压电泵振动模态的有限元分析

采用有限元法，利用ANSYS软件，通过建模、划分网格、加载和求解等途径，计算出压电射流角速度传感器压电泵的前3阶振动模态。结果表明，采用基频作为工作频率最理想．与实测值比较，有限元法计算值相对误差小于6．1％，优于能量法计算值。该方法为压电射流角速度传感器压电泵的优化设计提供了重要的依据。     

二维压电射流陀螺的研究

提出了一种二维压电射流陀螺。采用双垂直热电阻丝,敏感二维角速度;通过简支边支撑压电泵振子,提高了陀螺的灵敏度;采用叠片状圆台凹槽型喷嘴,提高了该陀螺的稳定性和重复性;利用软件补偿处理,提高了陀螺的温度性能和线性度。实验表明,该陀螺的灵敏度提高近一倍,零位变化量从10%下降到≤0.2%,工作温度从–10~+40℃扩展到–45~+65℃,非线性度从1%下降到≤0.5%,灵敏度的变化量从10%下降到≤0.6%。     

压电射流角速度传感器敏感机理的有限元分析

采用有限元法分析了压电射流角速度传感器的敏感机理。利用ANSYS—FLOTRAN CFD软件，通过建模、划分网格、加载和求解等途径，计算了在输入不同角速度时二维腔体中由喷嘴喷出气体的流场。结果表明，腔体在静止状态下，气流速度相对于腔体中心轴对称分布，两热电阻丝处的气流速度相等，两热电阻丝上的电流相等，电桥电路输出为零；在有角速度输入时，射流速度相对于腔体中心轴不再对称，两热电阻丝处的气流速度之差随着角速度而变化，引起两热电阻丝上电流之差也随之变化，电桥输出一个对应于角速度的电压。有限元计算法为压电射流角速度传感器的优化设计开辟了有效的研究途径。     

压电射流角速度传感器的软件补偿技术

介绍了压电射流角速度传感器的软件补偿技术,给出了压电射流角速度传感器的温度补偿和线性补偿的原理和程序。通过合理选择单片机,利用数据插值和查表相结合的方法,实现了传感器的温度补偿和线性补偿,实验结果表明,经过软件补偿后传感器的非线性度从2%减低到0.5%,工作温度范围从0～45℃拓宽到-40～+55℃。 此种补偿方法,简单易行,对于其他类型的传感器,只要其重复精度足够高,该技术具有普遍意义。     

微机械开放式z轴射流陀螺敏感机理的研究

揭示了一种基于开放式气流通道的微机械z轴射流陀螺的敏感机理。采用基于流固耦合的三维瞬态有限元分析法,计算了敏感元件内部气流场,并给出了数学模型。计算和测试结果表明:敏感元件内有一开放式的气流通道,分别设置两个入口和一个出口,气流在压电泵的驱动下,由两个入口进入并汇聚,由喷口喷出的气流在射流敏感室形成射流敏感体并从出口流出。在静止条件下,射流敏感体相对热线r1和r2对称分布,作为电桥两个臂的热线r1和r2之间的速度梯度βx=0,电桥平衡,输出电压为0;有角速度输入时,射流敏感体在哥氏力的作用下沿着z轴发生偏转,射流敏感体相对热线r1和r2不再对称分布,βx随着角速度的增加而加大,在其他材料和结果参数不变的情况下,由于射流敏感体与热线r1和r2不对称的热量交换,热线r1和r2的电阻发生不对称的改变,导致电桥失去平衡,电桥输出与输入角速度成正比的不平衡电压。在±120(°)/s的输入范围内,陀螺灵敏度为2.0μV/[(°)·s-1],非线性度优于0.5%,功耗为5.2mW,热线电阻为3Ω,热线电阻温度系数为2 600℃-1。这种微机械开放式z轴陀螺敏感元件内气流由开放的入口和出口之间形成定向流动,无需气流在敏感元件内循环,敏感元件结构简单。     

隧道纵向射流通风中射流模式研究

文章采用FIuent软件进行数值模拟,通过对比数值模拟计算值与自由紊流射流理论值、三维壁面射流实验值,得出了隧道内射流运动保留了自由紊流射流和三维壁面射流的大部分特性为二者结合体的结论,确定了数值模拟的可靠性.     

真实火箭燃气射流的实时显示及定量测试技术研究

提出了一种实时显示真实火箭燃气射流和定量测试其参数分布的技术。它是由激光光源、大口径莫尔偏折仪、CCD、监视器、图象存储和处理系统以及486计算机等组成。利用这种技术,实时显示了真实火箭燃气射流场,定量计算了流场的参量分布.     

压电式射流激励器工作特性的实验研究

实验设计了压电式合成射流激励器及压电振子振幅测量系统和合成射流速度测量系统.此射流激励器为换能装置,产生的合成射流速度与电参数如驱动频率、信号波形、驱动电压等因素有关.只有驱动频率在一定范围内时才会产生射流速度,且存在着最佳的驱动频率;方波与正弦波、三角波相比可产生更大的射流速度;合适的射流口尺寸也可提高射流速度.     

密闭腔中自然对流气体摆特性的有限元分析

论述了采用有限元法分析密闭腔中自然对流气体的摆特性。利用ANSYS-FLOTRAN CFD软件,通过建模、划分网格、加载和求解等途径,计算了在不同倾斜状态下二维密闭腔中点热源引起的对流场和温度场。结果表明,在浮升力作用下,二维密闭腔中气流的方向总是垂直向上,有摆的特性。密闭腔倾斜时,腔体中各点处的温度分布随倾斜角度而变化,气体摆式倾角传感器就利用这一特性敏感倾斜角度。     

敏感工作气体对射流陀螺灵敏度的影响

研究了干燥空气、N2和He等3种常用敏感工作气体对射流陀螺灵敏度的影响。采用有限元法计算了输入角速度ωi=20(°)/s时敏感元件内的流场。计算结果和实验表明,改变敏感元件内敏感工作气体的种类,流场分布也随之变化。ωi=20(°)/s时,两热电阻丝r1、r2处的气流速度差ΔvN2>ΔvAIR>ΔvHe。灵敏度系数KN2>KAIR>KHe,其中KN2=1.05 KAIR,KHe=0.21%KAIR。N2对应的灵敏度最高,热电阻丝抗氧化,稳定性较好,但成本高;干燥空气的灵敏度次之,热电阻丝易氧化,稳定性差;He对应的灵敏度最小,热电阻丝不易氧化,稳定性最好。该文解释了敏感工作气体对射流陀螺灵敏度的影响机理,为提高射流陀螺的实用性,满足不同工程需要开辟了一个新的途径。     

微机械气流式加速度计敏感机理的有限元分析

揭示了微机械气流式加速度计的敏感机理。采用有限元方法,分析了在不同加速度输入时敏感元件内的流场分布。结果表明,无加速度输入时,两热敏电阻处的气流速度相等,两热敏电阻上的电流相等,电桥输出为0;有加速度输入时,两热敏电阻处的气流速度之差随加速度变化而变化,引起两热敏电阻上电流之差也随之变化,电桥输出一个对应于加速度的电压。所述的方法为微机械气流式加速度计的结构优化设计提供了简单有效的途径。     

通信电源机组舱流场的有限元分析

采用ANSYS／FLOTRAN软件对机组舱内的空气流场进行了有限元分析计算，通过计算分析得出了机组舱进风口和抽风口的最佳组合方式．     

动圈式扬声器内热过程的有限元分析

根据传热学原理,采用ANSYS有限元软件对加载过程中的动圈式扬声器内热分布进行了稳态和瞬态模拟,给出了系统温度场的二维分布和三维响应。给定条件下的计算结果表明,电功率冲击加载下音圈的温度响应迅速;显著的温度梯度也意味着音圈内的热流密度远高于周围部件。同时,较强的热冲击也容易增大薄壁骨架,尤其是纸质骨架发生变形的程度。     

气体摆式倾角传感器敏感机理的有限元分析

解释了气体摆式倾角传感器的敏感机理。采用有限元方法,利用ANSYS-FLOTRAN CFD软件,通过建模、划分网格、加载和求解等途径,计算了在不同倾斜状态下二维密闭腔中两点热源引起的对流场。计算结果表明:在水平状态时,两热源处的气流速度相等,两热电阻丝上的电流相等,电桥电路输出为零;在倾斜状态下时,两热源处的气流速度之差随着倾斜角度而变化,引起两热电阻丝上电流之差也随之变化,电桥输出一个对应于倾斜角度的电压。有限元计算方法为气体摆式倾角传感器的优化设计,开辟了一条有效的研究途径。     

两丝球形气流式倾角传感器敏感机理的研究

采用有限元法(FEM)计算了两丝球形敏感元件内的温度场和流场,解释和验证了该结构传感器的敏感机理。计算结果和实验表明,两丝球形敏感元件内的流场和温度场随倾角θ发生变化;倾斜时等温线不再左右对称,高温等温线重叠部分减少;θ=0°时,热敏电阻丝r1、r2的平均温度差ΔT=0;θ=10°时,ΔT=7.31K;θ=20°时,ΔT=13.64K。ΔT随着θ变化的平均灵敏度为0.707K/(°);倾斜时位置偏高的热敏电阻丝平均温度高,θ和ΔT基本呈线性关系;与实测值相比,理论值偏大,平均相对偏差为4.5%;热敏电阻丝r1、r2的温度差ΔT随着倾角θ变化,引起两热敏电阻丝阻值改变,检测电桥输出一个对应于倾角θ的不平衡电压ΔV。该文采用的方法为两丝球形敏感腔结构气流式倾角传感器的结构优化和性能改进开辟了有效的研究途径。     

半球缺阻流体无阀压电泵流场分析

为使半球缺阻流体无阀压电泵在医疗、保健、航空航天器等领域得到更好的应用,需对半球缺阻流体无阀压电泵的工作特性进行相关的研究分析。该文首先对半球缺阻流体无阀压电泵的结构和工作原理进行了分析,并对泵内流阻特性进行理论分析;同时,采用有限元软件对半球缺阻流体无阀压电泵内部流场进行了模拟分析,结果表明,泵内流体正反向流时的流速随半球缺半径的增大呈递减趋势,泵腔内部的压强变化平缓。实际加工了样泵及多组不同半径的半球缺组并进行了实验,结果表明,泵的最大输出流量随半球缺半径增大而减小,在工作电压为150V,半球缺半径为4.0mm时,泵的最大输出流量值为121.4mL/min,验证了半球缺能作为无阀压电泵的无移动部件阀及半球缺阻流体无阀压电泵的有效性。     

铁路车辆车钩再制造激光表面熔覆温度场有限元分析

激光表面熔覆作为一种再制造技术手段被应用于零件表面的修复和强化.针对以激光表面熔覆为主要工艺的铁路货车易磨损零部件车钩的再制造,以有限元方法模拟熔覆过程中熔覆区和基体的温度场.在研究激光表面熔覆数值模拟的热源模型、相变潜热以及网格划分等相关技术的基础上,模拟分析激光束与圆柱内孔表面不同夹角时,预置式激光熔覆和同步送粉式激光熔覆温度场变化,进行对比.模拟结果符合激光表面熔覆的基本规律,可应用于车钩再制造过程中的激光表面熔覆工艺的预估与设计.