液压自由活塞发动机的活塞运动不对称特征研究

结合液压自由活塞发动机基本原理,建立了系统分析模型,通过仿真和样机试验结果分析了活塞运动不对称性及其影响因素。研究结果表明：液压自由活塞发动机活塞上止点运动呈现不对称性特征,能量传递特征和活塞受力特征决定了该不对称性是固有的。在上止点附近,气体压力对活塞运动状态起决定性作用,活塞压缩过程越快,对应的膨胀过程也越快。配流阀响应对活塞上止点运动状态影响不明显,不同负载压力形成位置主要影响膨胀过程后期。     

某火炮膛口流场数值仿真

用Osher格式求解三维、可压缩流动方程组,计算和分析了某火炮膛口气流现象.在建立差分算法时,将有限体积离散和黎曼解算器相结合,简化了计算工作.首先,以楔形风洞中马赫数为Ma∞=2.0的超音速流动问题开展数值实验,数值结果与理论值吻合很好;其次,计算了火炮膛口气流问题,取得包括炮车表面等位置的膛口全流场的流动参数分布,数值结果较详细地描述了此气流发展过程.     

柴油机喷油器喷孔积碳对喷雾影响研究

在定容弹中进行了柴油机喷油器冷态喷雾特性试验,对比分析了积碳喷油器和新喷油器在不同喷射条件下的喷雾贯穿距和喷雾锥角。试验结果表明：喷油器喷孔积碳后,喷雾贯穿距和喷雾锥角减小,喷射初期差距较大,喷射后期差距缩小;喷射压力越大,喷雾贯穿距和喷雾锥角下降越明显。利用光学显微镜观察喷孔出口积碳发现,喷孔出口积碳分布在喷孔外沿,改变了原有的出口结构。利用流体体积方法,对喷孔内部流动进行数值仿真计算,分析了孔内积碳、出口积碳以及喷孔增长对喷孔内部流动的影响。计算结果表明：孔内积碳、出口积碳、喷孔增长导致喷孔内部空化效应减弱,出口质量流量、速度、湍动能下降,油束雾化质量变差,出口积碳影响作用更大。     

Nanocomposite Hydrogel Materials for Defective Cartilage Repair and Its Mechanical Tribological Behavior—A Review

Osteoarthritis (OA) is a regressive ailment that affects a large population of patients. The most common symptoms of OA in humans are cartilage abnormalities. Hydrogels are excellent candidates for cartilage regeneration and are widely accepted as implants. In the past few decades, numerous types of hydrogels have been synthesized to repair cartilage defects. This study highlights recent advances in hydrogel development for the treatment of cartilage defects. In addition, the detailed progression of tailored nanocomposite hydrogels is summarized, and emphasis has been placed on the mechanical properties, especially the tribological behavior of the developed nanocomposite hydrogels.     

战术导弹全动舵舵面缝隙效应研究

通过数值求解三维NS(Navier-Stokes)方程组,对正常式布局战术导弹超声速绕流进行了数值模拟.来流马赫数等于2.0,来流高度20 km.计算中采用三种不同大小的舵面与弹体缝隙,分别为0.005,0.015和0.025倍弹径.得到了不同攻角、不同舵偏状态的舵面气动载荷,主要研究了舵面与弹体间缝隙大小对迎风面与背风面舵面法向力系数及舵面压心位置的影响.数值计算表明,舵面缝隙变化对舵面气动特性影响很小.     

基于Fluent/Simulink的水下发射系统发射阀流场数值仿真

发射阀是水下鱼雷发射系统的重要部件,其流量特性决定了鱼雷发射内弹道及相关的发射系统瞬态特性。为研究发射阀内部流场规律,提出了基于可压缩流体力学控制方程描述发射阀处流体流动和1D常微分方程描述气瓶与气缸热力学特性,采用商用计算流体力学软件FLUENT和1D仿真软件Simulink联合仿真的方法对发射阀的内部流场进行了数值模拟。由数值计算得到的发射阀质量流率与解析结果具有很好的一致性,从1个侧面验证了计算流体动力学（CFD）模型的正确性。所获得的数值模拟结果可为进一步研究水下鱼雷发射气动系统的流致振动与气动噪声等特性提供参考。     

剪切来流下电磁减阻与尾流控制

电解质溶液中圆柱表面附近分布的电磁力可有效改变圆柱流体边界层,控制圆柱绕流。对剪切来流情形下圆柱绕流及其电磁控制进行了实验和计算研究。实验在转动水槽中进行,通过吊杆将装有电磁激活板的圆柱插在槽内液体中。吊杆上的应变片用于测试圆柱的阻力,注入适当的染料用来显示流场。数值模拟时,流场的基本方程为指数极坐标中考虑场力的Navier-Stokes方程,计算采用交替方向隐式格式和快速傅里叶变换格式。研究结果表明:剪切来流的绕流流场中,圆柱的尾涡向流速小的一侧偏移,升力和阻力周期性振荡,且升力的均值不为0,指向流速较小的一侧;电磁力作用后,圆柱的尾迹呈一条线向流速较小的一侧偏移,阻力减小且不再振荡,升力增大至稳定,指向流速较小的一侧。     

液压转台摩擦模型优化辨识

针对液压转台系统存在的非线性动态磨擦辨识精度不高的问题,提出将一种基于优化策略的算法应用于液压转台的LuGre摩擦模型参数辨识以提高动态摩擦辨识精度。基于优化策略的遗传模拟退火算法既具有遗传算法的全局性和并行性,又具有模拟退火算法的局部搜索能力,可以提高非线性动态摩擦辨识精度。在介绍液压转台LuGre摩擦模型基础上,推导了基于优化策略的LuGre摩擦模型动态摩擦参数和静态摩擦参数的辨识方法并应用于液压转台系统,最后的仿真实验验证了这种方法的有效性。     

重复使用运载器气动性能CFD研究

应用CFD方法研究了两级重复使用运载器上升段和轨道器再入段的气动性能.结果表明:轨道器升阻性能、纵向静稳定性能、横向静稳定性能及亚、跨声速段航向静稳定性能均满足气动总体设计基本要求,其它性能有待改进;运载器上升段气动性能与一般运载火箭类似,只是升阻比偏高,使用摆动喷管后可以保证纵向和横向稳定性.     

鱼雷热动力系统中流体和气动噪声的产生及其控制

分析了鱼雷热动力系统流体动力噪声产生的原因和排气噪声的基本机理,提出了齿轮泵、柱塞泵、控制阀及管道的流体动力噪声的控制措施,其中控制压力和流量脉动是流体动力噪声控制的主要内容。通过对排气噪声的频谱分析及对排气噪声控制方法的讨论,认为消声器能有效控制排气噪声。