六自由度并联机器人采用数字液压缸驱动相比于采用电液伺服缸驱动,具有成本低、可靠性高、抗污能力强和结构简单等优点,为研究数字液压缸驱动的六自由度并联机器人刚度特性,首先建立数字液压缸的数学模型并推导出闭环刚度,然后基于全微分法建立六自由度并联机器人的误差传递模型,并结合数字液压缸的闭环刚度,推导出数字液压缸驱动的六自由度并联机器人的刚度矩阵,并分析了刚度矩阵的影响因素,建立AMESim仿真模型并进行仿真研究,揭示出并联机器人各自由度的刚度与正开口量、滚珠丝杠导程等系统固有参数以及与并联机器人位姿之间的关系,研究结果还表明,当并联机器人沿除升沉方向以外的其他方向运动时,升沉自由度和其他自由度之间存在耦合,且耦合刚度会随并联机器人位姿的变化而变化。该研究对数字液压缸驱动的六自由度并联机器...

针对液压系统存在“低温启动困难”和“高温散热效率低”的矛盾问题,影响了液压系统设备性能的整体提升。设计一种采用相变复合材料构建的新型液压油箱结构,利用ANSYS软件对先后添加复合相变材料新型油箱进行建模与仿真,得出径向传热、瞬态传热等仿真云图并进行分析比较传热梯度的变化。仿真结果证实,相变复合材料能够快速吸收油液的热量,从而散热效果高于普通油箱。并且针对油箱传热的不同影响因素进行了仿真分析,得出油箱材料、环境温度、载荷温度仿真云图,仿真结果表明,利用相变复合材料的高储能及高导热特性,在低温条件下,液压油能够在油箱中快速均匀加热以及在高温条件下高效散热,提高油箱的换热效率,减小油箱体积,使其具备“容积小、导热快、换热面积大、油液加热均匀、对极端温度条件适应能力强”等优点,对延长液压油...

建立了“拍动+内折叠+外折叠+扭转”的三段式扑翼模型,运用流体仿真软件XFlow进行低雷诺数下的气动仿真,获得了折叠角个数,外折叠角折叠位置、内外折叠角幅值、机身迎角等因素对扑翼飞行器气动特性的影响。研究发现内折叠角是升力和推力改变的主要因素,而外折叠角对升力有小幅增益,对推力几乎无影响。为扑翼飞行器的进一步研究提供理论支持。

对在巡飞弹翼展上安装微气泡的巡飞弹进行了气动特性的仿真研究,构建了微气泡阵列巡飞弹的三维模型;利用Fluent仿真研究了微气泡型巡飞弹飞行的气动特性规律,通过分析翼面截面压力云图与压力分布曲线,达到了利用微气泡致动器来分离气流提高升力、减小阻力、增大失速攻角的目的。

为了减小推矢装置的阻力,提出了一种楔形耳片燃气舵设计方式,采用CFD方法,对楔形耳片燃气舵装置进行仿真分析,将得到的结果与矩形耳片燃气舵组件的气动数据进行对比。结果表明:虽然安装在楔形耳片上的燃气舵升力相对减小,但由于楔形耳片本身产生一定的前向作用力,从而降低推矢装置的阻力并增加推矢装置的升阻比;楔形耳片燃气舵装置在相同升力条件下对导弹的控制力矩也有所增加。

针对高旋制导炮弹高转速导致控制难度大的问题,设计了一种利用船尾装置进行弹体减旋控制的制导炮弹外形,减旋船尾的轴承装置与前部舱段采用非硬连接方式,能够保证弹体出膛后达到船尾减旋效果。对弹体的气动外形进行物理建模,使用GAMBIT进行非结构化网格划分,通过FLUENT软件在Spalart-Allmaras模型的基础上对非硬连接减旋船尾的制导炮弹进行气动特性仿真。仿真结果表明在500次迭代完成后,随着马赫数的升高,阻力系数的收敛值从0.1740增加到0.4665,升力系数的收敛值从0.06699增加到0.4088,力矩系数的收敛值从0.08668增加到0.6460;弹头和弹尾所受压力值随着马赫数的增加而增大,且弹头所受压力最大值为9.82e+0.5 Pa,弹尾所受压力最大值为1.71e+0.5 Pa。仿真结果表明具有减旋船尾的制导炮弹气动外形合理,所得气动参数可为减旋制导炮弹提供设计依据。

为提高扑翼飞行器的气动效率,分析自然界鸟类翅膀运动机理,设计拍打-折叠运动的仿鸟飞行器机构,实现了仿鸟翅膀“8”字型运动轨迹。区别于传统扑翼飞行器的膜状翼结构,模仿鸟类翅膀羽毛分层结构,研制出羽毛机翼。利用计算流体力学仿真软件XFlow,研究机翼初始迎角,展弦比和扑动频率对折叠翼扑翼飞行器的气动特性影响。实验结果表明机翼初始迎角在5°时取得最大升阻比系数,有利于飞行器快速升空及平飞飞行;扑动频率在4~5 Hz时获得最佳气动效率;机翼展弦比为3,扑翼飞行器获得较优气动性能。羽翼动力折叠翼飞行器成功飞行,为研制机翼多自由度变形仿生机器鸟提供理论上的可行性和有效飞行平台。

先导式溢流阀具有噪音低、振动小、压力较稳定、调压比较轻便等特点,多用于中、高压场合。在分析先导式溢流阀结构和工作原理的基础上,利用AMEsim软件建立了其仿真模型,对先导式溢流阀的静态、动态特性进行了仿真分析,研究了先导式溢流阀结构参数对其动态特性的影响,对先导式溢流阀的选型、设计以及优化具有一定的参考价值。

采用计算流体力学方法，数值模拟研究了四种弧形滤毒罐气动特性。采用三维纳维-斯托克斯（NavierStokes）方程和低雷诺数修正k-ε湍流模型求解，主要分析了不同气流流量下四种弧形罐的通气阻力、内部流场结构，并与目前国内常用圆柱形滤毒罐模型A的气动特性进行比较。研究结果表明，双面弧形结构滤毒罐的通气阻力最小，且气流分布较均匀。导流槽设计使得滤毒罐通气阻力减小，对吸附层气流分布影响较大，不能抑制吸附层中间高速气流，使得气体快速通过吸附层。

选择VL型密封圈用于弹射活塞的动密封，在ABAQUS软件中采用流体压力渗透载荷的加载方法模拟高压气体对VL型密封圈的作用，重点研究密封性能指标接触应力、唇口接触处动压润滑油膜厚度以及摩擦力在相应工况下的变化规律，为VL型密封圈用于弹射装置活塞的密封提供理论依据。搭建开口缸高压气动弹射装置密封性能试验系统，对VL型密封圈的密封效果分别进行静态密封性能和弹射动态密封性能试验验证。