基于IPMV-PPD的飞机客舱热舒适性数值模拟研究

为改善桥载空调由于恒速送风所造成的客舱热舒适性不佳和节能效率不高的情况,用CFD方法建立了波音737飞机经济舱及人体的三维模型,对夏季工况下不同送风速度时客舱内的温度场进行了仿真分析。采用IPMV-PPD(Integrated Predicted Mean Vote-Predicted Percentage of Dissatisfied people)作为热舒适性指标,在选取的采样截面上得到各个采样点的风速、温度及IPMV、PPD的值,通过高斯拟合得到送风速度与IPMV、PPD平均值之间的曲线关系,进而求出满足乘客热舒适性要求的桥载空调最佳送风速度区间,为客舱舒适性控制及桥载空调节能控制提供理论依据。     

摩擦焊钻杆焊热淬火正交试验研究

进行了在摩擦焊局部高温形变条件下,利用焊接余热直接淬火并辅以高温回火的摩擦焊焊热淬火实验研究.正交试验结果表明,摩擦焊后机上淬火不影响材料的可焊性;焊接规范由弱变强,则韧性降低;冷却规范由弱变强(即冷却曲线变陡,冷却速度加快)则韧性提高.     

基于试验和CFD模拟的稠油热采井口四通管冲蚀规律分析

目的 分析稠油热采中含砂流体对四通管冲蚀磨损问题,明确失效机理及特征.方法 采用金相分析仪对失效四通管损伤处材料ZG(J)35CrMo进行金相组织分析,并采用扫描电镜(SEM)对四通管进行冲蚀形貌微观检测,同时借助多相流冲蚀试验机对四通管材料ZG(J)35CrMo进行冲蚀试验,构建冲蚀预测模型,并通过单因素冲蚀试验对冲...     

基于加工图的7085铝合金热成形性能研究

针对7085铝合金航空构件的热加工工艺问题,对7085铝合金在300～450℃和0.0001～1s-1条件下进行等温压缩实验,建立了7085铝合金热加工图并且分析了7085铝合金热成形性。结果表明:温度340~450℃、应变速率0.0001～1s-1为加工安全区;失稳区域为温度300～340℃、应变速率0.01～1s-1,在此区域加工时,形成绝热剪切带且带内组织为剧烈拉长晶粒;潜在危险加工区域为温度300～340℃、应变速率0.0001～0.01s-1;建议在温度340～410℃、应变速率0.0004～1s-1选择工艺参数。     

基于加工图的7085铝合金热成形性能研究

针对7085铝合金航空构件的热加工工艺问题,对7085铝合金在300～450℃和0.0001～1 s-1条件下进行等温压缩实验,建立了7085铝合金热加工图并且分析了7085铝合金热成形性.结果表明:温度340～450℃、应变速率0.0001～1s-1为加工安全区;失稳区域为温度300～340℃、应变速率0.01～1 s-1,在此区域加工时,形成绝热剪切带且带内组织为剧烈拉长晶粒;潜在危险加工区域为温度300～340℃、应变速率0.0001～0.01 s-1;建议在温度340～410℃、应变速率0.0004～1 s-1选择工艺参数.     

基于热接触分析的电主轴热态特性研究

采用热接触有限元分析方法对电主轴的温度场进行了分析,并且通过实验对有限元分析模型进行了校核和验证,提出了改善电主轴热态特性的措施,对改进措施的效果进行有限元分析,分析表明改进措施具有良好效果。分析了在油脂润滑和油-气润滑条件下电主轴温升所引起的的热变形,结果表明降低主轴温升对减小主轴的热变形具有明显效果。     

基于旋量运动学模型的飞行员操纵舒适性分析

依据GJB4856—2003提供的中国男性直升机飞行员人体尺寸,建立飞行员的上肢6自由度运动学模型,通过旋量理论和指数积公式对飞行员操纵舒适性进行分析,求解出飞行员的可达空间和舒适操纵空间,利用其结果对飞机座舱的操纵杆进行优化布置。采用基于旋量理论的指数积运动学建模方法,只需建立基础坐标系和工具坐标系,使得运动模型更为简单,且具有更明确的物理和几何意义。该方法为飞行员驾驶工效的评估提供了一个新的思路,可用于驾驶室布局的优化设计。     

热浸镀包铜钢丝的试验研究

采用热浸镀法进行包铜钢丝的试制,研究了浸镀温度、浸镀时间及预热温度对镀层厚度的影响。结果表明预热温度为500～600℃、浸镀温度为1120～1135℃及浸镀时间4～6s时,可以获得理想的镀层厚度。     

树脂砂热开裂倾向的试验研究

利用自行研制的树脂砂开裂时间测定仪,测量的热开裂时间能准确、可靠地评价树脂砂的热开裂性能和铸件飞翅缺陷倾向。研究了几种树脂砂的热开裂性能及其影响因素,实验测量的预示与生产浇注结果相一致。     

基于动作捕捉系统和JACK软件的坐姿舒适性分析

坐姿舒适度是一个受多种因素影响的复杂概念。目前还没有完善的评价座椅舒适度的方法,现有的评价方法大多是基于单一分析的,缺乏对问题的多方面分析。提出了一种将实际环境中的调查方法与虚拟环境相结合的新方法。首先,利用运动分析鹰眼数字系统捕捉参与者的身体运动动作,得到人体在空间中的点位信息,然后,将运动分析EVaRT软件与西门子Jack软件进行实时连接。利用JACK软件中的TAT报表工具输出数据,并在MATLAB中使用自行开发的程序计算出不同座椅坐姿的关节角度、扭矩和肌力,并完成数据分析。在分析了所有的运动研究结果后,发现两种类型的椅子之间差异变得明显。与此同时,研究肌肉舒适度指数,探索新的坐姿舒适度评价方法。将坐姿舒适度指数法与人体数字模型相结合,可以对坐姿舒适性进行分析,可用于优化人体坐姿的舒适度。     

滑阀式温控阀的结构优化仿真研究

为设计出小流阻、小轴向液动力的滑阀式温控阀,采用拉丁超立方抽样法对V形槽式滑阀进行设计参数优选。通过某航天器流体回路的系统仿真,发现等百分比型滑阀的控制超调量最小,通过正交试验法筛选出等百分比型开度-流量曲线滑阀。综合阀芯和阀腔的设计参数,得到优化设计方案,为三通滑阀式温控阀的定量化设计提供参考。     

纳米氧化锆基热障烧蚀复合涂层的制备与研究

在纳米ZrO2中加入适量低熔点无机烧蚀材料SiO2和Cu,利用大气等离子喷(APS)技术,在TC4基体上制备出一种复合防热涂层.应用等离子火炬对涂层进行模拟烧蚀防热试验,运用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、电子探针(EPMA)等测试方法对粉末及涂层烧蚀前后的物相组成、显微结构和成分分布进行了观察和确定.研究结果表明,复合涂层表层烧蚀防热作用明显,内部仅出现液化现象,总体上涂层防热性能仍优于单一PYSZ涂层.涂层平均结合强度为47.7MPa.     

机床热变形及热误差优化研究

为减少热变形对精密加工精度影响,对夏冬两季节机床主轴箱上温升和热变形及环境温度的影响进行了测试分析,并采用BP神经网络模型化的Volterra级数非线性系统实现热误差建模。分析结果表明：夏天环境温度受主轴箱散热影响而温度迅速升高;冬季机床散热较快,主轴箱上温升比较明显,环境温度几乎不变;同一台机床在夏季和冬季的热变形规律相似而变形量稍有不同。通过实验验证了该模型具有预测精度高的优点,为数控机床热误差实时补偿提供了参考。     

红外热波检测热激励源的优化

为解决热激励信号的选取问题,从热波检测的原理出发,建立了求解试件温度分布的偏微分方程组。通过分析方程组,发现热激励信号强度与温度升高值成正比关系。先从理论上对其进行推导,并使用ANSYS软件对试件内热传导过程进行数值计算。结果表明,增强热激励信号在脉冲热像法中可以成正比增大最大温差,在阶梯热像法中可以成正比增大各时刻的温差,在锁相热像法中可以成正比增大幅值差,为热激励信号强度的定量选取提供了理论依据和具体尺度。     

铸件热应力及热裂的数值模拟研究

铸件在铸造凝固过程中热应力场及热裂的数值模拟在实际的生产实践中起着十分重要的作用。本文综合国内外对铸造凝固过程中热应力及热裂数值模拟研究的现状，结合中北大学铸造工程研究中心的实际情况，指出了今后的研究方向和重点：建立适合铸造过程应力场数值模拟的模型，采用有限元软件ANSYS实现铸件热应力场的模拟分析，并计算残余应力。     

油气润滑参数对高速电主轴热特性影响的试验研究

为研究油气润滑参数对高速电主轴热特性的影响,在考虑气流压力和供油量2个因素下对高速电主轴进行热特性正交试验。结果表明:供油量对温升指标的影响最大,气流压力影响次之,二者的交互因素对温升指标的影响比较小。获得了最佳水平组合,得到了不同水平组合下电主轴各方向的热变形;分析电主轴各方向热变形不同的原因,得到在实际加工中应该重点控制主轴Z方向热变形量的结论。     

大型卧式加工中心动态与热态性能实验辨识

以机床整机及其关键部件的性能辨识为目标,以TH系列大型卧式加工中心作为分析对象,利用LMS振动分析平台,通过主轴系统模态实验、整机模态实验辨识机床的动态特性,找出了加工中心振动的三种主要振型和两种主要的振动成因;利用热成像仪和热态特性分析仪,通过加工中心立柱系统的温度场和热变形实验辨识机床的热态特性,得到了加工中心的温度分布和三个坐标方向上的热位移量,找出了主要热源、热汇和热流通路影响机床精度的方式,摸清了加工中心的动态和热态性能参数,找出了其薄弱环节,为通过结构优化和误差补偿等措施提高机床精度稳定性提供支撑。     

波纹板外吹环降噪优化设计与实验研究

针对热镀锌车间外吹环吹除波纹板多余锌粒时,外吹过程中产生的强噪声对车间工作人员及周围居民造成严重影响的问题,对外吹环喷嘴进行优化改型,在原始狭缝喷嘴上增加半圆形出气口槽。并采用大涡模拟结合FW-H方程对改型前后的外吹环声场特性进行分析,结果表明:原始外吹环喷嘴出口中心位置处的噪声最大达到121 dB;当增加的半圆形槽个数为30,直径为1 mm时,改型后外吹环最大噪声降至85.7 dB。为了验证数值仿真结果的正确性,对改型前后的外吹环射流噪声进行了实验测量,实验结果表明,改型后的外吹环具有良好的降噪效果。     

加工中心主轴系统的热变形分析与有限元计算

以TH6350卧式加工中心为研究对象,构建了一套基于虚拟仪器系统的加工中心主轴系统温度场和热误差测量系统,测出了加工中心主轴系统的温度场和各项热变形.建立了基于I-DEAS的加工中心主轴系统的温度场和热变形有限元模型,得到了主轴系统的温度场和热变形分布及其计算结果,计算结果与实测值得到了较好的吻合,研究结果为加工中心的改进设计、温度控制和误差补偿提供了理论依据.