针对一种可以极大提高涵道比的新型气驱附加涵道风扇结构开展研究,采用数值模拟手段分析其核心部件叶尖涡轮的能量损失构成和流动特征,初步探究了中弧线的设计规律,为后续发展这种结构奠定理论基础。研究发现:该叶尖涡轮在低稠度下主要能量损失的是叶型损失,占到总损失的70%,其损失量是常规稠度下叶型损失的5倍;叶背处产生的大面积分离涡是其叶型损失的主要来源,载荷前移时,吼道位置随着稠度降低渐渐推出流道是其主要流动特征。基于这一特点,将中弧线最大挠度位置前移能有效地提高叶尖涡轮的效率和能量提取率。

对某型矿用液压支架进行结构强度分析和实验对比。针对煤矿用液压支架实验标准要求的几个工况进行分析,选取顶梁偏心加载、顶梁扭转加载和顶梁两端加载等3个行业比较关心的工况进行有限元计算;针对这3种工况,采用电测法测试了台架试验时若干测量点的应力;通过有限元计算的应力值与试验测量应力值对比,发现两者误差较小。该计算分析方法为产品的研发提供了较可靠的依据。

为降低冷却风扇的气动噪声并保证其气动性能不下降,参照试验,建立冷却风扇流场和声场的计算模型,通过计算流体力学(CFD)/计算气动声学(CAA)联合仿真方法,对风扇的气动性能和气动噪声性能进行仿真预测。将带有不等高、角度倾斜特征的叶片后缘锯齿结构引入冷却风扇结构设计中,进行参数化建模,结合正交试验研究了各参数对风扇风量以及噪声值的影响程度及影响趋势。结合响应曲面法(RSM),得到了叶片后缘锯齿结构优化方案,优化后的风扇模型气动噪声性能和气动性能都有改善,为车辆冷却风扇的参数设计提供了新的思路。

为了降低发动机冷却风扇的气动噪声值,并保证气动性能不被减弱,基于计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)与计算气动声学(CAA)理论对冷却风扇的气动噪声进行求解,并将气动噪声试验的结果与其对比,验证了该气动噪声计算方法具有可靠性。借助该噪声预测方法,通过正交试验研究各平面叶型参数对风扇噪声性能与气动性能的影响程度及影响趋势。综合分析正交试验分析结果,经Box-Behnken试验拟合出噪声代理模型,求解得到最低噪声参数组合。CFD/CAA联合仿真结果显示,优化后的风扇模型的气动噪声性能和气动性能都有改善,为车辆冷却风扇的参数设计和降噪研究提供了新的思路。

基于节能减排的需求,将某柴油机开发为120kW活塞式大排量气动发动机。提出了一种全新的运用高压气阀、换气阀及排气阀三气阀配气型式的结构,以配合四冲程气动发动机工作过程。为了平衡零件温度并尽量减少压缩负功,配气机构的设计成为气动发动机研发的核心。换气及排气采用了凸轮驱动形式,运用AVL Excite Timing Drive建立了配气机构分析模型,并进行了凸轮型线设计。高压气阀考虑到密封、气量调节及驱动力等因素后,采用了同心三层旋转与摆动相结合、利用锥面密封的气阀结构方案。对三气阀的合理匹配进行了多目标优化,找出了合适的配气相位。仿真及台架试验结果表明:利用传统柴油机设计改造,可快速成功地改型为气动发动机,所设计的三气阀配气机构可靠性高。三气阀气动发动机功率完全达到设计要求,最高能量转换效率达到55%,从而验证了本研...

随着发动机功率和冷却系统负荷的提高,为了解决冷却风扇噪声增大的问题,通过CFD/CAA耦合仿真方法对原冷却风扇与带导流冷却风扇两种不同结构方案进行三维流场和声场数值仿真。搭建风扇气动性能和噪声性能试验对数值仿真分别进行验证,同时分析了导流片对发动机风扇气动与噪声性能的影响。结果表明:带导流片冷却风扇的风量和噪声性均有所改善。对比原冷却风扇,带导流片冷却风扇的风量提高了4.55%,噪声值下降了10.68%。

超高速机械密封作为运载火箭伺服系统中的核心基础元件,其密封石墨镶嵌环镶装后引起的密封端面变形及残余应力释放,导致密封环蠕变变形,可能使机械密封在长期带压贮存条件下发生渗漏。针对现役机械密封石墨镶嵌密封环结构,采用数值分析与试验研究相互补充、相互验证的方式,研究机械密封副端面变形规律和静环座残余应力分布,获得了镶嵌环最大接触应力与端面变形最大值的位置,分析了影响镶嵌环端面变形的关键因素,揭示其密封副界面慢渗特性。通过机械密封在温度应力下的变形分析以及密封静环座残余应力分布测试验证,为超高速机械密封试件可靠性试验筛选提供一个合理的、高效费比的技术途径。

磁流变液是一种重要的智能材料。介绍了磁流变液的组成和特性,综述了目前磁流变液的国内外研究现状,说明了磁流变液在阻尼器、离合器和抛光方便的应用优势,最后对磁流变液未来的前景作了展望。

外负载冲击对液压油缸管路系统造成较大的压力振荡脉动,管路密封、连接等受到不利影响。将液压油缸管路系统动力学方程中的参数转换成液容、液感、液阻3项,以“基尔霍夫电压/电流定律”为基础,与电路类比后建立起液压油缸管路系统的电路化模拟等效回路,通过仿真分析,得到各参数的动态响应及相互关联关系。结果表明:液容和液感均会产生较大幅值的压力振荡脉动,但两者的综合作用呈现较小幅值的压力振荡脉动,证明了液容与液感间发生了较大的能量互换,压力振荡脉动主要由液容和液感产生。为控制压力振荡脉动,需使油缸管路参数响应的频率与外负载的共振频率相同,并推导出外负载阻尼比ζ=1时,可使整个液压油缸管路系统具备调节时间和上升时间较适宜的控制性能,压力振荡脉动的频率接近零。研究结果可为液压油缸管路系统压力振荡脉动的...

设计了一种以液压马达驱动的10 MN液压机,为了研究液压机工作时的动态特性,以其电液伺服比例阀控液压马达速度控制系统为研究对象,利用AMESim和Matlab/Simulink两个软件独特的功能优势,搭建电液伺服比例阀控马达系统的机械模型和控制模型,进行联合仿真。对液压马达的转速采用模糊PID控制算法,并与传统PID控制算法进行比较分析。仿真结果表明:模糊PID控制算法在电液伺服比例阀控马达转速控制上,响应时间明显比常规PID控制策略更短,具有更小的超调量和更好的追踪性能,控制效果明显优于常规的PID控制方法。