水射流作用钛合金的有限元应力分析

水射流高速冲击对象靶物时,参数测定较复杂。利用有限元软件显示动力学模块对不同的射流粒子和射流速度在水射流作用钛合金时的应力进行数值分析可获得理想结果。数值模拟结果表明,水射流的冲击速度由500 m/s升至2 000 m/s时,作用于钛合金的应力由5×105k P a增加至45×105k Pa。颗粒尺寸由0.04 m m至0.1 m m内变化对应力的影响较大,应力在3×10-4s内由48×105k P a迅速下降为25×105k Pa,随着冲击的持续应力趋于稳定值15×105k Pa。     

基于热弹流润滑的墨辊挤压接触区的油墨温度分析

印刷过程中,印刷油墨的温度和黏度对印刷质量有较大的影响。基于热弹流润滑理论,应用MATLAB计算了两墨辊接触区内的油墨墨层压力、中心墨层厚度及油墨层的温度分布,研究了印刷油墨在一软一硬两墨辊接触区内沿墨层厚度方向不同位置处的油墨温度分布,以及载荷、对滚速度和墨辊材料对油墨中间层最大温升的影响。结果表明：受热传导的影响,沿墨层厚度方向的不同位置处,中间层油墨温度最高,越靠近两墨辊处温度越低;随着载荷的增大,油墨中间层最大温升增加;随着两辊对滚速度的增加,两辊接触区油墨中间层的温度变化不大;随着软辊弹性模量的增加,两辊接触区油墨中间层的温升逐渐增加。     

夹心式压电超声换能器声场分析

对谐振频率为28.4 kHz的夹心式压电超声换能器声场进行仿真分析,研究空化气泡对声场分布及噪声的影响。以COMSOL软件压力声学接口为基础,对换能器进行瞬态分析,观察有无空化气泡时空间内的声压分布情况,对比两种情况下截点位置的声压变化曲线及频域分布曲线。通过试验对仿真结果进行验证,确认空化气泡的存在增强了空间中的声场,使水中最大声压值由8×104 Pa增大至2.5×105 Pa,空气中最大声压值由80 Pa增大至140 Pa。水中的高声压区集中在空化区域内,空化区域后方的声压减弱。与此同时,空化气泡使空气中的低频噪声增加,截点位置的声压幅值由原来的2 Pa增大至4 Pa。     

阵列型空气轴承特,陛与供气压强关系的仿真分析

基于FLUENT采用三维双精度标准κ-ε粘性湍流模型,仿真了供气压强为6、7、8、9和10 atm时的同孔径等间距孔式静压空气平面轴承节流器4×4阵列,得到了五种压强下阵列多节流器耦合后的质量流量、气膜平均压强等关键性能参数及气膜静压强分布、速度分布等.仿真数据表明:总质量流量与供气压强成比例;增大供气压强可提高气浮垫的平均气膜压强即承栽能力.从气膜压强和速度关于位置坐标的累积分布得到了不同供气压强下阵列气膜区压强、气体速度的耦合关系.仿真结果能指导静压空气平面轴承的优化设计,为辨识多节流器阵列气膜压强和气体速度分布等理论模型提供了仿真数据.     

基于Fluent的动压径向轴承油膜力场模拟研究

通过Gambit划分网格建立有限元模型,利用CFD软件Fluent直接求解油膜轴承力学方程的方法对油膜轴承力场进行模拟。研究在相同的进油压力下,轴承在不同转速下油膜力场的三维分布。结果表明:油膜力场分布模拟结果与理论研究及实验结果一致,证明理论、实验与数值模拟结合研究油膜力场分布的可行性;在稳态工作下,动压滑动油膜轴承在油膜厚度最小处被分隔成楔形收敛区和发散区,并在楔形收敛区和发散区油膜分别存在正压峰值和负压峰值;油膜最大正压和最大负压随转速均呈线性增长的规律,且与位置无关。     

基于CFD的节流阀防刺短节的流场分析

采用CFD三维流场分析软件对楔形节流阀防刺短节的流场进行模拟,研究防刺短节中流体的流速及压力变化。结果表明：在给定的边界条件下,流体经过防刺短节进出口端时,平均速度差基本不变,压强差在0.29～0.3MPa之间变化,最大速度（16.36m/s）发生在防刺短节出口壁面处（即合金头的下端部位）,合金头用硬质合金材料,此最大速度对其影响不大,故其不会受到较大的冲蚀。因此,在实际工况下,这种防刺装置可以正常使用。     

航空燃油齿轮泵流动机理的数值模拟研究

通过理论分析和实验研究难以获取航空燃油齿轮泵的流动特性,针对这一问题,对航空燃油齿轮泵流动机理进行了数值模拟研究。首先,采用雷诺平均方程和k-ε湍流模型作为数学模型;然后,应用基于弹簧变形法和局部网格重构技术的动网格技术实现了网格变形;最后,在Fluent中的不同转速下针对内流场进行了数值求解,得到了其压力和速度分布,并分析了转速变化对其流场的影响。研究结果表明:齿轮进入和退出啮合的区域分别形成了局部高压区和低压区,最高压强可达4.3 MPa～20 MPa,最低压强可达-10 MPa～-40 MPa,且两者压差随转速提高而增大;在齿轮啮合处流速达到了局部最大值,最大速度可达105 m/s～269 m/s,且该值与齿轮转速正相关;该研究成果为航空燃油齿轮泵的运行维护和优化设计提供了理论依据。     

整体式平箔气体动压止推轴承静特性分析

整体式平箔气体动压止推轴承具备制造工艺简单,承载能力强等优点,其由多个带有独立波箔的轴承扇区组成,但具有一个完整的环形平箔片。为了探究该新型轴承工作机制和静特性,提出相应的静特性分析模型并利用循环边界耦合条件,设置气流入口与出口处压力相等,利用数值仿真分析整体式平箔止推轴承的转速、最小气膜厚度和楔形高度对其静特性的影响,并与相同工作条件下的分离式平箔轴承进行比较。研究结果表明：整体式平箔所设计的轴承在负载情况下平箔片会由楔形-台阶转变为楔形-平端的几何形状,单瓦扇区后缘因变形向上弯曲产生二次收敛间隙,因此形成2个气膜压力峰值,且由于轴承面积较分离式平箔所设计的轴承更大,因此承载能力会更高;由于平箔台阶处存在负压区,因此整体式平箔最优楔形高度区间延后于分离式平箔出现,当楔形高度在50 μm左右时,能够达到较高承载能力并且摩擦力矩较小;当增加最小气膜厚度时,其承载能力与摩擦力矩均减小。     

短三瓦轴承的运动机理与修复调整

短三瓦轴承的调整修复是一项比较精细的工作，忽视了任何一个环节都会导致不良的后果。间隙调小了易抱轴，调大了磨削精度差。现将笔者的经验介绍如下。一、短三瓦轴承的运动机理1．基本结构和楔形油膜运动机理图1为短三瓦动压轴承结构简图。三块扇形轴瓦由球面销交承，均匀分布在轴径的周围。由于每块轴瓦上的支承球面中心在圆周方向上离中心线有～偏心距，在主轴与无间保持一定间隙的调定位时，当主轴旋转时在油液的作用下，三块轴瓦各自绕球面支承螺钉的球头摆动到平衡位置，并形成三个楔形隙缝，在此降缝处产生压力油楔，使主轴浮起在三…     

[设计与优化]市域铁路智慧站台门系统关键技术

针对市域铁路站台门面临的多种车型混跑、列车高速过站风压对站台门产生冲击等现状,提出了智慧站台门系统设计的关键技术及方案。基于升降式站台门技术实现了对多种车型车门位置的兼容,应用智能候车引导技术实现了乘客乘降出行的智能指引,通过智慧运维技术实现了设备的预防性维修和可靠性运营。同时,构建了车站区间气体流动的不可压缩三维不定常紊流模型,仿真分析了列车高速过站过程中气流流动特性,通过数值仿真求解了不同过站速度下站台门承受的风压冲击,并结合试验测试对其进行了验证。研究表明,当列车过站速度达到220 km/h时,距离站台边缘1.2 m处最大活塞风压为1913 Pa,小于设计许用压力2050 Pa。仿真分析及试验结果证明了站台门系统设计的安全可靠性。