风电增速齿轮三维参数化建模与接触强度分析

首先基于Pro/Program的参数化设计方法精确地建立风电增速齿轮模型,在此基础上采用有限元法对风电增速齿轮作接触应力分析和赫兹理论计算,并把FEM计算结果与赫兹计算结果对比以确定数值分析在风电齿轮接触分析中的适用性,最后得到相应分析结论,进而为齿轮的优化设计和分析提供了有效的理论依据。     

热油泵用机械密封波纹管疲劳特性研究

热油泵用波纹管机械密封装置的关键零部件金属波纹管,在变工况条件下极易出现疲劳断裂情况。为研究热油泵用机械密封波纹管疲劳特性,建立U形和V形2种类型金属波纹的三维模型,采用结构-热多场耦合分析方法,分析金属波纹管在不同温差工况下的变形场、应力场和疲劳寿命变化规律。结果表明:U形和V形金属波纹管的最大应力值和最大变形量都随着温差的增大而增大,最小疲劳寿命随着温差的增大而减小;V形金属波纹管的力学性能与疲劳性能均好于U形金属波纹管;受力端为整个金属波纹管整体最易损坏部位,该处变形量和应力值都为最大,而疲劳寿命值为最小,为提高金属波纹管的使用寿命和运行稳定性,须对该处进行加固处理。     

风电行星轮系动态传动特性分析

以风力发电机用增速齿轮箱内斜齿行星齿轮系为研究对象,考虑行星架存在的多间隙对齿轮啮合影响,建立齿轮系的非线性有限元模型,结合接触冲击动力学理论和有限元法,得到风电斜齿行星轮系的动态啮合应力和齿根弯曲应力。研究不同转速和扭矩时风电齿轮传动的特点和变化规律,分析转速和扭矩对斜齿行星传动特性的影响,并对不同扭矩和转速的齿轮啮合应力和齿根弯曲应力进行对比。结果表明:转速对啮合应力的影响较大,转速达到某一数值时,齿轮啮合过程中的应力达到最小,在此基础上增大或减小转速,应力均会增大;扭矩对应力的影响不大,但增大到或减小到一定程度会导致齿轮卡齿,建议对轮齿进行修行,以减小轮齿的应力。     

基于Excel的连续梁内力有限元数值迭代计算

建立了连续梁的内力计算有限元数值模型,以Excel 软件为计算工具,分别用雅克比迭代法、高斯-赛德尔迭代法、超松弛迭代法和共轭梯度法等4种常用方法对模型进行了迭代计算,并对4种迭代计算方法的收敛速度和效率进行了分析和研究,提出了一种基于Excel的快捷有效的有限元数值计算方法.     

基于大涡模拟的离心风机流固耦合分析

以某型号离心风机为研究对象,针对风机叶轮在旋转时的耦合振动问题,采用大涡模拟的方法,对风机的内部流场规律进行数值分析,并与采用RNGκ-ε模型的分析结果对比.利用大涡模拟的数值分析结果对风机叶轮进行单向流固耦合分析.结果表明:大涡模拟得到的分析结果更加精确,更能表现出风机内部的真实流动情况;在流场方面,叶片表面的压力会...     

正五边形-椭圆形复合微孔化机械密封性能研究

针对微孔化机械密封可以成效改善机械密封性能问题,探究考虑复合微孔对机械密封的承载力和泄漏量的变化规律,以揭示复合微孔具有较好的密封性能。首先,建立正五边形-椭圆形复合微孔流体膜的几何模型;其次,通过数值模拟研究了复合微孔织构化对机械密封摩擦副端面流场的压力分布,并与单一微孔进行了对比;最后,进行对比其不同微孔深度h_p、旋转速度n、面积比S_p和压力进口p_i等对密封性能的影响。结果表明,微孔深度3μm左右时,复合微孔的泄漏量和承载力均取得了最大值,开漏比取得了最小值;复合微孔的承载力和泄漏量均随着转速和进口压力的增大而增大;复合微孔化机械密封具有较大的承载力和较小的泄漏量,其开漏比优于单一微孔的开漏比,复合微孔化端面具有良好的密封性能。     

机械密封端面T形槽液膜压力脉动特性分析

针对机械密封端面液膜流场的压力脉动,以机械密封端面T形槽液膜为研究对象,进行了机械密封摩擦副端面液膜微尺度区域的压力脉动特性分析。基于流体润滑理论,建立了机械密封端面T形槽三维液膜模型。求解端面液膜流体雷诺方程,计算分析了不同工况下端面液膜的压力脉动特性和频谱特性,探讨了端面流场压力周期性变化的影响因素。结果表明:在不同转速下机械密封端面液膜流场压力均呈现周期性脉动,压力脉动的振幅沿T形槽槽区径向方向增大;端面液膜的开启力受到槽区和非槽区动静干涉的影响;端面液膜流场压力脉动受到主轴转速和槽数的影响。     

油泵用机械密封摩擦副界面热-结构耦合分析

以热-结构耦合数值计算理论为基础,同时施加温度和力载荷边界条件,对处于高速、高压等高参数极端工况热油泵用波纹管机械密封装置摩擦副界面进行了热-结构耦合数值建模与计算分析。研究了密封环摩擦副界面的温度场特点及温度、热应力分布规律,分析了密封环在温度载荷和力载荷耦合作用下密封环的变形情况。结果表明:最高温度产生在摩擦副内径处,最大热变形在摩擦副外径处;动静环配对材料的导热系数越大,产生的最高温度就越小;在摩擦副的外径侧产生的变形有利于形成收敛型间隙。