbench模拟了MHR完井封隔器锁紧机构的力学性能。结果表明:锁紧环受力不均且主要工作部位为锁紧环前端螺纹,楔形角是影响锁紧环压缩量的主要因素,楔形角越大锁紧环压缩量越小;锁紧环与中心管最大应力均随轴向压力的增大而增大,锁紧环的最大应力与齿宽成正比,而中心管最大应力与齿宽成反比。该研究可为封隔器锁紧机构的设计、优化提供参考依据。     

表面楔形结构对发动机冷却风扇性能影响研究

采用CFD/CAA分布耦合仿真方法,在额定工况下对发动机冷却风扇叶片吸力面是否设置凸起楔形结构的两种方案的流场与声场进行三维数值模拟,研究了楔形结构对冷却风扇气动性能和噪声性能的影响。结果表明,该楔形结构对冷却风扇气动性能影响较小,而对其噪声性能影响显著;设置了楔形结构后冷却风扇进出风口噪声值分别下降8.8%和8.9%,风量略有增加。通过分析冷却风扇流场及声场的分布情况,可知楔形结构在叶片吸力面起到了"涡流发生器"的作用,促进边界层提前转捩,进而大大降低了叶片表面气流过早分离引起的涡流噪声,因此总声压级也明显下降。     

襟翼缝隙对风帆船气动性能的影响

为推进无人帆船在海洋数据收集和生态保护方面的应用，针对某型无人帆船设计一款带嵌入式襟翼帆的风帆系统，并对翼缝对风帆气动性能的影响进行研究。首先建立无襟翼帆以及翼缝宽分别为主翼帆弦长0‰、1‰、2‰、3‰和4‰的六种风帆模型，用Fluent软件进行CFD仿真计算，分析不同翼缝下的襟翼帆翼面周围的压力和流场分布情况；并对六种风帆在多攻角和多襟翼帆偏转角下的升阻力特性进行比较分析；研究不同相对风向角下翼缝大小对无人帆船推力特性的影响。结果表明：襟翼帆的存在提高了无人帆船风帆的气动性能和无人帆船的推力特性。在一定攻角范围内，翼缝使带襟翼帆的翼型升力系数和升阻比减小、阻力系数提高、无人帆船的推力系数降低和侧推力系数提高；随着缝隙的增大，升阻力系数和升阻比变化的幅值增大；随着攻角的增大，翼缝大小对主翼帆升阻力特性的影响幅值减小；随着襟翼帆偏转角的增大，翼缝大小对主翼帆升阻比特性的影响幅值减小。     

放射状楔形槽气浮支承静态性能分析

为提升小孔节流气浮支承的静态性能,设计一种放射状楔形槽气浮支承,该楔形槽呈放射状,其周向截面、径向截面和轴向截面分别为扇形、矩形和梯形。建立放射状楔形槽气浮支承的CFD模型,分析楔形槽结构参数对气浮支承静态性能的影响规律。结果表明：采用放射状楔形槽能够改善气浮支承的气膜压力分布,并提升其承载力和刚度;气浮支承承载力随楔形槽放射角度、入口高度和楔形角的增加逐渐增大,随楔形槽半径增加先升高后降低;气浮支承刚度随楔形槽放射半径、角度、入口高度和楔形角的增加逐渐提高。实验结果与预测结果吻合较好,验证了模型的可行性和准确性。     

A356铝合金半固态浆料电磁搅拌法制备过程的数值模拟

建立电磁搅拌法制备A356铝合金半固态浆料过程的电磁场、温度场和流体力学场多场耦合的二维数值模型,采用Powerlaw cut-off(PLCO)半固态模型来描述铝合金浆料的流场,并利用有限元软件ANSYS和编程软件INTEL FORTRAN相结合对电磁场、温度场和流场耦合模拟,研究多场搅拌参数对电磁场、温度场和流场的影响规律。模拟结果表明,搅拌频率和搅拌电流增加时会使电磁场增大且分布不均匀,从而造成浆料流速迅速增大并且分布不均匀。进一步获得电磁搅拌法制备A356铝合金半固态浆料的合理搅拌参数。在所研制的试验装置上验证了数值模拟的可靠性。     

双V形槽静电喷雾刀梁设计及流场特性研究

为了解决高速轴对称喷头存在消耗大,大面积喷雾不均匀和效率低等问题,研究了一种双V形槽静电喷雾刀梁。通过建立模型并采用Fluent软件分析了刀梁内部流场分布规律及其影响因素。结果表明:双V形槽静电喷雾刀梁可满足低供油量大面积连续均匀喷雾需求,刀梁内部流场分布均匀,会产生小涡流,内部压力呈现"静压传递"特征,喷雾液入口速度、双V形槽凸起锥角以及刀梁缝隙宽度对刀梁内部流场分布规律有较大影响,且刀梁的最佳入口速度、凸起锥角和缝隙宽度分别为1m/s,45°和0.2mm。研究结果为设计新型刀梁和优化刀梁结构提供了理论依据。     

螺杆泵腔室内流场的数值模拟研究

在SolidWorks软件中建立了螺杆泵定子与转子模型,并成功地进行装配,运用Fluent提供的UDF功能建立描述螺杆泵转子运动的动网格;运用Fluent求解器对螺杆泵腔室内的非定常流动进行数值模拟,得到流场的速度分布、压力分布和应力场;分析流体粘度、转子转速以及螺杆泵偏心距对流场的影响。计算结果表明:当转子要离开定子的两端面时,泵内流场总会出现十分明显的涡流;粘度仅影响速度、压力和应力数值的大小,而对分布规律的影响不大;转子转速对速度分布影响比较大,流场速度随转子转速的增大而增大;此外,偏心距对流场有较大的影响,且偏心距越大流场参数变化幅度越大,这表明偏心距对螺杆泵的稳定性影响很大。     

周向接触弧长对闸片温度场分布影响的研究

提出了热流分配系数受摩擦副周向接触弧长影响的观点;使用分段二次插值法确定了摩擦副周向接触弧长和热流分配系数随径向位置的变化关系;基于能量守恒法,计算和比较了2种不同热载荷下闸片的温度及其分布规律。结果表明:周向接触弧长随径向位置呈先增大后减小的变化规律,而热流分配系数的变化趋势正好与其相反;由2种不同热载荷计算得到的温度峰值发生时刻虽接近,但差值较大;温度在径向和轴向方向上的分布规律也不相同。因此,在摩擦副的热分析过程中必须考虑闸片结构带来的影响。     

防腐剂在摩擦副表面的吸附性能探索

利用模拟轴承对润滑油中的防腐蚀添加剂进行吸附实验,通过对吸附前后润滑油的紫外吸光度的测量,表征实验前后润滑油中防腐剂的质量分数变化,进而证明摩擦副对防腐蚀添加剂的吸附作用;在含有定量防腐剂的润滑油中添加不同质量分数的抗磨剂,进行模拟轴承的吸附实验,通过紫外吸光度的测量发现抗磨剂对防腐剂在摩擦副表面的吸附性能有较大影响,说明防腐剂与抗磨剂在摩擦副界面存在竞争吸附效应。     

基于ANSYS的数控车床床身的动态特性分析

车床床身是生台机床的基础和支架,它的振动影响着零件的加工精度,由于PRO/E强大的建模功能及ANSYS的分析功能,本文在PRO/E中建立模型,在ANSYS中进行模态分析,提取了床身的前五阶模态,并分析床身的因有频率,振型及其动态特性.为设计者在床身的设计中提供理论依据,避免产生大的振型或者发生共振,从而保证整台机床的设计和加工精度.     

基于ANSYS的O形圈活动量对密封性能影响探究

以某飞机某部位作动筒渗漏和密封圈扭转断裂的故障为切入点,利用有限元分析软件ANSYS建立O形橡胶密封圈(简称O形圈)的二维轴对称模型,对装配阶段和静压阶段下不同配合间隙、沟槽深度、沟槽宽度、圆柱度和偏载对密封性能的影响进行分析。结果表明：在一定范围内,配合间隙、沟槽深度、沟槽宽度对密封性能影响较大,而圆柱度和偏载对密封性能影响较小;在允许的范围内,较小的配合间隙、合适的沟槽深度和宽度能够得到优异的密封性能。该作动筒的O形圈发生渗漏和扭转断裂的原因为密封槽宽度偏大,综合考虑,对密封槽宽度进行改进能够有效提升O形圈的密封性能。     

基于温度对预浸料铺放质量的影响研究

针对自动铺带工艺的过程,分析了温度对于铺带过程中的预浸料铺放质量的影响。在一定的铺放速度和铺放压力下,通过实验分析温度对于铺带过程中的预浸料基体的流动性、铺带的带宽变形以及预浸料的黏附性变化影响。总结并分析了铺放温度对于预浸料铺带铺放效果的影响,为实际成型产品工艺提供帮助。     

运用概化理论研究口语能力对评分差异的影响

概化理论是语言测试领域最有影响的三大理论之一.文章在简要介绍该理论的基础上对考生口语能力因素对评分差异的影响进行了实证性的研究.实验中请6住评分员对10名学生的2个口试题目用分项评分法独立评定,并用SPSS11软件进行统计处理,结果表明:评分员在接受一定的培训后,能够达到较为理想的评分信度,评分员在考生口语能力各因素中的评分差异主要体现在语法、词汇和贴切性三个方面,而在发音、流利性和灵活性上评分差异较小.     

采样频率对聚合经验模态分解的影响研究

根据聚合经验模态分解的特点对能量泄漏指数进行了修订,从非对准误差、能量泄漏、分解结果的正交性和相关性方面分析了采样频率对聚合经验模态的影响,分析结果显示离散化采样引起的非对准误差随采样频率的提高逐渐减小,而能量泄漏以及分解结果之间的正交性和相关性随采样频率改变近似呈周期性变化。并根据分析结果给出了聚合经验模态中采样频率的选取原则。算例结果表明,综合考虑上述各影响因素后,聚合经验模态较为理想的采样频率范围是信号最高频率的10.3~11倍。     

应力多轴度对机械零部件破坏的影响研究

目前工程实际应用中大多是直接采用单轴试验的数据,没有考虑到应力状态的影响,这与构件实际应力状态不符,很多研究者对多轴应力状态下材料的行为进行了研究。介绍了应力多轴度对断裂韧性以及多轴应力状态对材料的疲劳断裂和蠕变失效的影响研究的最新进展,对几种具有代表性的多轴应力状态下破坏准则以及多轴应力状态下蠕变损伤准则做了简要的回顾,并进行简单的评述。     

基于多标准的空调系统季节能效比计算分析

阐述了季节能效比SEER的计算内涵,分析了SEER与EER的内涵关系,并对ARI210/240,JRA4048-2001,GB7725三大SEER计算标准进行了比较和总结.最后对几款机型在中国的几个城市的测算结果进行了分析,并提出了城市代表温度和功耗分布率的新概念.     

基于SolidWorks建立轴承标准件库方法的探究

针对机械设计中大量使用标准件的问题,从建立轴承库入手,利用SolidWorks软件环境进行轴承的建模,对常用的几种建模方法进行了分析和探讨,提出了装配特征建模法。在此基础上建立了轴承标准件库,并阐述了库的实际应用。