小孔节流器导向锥角对空气静压轴承性能的影响

研究发现小孔节流器导向锥角也是影响空气静压轴承动静态性能的重要因素之一,且导向锥角大小在加工中易于控制。为揭示导向锥角的大小对轴承动静态性能的影响规律,通过建立空气静压止推轴承节流器理论模型,利用FLUENT软件,对不同导向锥角节流器出口的压力分布和气腔内涡核分布进行有限元模拟;结合DOE仿真实验,获得了不同导向锥角下轴承的静态特性曲线。结果表明:减小节流器导向锥角,可以减缓节流孔出口压力骤降,气腔内涡核数量减少;随着导向锥角的增大,轴承的承载力和质量流量减小,而轴承刚度在小幅度增加后趋于一致。因此,使用小导向锥角的节流器可有效地提高轴承的稳定性和承载力。     

大型结构件刀口及惠勒密封重复密封性能研究

针对要求高真空度内环境的大型结构件采用的刀口密封在现场装调抽真空过程中达不到泄漏率要求的问题,研究采用惠勒密封的可行性。采用试验方法确定刀口密封和惠勒密封合适的螺栓预紧力,并比较2种常用密封方式的重复密封性能;采用有限元方法分析其接触面的应力和应变。结果表明:相比刀口密封,惠勒密封结构能在更大的螺钉拧紧力矩范围内实现有效密封;刀口密封和惠勒密封均能很好地实现首次密封,但当二次密封出现结构缺陷时,刀口密封必须修复破损的刀口或更换金属垫圈才能实现再次有效密封,而惠勒密封仅需适当增加螺钉的拧紧力矩即可保证有效密封,因此惠勒密封具有更高的可靠性。     

量子模糊形态学联想记忆网络及在齿轮振动信号识别中的应用

针对传统模糊形态学联想记忆网络(FMAM)不能自适应选择结构元素的形状和大小,在对样本进行分类时存在错分问题,以量子的叠加、坍塌性质为基础,提出量子模糊形态学联想记忆网络(QFMAM),用量子位系统构造结构元素,量子位概率代表相应的隶属度,获取具有自适应特性的结构元素,在分类前先对样本进行处理从而降低无用干扰信息对分类精度的影响。利用QFMAM分别对仿真数据和齿轮箱台架实验信号进行分类,并与FMAM、支持向量机(SVM)、朴素贝叶斯分类器(NBC)的分类性能作比较,验证了提出的QFMAM训练效率高、学习能力强、分类精度高,是一种很好用的智能分类器。     

水基纳米液压液抗磨减摩特性的分子动力学模拟*

为探究纳米颗粒对于水基纳米液压液抗磨减摩特性的影响机制,以水基Cu纳米液压液为例,构建纳米流体在平板间做剪切流动的动力学模型,采用Lennard-Jones势函数、嵌入原子势(EAM)、MCY建立原子间势能模型,研究不同压力、不同纳米颗粒含量、不同剪切速度下水基纳米液压液的抗磨减摩特性和承载能力。结果表明:水基纳米液压液的承载能力随着纳米颗粒数量的增加而增大;在一定范围内,摩擦力会随着纳米颗粒含量的增大而减小,但过大的纳米颗粒含量将导致摩擦加剧。借助分子动力学模拟的方法,探索在剪切作用下纳米颗粒的运动状态,结果发现纳米颗粒绕不同坐标轴的角速度分量存在较大的差异,表明纳米颗粒在模拟区域的上下金属壁面之间起到类似滚珠轴承中滚珠的作用。     

纯电动汽车一体化动力总成非接触式密封结构设计

纯电动汽车一体化动力总成普遍使用的油封因与轴为抱紧滑动密封,在长期磨损、老化后容易失效,且不容易更换,同时在电机高速运转时,因线速度较大,油封无法满足设计要求。针对此问题,设计一款适用于纯电动汽车一体化动力总成的非接触式新型密封结构。该密封将动环和静环集成在一起,中间形成迷宫结构,并在动、静环之间增加了浮动环。通过模拟仿真及实验验证了该非接触式新型密封结构达到设计预期功能,可靠性较常规油封密封有明显提升,且结构更加紧凑,有效提升了一体化动力总成生命周期内的可靠性。     

计入JFO边界条件的波度机械密封动态特性分析

为研究微扰下的波度端面机械密封的动态特性,基于流体润滑理论和小扰动法,考虑液膜空化建立计入JFO边界条件的微扰膜压控制方程,数值求解密封端面液膜三自由度微扰下的动态刚度和阻尼系数,分析几何参数和操作参数对波度端面机械密封动态特性系数的影响规律。结果表明：随着介质压力的增大,液膜动态刚度和阻尼系数均增大,有利于提升密封动态稳定性;高转速下虽液膜动态刚度系数增大,但液膜阻尼特性变差,密封工况运行易产生失稳;随着波锥比的增大,液膜动态刚度和阻尼系数均增大;波数约为8、坝宽比约为025时,液膜动态刚度和阻尼系数能得到相对优化结果。     

CPR1000核反应承压容器C形环密封特性仿真分析方法研究

建立核反应承压容器C形环1∶13缩比模型,综合考虑弹簧丝螺旋效应、弹塑性、大变形、接触多重非线性及耦合效应,对C形环密封特性进行仿真分析,得到缩比模型压缩回弹密封特性曲线、有效回弹量及总回弹量等关键性能参数。C形环缩比模型有限元数值模拟结果与实际数据趋势相同,验证了分析方法及计算模型的合理性。以此为基础,提出实际尺寸C形环仿真分析方法,分析得到其密封特性参数及曲线。实际尺寸C形环各项性能指标仿真结果与缩比模型仿真结果非常接近,为论证实际尺寸C形环的密封特性及其工程应用提供了依据。     

改性水润滑聚乙烯材料摩擦学性能的模糊综合评价

综合摩擦磨损试验和模糊综合评价方法,评价质量分数0.5%、1%、3%愈疮树脂改性的高密度聚乙烯的综合摩擦学性能。将摩擦因数、磨损量、摩擦因数的稳定性与试验的具体工况相结合,构建综合评价模型,通过模糊综合评价方法计算出模型中各评价指标的权重。结合试验数据,计算出每种材料的摩擦学性能综合评价指数。结果表明,愈疮树脂质量分数为0.5%的复合材料的综合评价指数最小,可以得出该高密度聚乙烯复合材料摩擦学性能最好。该结论与文献所得的结论一致,验证了该方法的可行性。     

CVD金刚石涂层刀具高效铣削天然理石的切削特性实验研究

为研究天然理石切削过程中刀具切削力与切削质量变化特性,利用CVD金刚石薄膜涂层刀具和未涂层硬质合金刀具进行高效铣削实验。基于刀具-工件几何接触关系,推导铣削力数学模型,分析不同类型刀具切削力、工件表面粗糙度随切削参数和切削时间变化特性。研究表明:金刚石涂层刀具切削力明显小于未涂层硬质合金刀具,2种类型刀具的切削力随切削参数的变化特征基本相同;随着切削时间的增加,刀具切削力变化分为4个阶段:初始磨合阶段、稳定阶段、过渡阶段和刀具磨损加剧阶段。金刚石涂层刀具切削磨合期和稳定期持续时间为未涂层刀具的3.5倍,切削力和工件表面粗糙度变化比较平稳;未涂层刀具切削平稳期持续时间很短,切削力增长趋势明显,且在切削力增长后期工件表面粗糙度达到2.5μm。     

液液混合两相流中内螺旋管道机器人运行性能分析

作为一类重要的无创肠道机器人,目前对螺旋管道机器人的研究都是针对单相液体流,但由于各类流质食物的存在,肠道环境为液液多相流状态。采用计算流体力学(CFD)方法数值,计算内螺旋管道机器人在液液混合两相流中的轴向推进力、流体动压承载量、机器人周向阻力矩和管道内壁所受最大压力等运行性能参数。结果表明:往液体环境管道中加入另一均匀分散的高黏度液体时,随着加入液体体积分数的增大,机器人轴向推进力、流体动压承载量、机器人周向阻力矩和管道内壁所受最大压力均随之增大;当加入的高黏度液体分散不均匀时,随着加入液体体积分数的增大,机器人轴向推进力呈波浪状增大,周向阻力矩也随之增大,但基本都小于高黏度液体均匀分散时的情况。