基于改进平均流量模型的离合器接合特性仿真

针对液力机械变速器湿式多片离合器的结构特点,研究了离合器摩擦副表面粗糙接触、摩擦材料的可渗透性和润滑油液的离心力,改进了平均流量模型,建立了修正的雷诺方程用于计算接合过程中油膜压力和油膜厚度的变化规律。采用Greenwood-Tripp接触模型,建立了单摩擦副承载力方程和转矩方程。通过研究摩擦片和对偶钢片相对滑动产生的摩擦热以及润滑油对摩擦副的冷却作用,获得了被动摩擦片的角速度、油膜厚度以及摩擦转矩等离合器接合过程工作特性的变化规律。最后,仿真分析了摩擦副的工作参数和材料特性对接合转矩的影响规律。     

KDP晶体真空吸附方式对加工面形精度的影响

建立KDP晶体与真空吸盘间有限元接触模型,并利用该模型分析吸气孔和吸气槽真空吸盘对KDP晶体面形精度的影响,分析了不同直径的吸气孔真空吸盘对KDP晶体变形的影响。结果表明：增大真空吸盘的占空比,可以减小完全吸附所需的真空度。吸气孔的直径越小,表面的变形越小。研究还发现,采用吸气孔吸附方式比采用吸气槽吸附方式可以得到更理想的面形质量。该结论对提高KDP晶体面形精度有着重要指导意义。利用超精密机床采用真空孔吸附方式加工KDP晶体,加工出面形精度为1／2X的表面。     

一种涡旋体轮廓精密原型测量系统

采用接触型红宝石探头沿X轴方向做匀速移动进行扫描测量,被测涡旋工件定位在精密旋转平台上,旋转平台的旋转速度和扫描探针移动速度按阿基米德螺旋线联动,通过探针的三维传感器输出和X轴位移传感器的输出能精密测出对应角度的涡旋半径,通过仿真对测量系统误差进行分析,且和三坐标测量机（CMMs）的测量结果进行对比。结果表明：原型精密测量系统的测量精度和CMMs相当,但测量时间大大缩短,基本上可以满足在线加工测量的需求。     

永磁磁阻双转子混合电机的优化设计

永磁磁阻双转子混合电机是一种新型双转子电机.相较于双转子永磁同步电机,其内部的永磁转子被替换为同步磁阻转子,这种永磁磁阻双转子混合电机在许多方面的性能优于同样设计的双转子永磁同步电机,但存在外转子转矩脉动过大的问题.为了降低永磁磁阻双转子混合电机的外转子输出转矩的转矩脉动,提出利用田口法对电机进行优化,选择7个永磁磁阻双转子混合电机的参数作为优化因子,优化目标为齿槽转矩、外转子转矩脉动和内外转子的转矩.通过实验得到一组最佳优化参数,并用仿真实验验证了该参数组合较原始的参数确实能够降低永磁磁阻双转子混合电机外转子的转矩脉动,同时还能提高永磁磁阻双转子混合电机的内外转子的转矩,验证了田口法在新型永磁磁阻双转子混合电机这种复杂结构电机的多目标优化的有效性.     

湿式离合器接合压力对接合特性的影响研究

通过分析湿式离合器的接合过程,应用一维平均雷诺方程和粗糙表面弹性接触模型建立湿式离合器接合过程数学模型。利用龙格-库塔数值方法对接合过程数学模型进行求解,研究湿式离合器接合压力对接合过程中黏性转矩、粗糙摩擦转矩及传递转矩的变化规律。仿真结果表明:接合压力上升越慢,其产生的黏性转矩、粗糙摩擦转矩及传递转矩响应越慢;接合压力上升特性对黏性转矩和粗糙摩擦转矩的峰值影响较小,对黏性转矩总体变化趋势影响也较小,但对粗糙摩擦转矩和传递转矩总体变化趋势影响较大。     

非晶合金摩擦焊装置设计

为了增大非晶合金尺寸,设计了一种新型摩擦焊装置,用来连接毫米尺度的非晶合金棒料.该装置主要由主轴旋转单元,直线驱动单元以及参数控制单元三部分组成,分别实现工件的旋转、直线运动、摩擦焊接参数控制及采集.采用LABVIEW软件搭建了操作界面,实现焊接过程中主要参数的输入及监控采集.以Zr 55Cu 30Al 10Ni5非晶棒料为焊接对象,在不同焊接参数下进行了摩擦焊试验.结果表明,较高的转速能更快的让摩擦界面较短时间内完全进入过冷液相区,成功实现工件连接.新型摩擦焊装置能够实现非晶合金棒料的连接,达到设计要求.     

基于无速度传感器的并联双感应电机矢量控制仿真研究

对基于无速度传感器控制技术的单逆变器并联双感应电机矢量控制系统进行了仿真研究,由于自适应伪降阶观测器的极点不依赖于感应电机的转速,将其应用到磁链观测中,有利于提高转速和转矩的响应速度;给出了单逆变器控制并联双感应电机的直接转子磁场定向的矢量控制方案,并推导出旋转坐标系下励磁电流分量和转矩电流分量,构建其仿真模型,并对电机参数和负载不平衡情况进行了仿真分析.仿真结果表明在电机参数和负载不平衡情况下,系统具有良好的动、稳态性能.     

假想圆对六角燃烧器区域气流旋转特性的影响

针对某六角切圆燃烧煤粉锅炉存在的受热面结渣问题,应用激光多普勒测速仪(PDA),对燃烧器出口区域气流的旋转特性进行了三维冷态试验研究,采用标准的k-ε双方程湍流模型进行了数值模拟研究,安排了原始设计工况和加大上层燃烧器二次风假想切圆直径的改进工况．研究结果表明,燃烧器六角布置的锅炉,炉内气流旋转较弱,炉膛角部出现二次旋涡,主旋转气流呈动态椭圆形．适当地采用一、二次风同心双切圆布置形式,能够有效地改善炉内气流的旋转特性,从而抑制受热面结渣现象的发生．     

改进气流特性减重40%的热塑性塑料进气管

美国密歇根州杜邦汽车公司采用杜邦Zytel玻璃增强尼龙制造的轻质热塑性塑料进气管，比铝制结构减重40％，且改进了气流特性。工程化的热塑性进气管，设计用于5．6升双凸轮轴(DOHC)V8产品，目的是为了改进舰队(Armada)全尺寸无人驾驶机(SUV)和Infiniti QX56全尺寸太阳神(Titan)敞蓬小型载货卡车的末端转矩。这种进气管采用旋转熔接端帽密封，也可用作真空制动调节器的安装支架。     

线接触回转铣削外圆柱表面粗糙度分析

为了分析线接触回转铣削外圆柱工件表面加工质量,运用矢量运算方法建立了线接触回转铣削外圆柱工件运动学模型.根据刀齿包络原理,对工件横截表面理论粗糙度几何学形成机理进行了分析,并仿真了顺、逆铣加工条件下的刀齿轨迹.建立了顺、逆铣加工中线接触铣削外圆柱表面理论粗糙度的计算分析模型,提出了顺、逆铣加工理论粗糙度数值计算方法,并分析了各个加工参数对理论粗糙度的影响.经计算比较,该分析及计算方法能精确反映线接触回转铣削外圆柱工件表面理论粗糙度,为加工参数的计算、选择提供了理论依据.     

湿式多片换档离合器带排转矩的预测模型

为了研究湿式多片换档离合器带排转矩的形成机理,建立湿式离合器的带排转矩预测模型.根据黏性流体力学中层流理论的Navier-Stokes方程,考虑到分离间隙中冷却润滑油膜的离心惯性作用,推导油膜的径向速度模型.通过对径向速度的仿真分析,揭示离心惯性力会使油膜产生收缩的现象.为了描述这一现象引入等效外径的概念,利用油膜的表面张力作用求出等效外径.将等效外径应用于牛顿内摩擦定律推导新的预测模型,通过试验数据和传统模型验证了新模型的正确性和有效性.     

新型空心圆柱仪的研制与应用

为研究交通、波浪等荷载产生的主应力轴循环旋转应力路径对土体性状的影响，研制了可以在轴力、扭矩中高频率下共同变载的空心圆柱仪（HCA），并分析了设备的技术参数和性能指标.在静态试验环境下，设备的内外围压、轴力和扭矩均可独立控制；在动态试验环境下，轴力和扭矩可作任意波形周期变化，变载频率可达5 Hz.传感器工作性能稳定，测量精度高，有多重校合，并配备了非接触式水下应变传感器.通过开发专用切样装置，利用该设备对原状黏土样进行初步试验，分别验证了仪器实现主应力轴旋转特殊应力路径以及在中、高频率下轴力和扭矩的任意波形变载功能，说明此空心圆柱仪具备模拟包括主应力轴旋转在内的复杂应力路径的工作能力.     

非等温平行流下吹吸式通风系统流场的数值模拟

为探究非等温平行流下吹吸式通风系统的流场与污染物扩散规律,采用CFD的方法模拟典型三维一吹一吸两侧中心对称排布的吹吸式通风系统。对比模拟结果与实验数据,得知两者的变化趋势基本吻合。研究结果表明,当流场中送风速度一定、射流与环境空气存在温差时,随着温差增大,阿基米德数增大,轴心速度快速递减;轴心温度沿着吹吸流场方向下降;涡流中心先增高后降低。污染物扩散方面,当送风温度接近环境温度时,系统吸收污染物的能力最好。当射流与环境温差一定时,流场中送风速度增大,阿基米德数减小,轴心温度先增大后减小,流场的涡流中心向上偏移程度减小。可见,增加送风速度有利于系统的污染物吸收,减少污染物逃逸。     

双层反转垂直轴风力机的流场特性数值模拟

针对由垂直轴风力机运行过程中的动态失速问题所导致的功率系数较低的问题,提出双层反转构型的垂直轴风力机. 通过在传统垂直轴风力机内侧设置反转向辅助叶片的方式,改善垂直轴风力机流场,从而提高其功率系数. 将该风力机与传统垂直轴风力机进行计算流体动力学数值模拟对比分析,研究不同叶尖速比情况下两者流场特性的差异以及双层风力机内外层风轮起始运转相位差的影响. 通过计算得到的内层辅助叶片的时均扭矩系数为正,不需要额外功率输入. 外层叶片的扭矩系数结果表明,采用这种构型会降低叶片上游区域扭矩系数的峰值,同时大幅提高下游区域扭矩系数,从而实现时均发电效率的提高. 对流场中涡系结构进行分析,结果表明,功率系数提升的原因是内层辅助叶片的反向旋转抑制了主叶片的动态失速. 特别是当叶尖速比为1.85时,在初始相位差为90°的对比算例中,与传统垂直轴风力机相比,新构型下的叶片时均扭矩系数提高了43.92 %.     

基于某信息机房地板空调送风的数值模拟

采用C F D软件对某信息机房的地板空调送风系统进行数值模拟与计算,结果表明:该信息机房的温度分布比较均匀,大部分区域为295~296 K;机房内部气流组织较好,不存在明显的漩涡区和通风死角,符合信息数据库室内空调的设计要求。由此证明,采用地板空调送风系统对信息机房进行供冷,可有效改善信息机房局部过热问题,可供类似信息机房的空调设计参考。     

配流轴的摩擦扭矩特性研究

以径向力不平衡结构配流轴和径向力全平衡结构配流轴为研究对象，深入分析了液压马达配流轴的摩擦力矩特性，建立了配流轴摩擦力矩数学模型，并进行了仿真研究，发现配流轴的摩擦力矩随液压马达配流轴的结构参数和转速变化．     

Tribological performances of Si3N4 ceramic in vacuum

The ceramic material,due to its finer mechanicalcapabilities,is noticed widely by engineers and used inmany fields such as automobile industry,chemical in-dustry,aviation and space flight[1,2].As space explo-ration expands,the investigation on tribological proper-ties of ceramic material in vacuum is recognized.Thegrease is easy to evaporate in vacuum,which can pol-lute nearby apparatuses and meters and even causetheir failure,so many parts of a spacecraft cannot belubricated with grease[3].A …     

旋转环形偏心圆截面弯管内流动特性分析

采用贴体坐标系下的SIMPLE方法来求解旋转环形偏心圆截面弯管内流体流动的速度场。分析了偏心距和旋转对于二次流以及轴向速度分布的影响，同时给出了平均摩擦系数和壁面摩擦力的分布。结果表明，二次流和轴向速度的最大值总是趋向位于内、外壁面距离较大的一侧。在计算参数保持一致的条件下，在所研究的3种偏心距（0，0.2，-0.2）中，当偏心距为0.2时平均摩擦系数最小。当旋转从负到正连续变化时，平均摩擦系数和二次流强度存在临界点，临界点的数值依赖于偏心距。     

转叶舵机用复式摆动缸操舵原理

转叶舵机具有结构紧凑、机械效率高、安装简便等优点,在舰船上得到广泛应用.现有转叶舵机为单层液压摆动缸,舵叶转动区间受摆动缸结构限制具有饱和非线性.此外,舵叶受水动力干扰引起的冲舵、滞舵和跑舵现象,严重影响船舶航向控制和舵减摇效果.针对上述问题,以直驱式电液伺服转叶舵机为对象,在建立数学模型,分析水动力对舵角干扰的基础上...     

达里厄风力机恶劣工况下气动特性的数值模拟

以一台具有三个叶片的达里厄风力发电机为例,分析了不同相位叶片的受力特点;基于Fluent软件,采用雷诺时均N-S方程和k-ωSST模型,结合MRF旋转坐标系技术对垂直轴风力发电机进行了二维数值模拟,研究了该垂直轴风力机的风轮扭矩的周期性变化规律,确定了一个旋转周期内的恶劣工况。通过对恶劣工况下不同来流风速和转速时的瞬态数值模拟获得了其流场特征。研究表明:叶片之间的干扰和风轮的气流泄露将在不同程度上影响风力机的性能,并模拟计算了增加叶片后的扭矩变化规律。