基于不同差分格式的硬盘气膜润滑方程数值求解

为提高计算效率与计算精度,采用不同差分格式求解硬盘的磁头/磁盘界面气膜润滑方程,分析不同差分格式对磁头/磁盘界面气膜润滑压力分布模拟结果的影响。给出中央格式、上风格式、混合格式、QUICK格式、指数格式、乘方格式6种差分格式相应的离散方程格式,选取气膜润滑方程的线性流率（LFR）模型进行压力模拟,并与精确解进行比较。结果表明：6种差分格式都能够模拟出磁头滑块的压力分布情况,且当网格密度足够大时,得到的数值解与精确解基本一致;指数格式在不同网格密度下,均具有很高的稳定性,较之其他格式计算效率高,模拟效果更好;当网格密度足够大时,中央格式计算效率高,优于指数格式。     

超精密气体静压系统节流器法向随机微振动研究

以无气腔平面节流器为研究对象,对节流器流固耦合法向随机微振动进行了理论仿真和实验研究。受限于节流器厚度与气膜厚度尺寸的差异和输入初始边界条件,建立了节流器的COMSOL仿真简化模型,对节流器-气膜微流场进行双向流固耦合数值模拟。仿真结果表明,节流器的法向随机微振动幅值关于节流器中心对称,且由中心向边缘逐渐增大;微振动幅值随气体入口流速的增大而增大。实验采用纳米级激光测振仪,依次测量供气压力为0.1,0.2,…,0.5 MPa时尺寸为75 mm×50 mm×14 mm的HEXAGON双环联结型节流器多个不同位置的法向振动,实验结果表明,法向随机微振动幅值分布特性与仿真结果一致,关于节流器中心对称,且由中心向边缘逐渐增大,验证了节流器法向微振动的"跷跷板"振动形式;在0.5 MPa供气压力下,边缘振动幅值超过1 nm。对实验数据进行功率谱密度分析,结果表明不同供气压力下法向随机微振动均在9.4 kHz和10.6 kHz处产生较大功率,可认为与节流器-气膜流固耦合系统的固有频率有关。研究结果有效地揭示了节流器法向随机微振动的特性,为气体静压系统避开随机共振区、优化气体静压系统的设计提供了理论指导。     

基于轴向支撑超声波悬浮高速电机的研究

设计了一种轴向支承电机转子的超声波悬浮支撑结构。采用圆锥型轴承超声悬浮支撑结构,并对承载能力进行了分析和测试,获得了悬浮力与悬浮间隙间的关系,在振动过程中形成稳定的承载气膜;从理论上分析了在超声悬浮支承条件下,悬浮间隙变化对于电机转子临界转速与振动模态的影响情况,对转子最高转速与悬浮间隙的关系进行了实验研究。结果表明,通过减小悬浮间隙,能增强间隙气膜的刚度支承效果,并提高转子的最高转速。     

导向器叶片气膜孔电火花加工技术研究

随着现代航空技术的不断发展，对结构材料耐高温性能的要求越来越高，当材料自身潜能发挥到一定限度时，需采取一些新技术方法才能达到所要求的性能指标。近年来在一些新型航空发动机叶片上增设了冷却气膜孔，对零件高温承载力的提高起到了关键的作用。某发动机高压导向器叶片结构复杂，     

气膜式建筑防火问题

根据气膜式建筑的基本特点和气膜的燃烧性能,对此类建筑的防火技术与消防监督提出相关意见、建议.     

变截面管沿壁薄膜压力计算

本文对自调匀整器中的气体压力传感器的压力分布进行了研究,利用二维 N—S 方程计算出沿壁薄膜内压力分布的表达式。从而,为气体压力传感器的传压孔位置的确定提供可行的方法。     

高自由流湍流下拉伐尔喷管中的气膜冷却效率

实验研究了轴对称拉伐尔喷管中增强自由流湍流对气膜冷却效率的影响。随着湍流强度的增加，在喷管的亚音速和超音速部分，气膜冷却效率均大大降低。比如，自由流湍流强度从0．2％增加到15％，将导致气膜冷却效率降低1／2。类似的气膜冷却效率降低现象在非设计流下同样发生。同时，自由流湍流强度的增加对恢复因子和整个喷管中的静压分布几乎无影响。考虑到实验中喷管流动非等温且可压缩，存在纵向压力梯度，并具有高的自由流湍流强度，采用Kutateladze-Leont’ev气膜渐进冷却理论对实验数据进行了归纳。     

化学法去除叶片气膜孔内环境沉积物的工艺研究

本论文根据环境沉积物化学成分组成并结合高压涡轮导向叶片材料结构特点，选取多种槽液及工艺路线，开展化学法去除叶片气膜孔内沉积物工艺研究。试验结果表明，采用高压反应釜处理后再经碱液清理及弱腐蚀等后处理，经通针检测，可有效去除气膜孔内沉积物，金相检查结果显示，此方法对叶片无损伤。     

发动机冷却孔电解加工机床研制及试验研究

航空发动机气膜冷却孔的加工是目前航空工业中亟需解决的主要问题之一,在分析对比了各种航空发动机气膜冷却孔的加工方法优缺点的前提下,利用电解加工的优点,设计研制了一台航空发动机气膜冷却孔电解加工机床,机床主要由循环系统,进给系统,控制系统和监测系统等四部分组成,可以很好地解决航空发动机在高强度高硬度材料上具有一定倾斜角的冷却孔难加工的问题,并以某航空发动机涡轮叶片气膜冷却孔的加工为例,以镍基高温合金Inconel718为材料,对该机床结构设计的合理性和加工稳定性加以验证。     

Numerical Simulation on the Creep Damage Evolution of Nickel-Based Single Crystal Specimens with Slant-Angled Film Cooling Holes

针对含不同倾角气膜孔的镍基单晶试件的蠕变损伤发展进行了数值模拟,研究了倾角对蠕变特性的影响。气膜孔的倾角分别为0°,15°,30°和45°。结果表明,倾角不同,气膜孔周围的分切应力分布也不同。当倾角为0°,15°和30°时,裂纹扩展方向为θ=±54°,而当倾角为45°时,裂纹沿着θ=±46°的方向进行扩展。倾角为30°的试件有最长的失效寿命。在气膜孔周围的高应力区,分切应力、Mises等效应力和沿拉伸方向的应力σ11均出现了应力松弛现象,且随着时间的延长,应力都达到了稳定值。此外,倾角也影响着蠕变损伤的分布,当倾角为0°,15°,30°和45°时,最大损伤点分别出现在与水平方向成0°,0°,13°和26°的位置。