升力体构型的尖锐边缘会产生恶劣的气动热环境,影响飞行器的结构强度并产生热应变和材料烧蚀现象,为此提出通过外切圆延伸钝化升力体的方法.对钝化前后构型进行数值模拟,通过灵敏度分析,研究钝化前后各设计参数对升阻比、壁面最大热流、容积、容积率的影响规律.以升阻比、容积、容积率的最大化为目标,优化未钝化外形.采用一致钝化法、非一致钝化法钝化优化后外形的尖锐边缘,分析钝化对气动力热特性的影响,对比2种钝化方法生成外形的气动性能差异.计算结果表明钝化不会改变设计参数对气动性能的影响规律.钝化半径越大,壁面最大热流密度越低,对热流的缓解能力越弱.边缘一致钝化后,下表面高压气体泄漏至上表面,升阻比下降,容积率升高.边缘非一致钝化后,相比未钝化外形,升力体下表面高压气体泄漏减少,升阻比略有升高,最大热流密度...

分析航空作动器往复密封材料的表面磨损失效和疲劳失效,针对材料疲劳失效,提出比S-N曲线更方便实用的基于断裂力学密封疲劳寿命预测方法.由于压缩率与拉伸率对密封失效及寿命的影响极大,分别建立压缩率为8%、12%、16%及20%的二维仿真模型和拉伸率为1、1.03、1.05和1.20的三维仿真模型.通过有限元方法对作动器O形圈进行仿真分析,基于表面磨损失效机理对各模型进行对比分析,获得接触压力与磨损速率的关系.通过基于断裂力学的材料疲劳失效机理,计算O形密封疲劳寿命.综合考虑两种失效分析,选择恰当的压缩率与拉伸率,不仅可以在保证密封效果的同时延长密封件寿命,而且计算数值与航空标准HBZ 4-1995基本一致,从而为制定相关标准提供理论方法.

为提高航空作动器的往复密封性能,对其新型密封结构进行特性分析.通过分析液压往复密封机理,指出接触压力分布对往复密封泄漏和摩擦的影响,并获得高性能密封的接触压力分布方法.对航空作动器新型密封VL密封结构进行仿真分析,获得4种流体压力下的接触压力分布,以此揭示流体压力建立过程中密封结构与接触压力分布的变化关系,并指出VL密封对高压流体的密封适应性,以及其结构对产生不同接触压力分布的特殊性规律.将VL密封与O形密封和斯特封进行性能对比,分别计算摩擦力与泄漏量,证明VL密封具有密封性能好、可靠性高的特点.

针对高压气动减压阀中滑阀式先导阀的缝隙泄漏,建立了考虑泄漏影响的数学模型,对减压阀工作条件和先导阀结构参数等影响因素进行了仿真.结果表明,降低减压阀输入压力、提高输出压力以及提高先导阀节流窗口宽度比等都能有效减少泄漏,仿真分析了泄漏对减压阀压力响应的影响,结果表明,泄漏能提高压力响应速度,但增大了压力超调且降低了压力稳定性,严重时还能导致振荡.仿真结果对于减压阀优化设计及其合理应用有较大参考价值.

利用动网格技术和滑移交界面技术，研究侧风条件下加速超车过程对车辆气动特性的影响，开展两辆厢式货车超车过程的三维瞬态数值模拟.研究结果表明:主超车和被超车的侧向力系数和横摆力矩系数均随着侧风速度的增大而增大，侧风速度越大，两车的操纵稳定性越差.与匀速超车过程相比，加速超车过程使主超车的侧向力系数增大，被超车的侧向力系数减小;加速超车过程对主超车侧向力系数的影响幅度大于被超车.通过分析匀速超车过程和加速超车过程z=1.4 m截面上的压力云图和流线图，得到2种工况下侧向力系数变化的主要原因.

根据SZ27102钢管输电塔塔身1/3高度处的典型节段截面尺寸,设计制作不同密实度和宽高比的塔身节段模型及迎风面单片桁架模型.分别在均匀层流场和均匀湍流场下开展高频测力风洞试验,获得迎风面单片桁架体型系数、背风面荷载降低系数和塔身节段体型系数等气动力参数.结果表明,高湍流度来流条件会导致单片桁架体型系数的减小以及背风面荷载降低系数的增大,从而导致2类流场下钢管塔塔身节段体型系数较接近.对于单片钢管桁架体型系数,中国规范推荐取值总体小于试验值,且当密实度较小时偏小程度较明显,建议规范考虑密实度对单片钢管桁架体型系数的影响,适当提高单片钢管桁架体型系数;对于背风面荷载降低系数,中国规范取值大于试验值,也大于英国规范取值,建议中国规范对钢管输电塔背风面荷载降低系数做部分调整.

对压力伺服阀的啸叫问题进行仿真与试验分析,验证了滑阀级回油液阻增大会引起伺服阀啸叫.基于机电系统分析软件AMESim建立压力伺服阀完整的仿真模型,对比分析仿真与试验的动静态特性曲线,验证仿真模型的正确性.分析滑阀级不同的回油液阻对衔铁组件中弹簧管振荡幅值的影响;剖析产生自激振荡的条件和本质原因;探究伺服阀内部振荡的传递路径.研究发现,伺服阀滑阀级回油液阻的变化,会引起力矩马达衔铁组件的自激振荡,通过合理优化滑阀阀芯回油间隙可以避免这部分伺服阀振荡啸叫;通过增大滑阀至喷嘴腔容积也可以切断振荡传递以消除伺服阀振荡啸叫.

对不同负载、不同流速下圆柱振子所受流体升力、振动位移及发电机输出电压进行测试,分析能量传递和转换过程中的流体升力和动力响应特征,以及升力系数、位移幅值、转换功率及效率随流速的变化.结果表明,位移幅值和响应频率受负载电阻的影响较小,发电机输出电压、输出功率及能量转换效率受负载电阻的影响较明显,随负载电阻的变化为非单调;当负载电阻增加到一定值时,其对升力的影响变得非常小.升力特征随约化速度的变化而变化.当约化速度小于5.0时,升力频率成分较为单一,频谱只有一个谱峰,其脉动曲线的正负幅值较对称;当约化速度大于5.0后,出现了倍频成分,使正幅值明显大于负幅值.

旋转机械设备发生滚动轴承故障的早期,受环境噪声影响,故障特征轻微.为了有效提取滚动轴承的故障信号冲击特征,以时频分析为基础,结合信息熵理论,提出一种频带多尺度复合模糊熵的故障诊断方法.与模糊熵相比,基于方差的频带多尺度复合模糊熵可以定量地表征非平稳信号的数据信息,抗干扰性强,更好地反映出不同频带分量在时间轴上的变化特性.引入自适应带通滤波器,成功实现对微弱故障的特征提取和故障识别.仿真分析和实验结果表明,提出的方法较传统滤波方法在降噪抑制方面效果更好,能够快速识别滚动轴承的冲击特征.

为了研究旋转向量(RV)减速器中非线性因素对系统动态特性的影响,以集中质量块代替各部件,以弹簧连接表述各部件间的关系,采用达朗贝尔原理和微位移思想,建立简化的5自由度纯扭转RV减速器动力学模型.对模型动力学方程进行坐标变换和无量纲化处理,并采用结合时间离散法的龙格-库塔法求解此非线性时变方程,得到系统在启动和稳定过程中各部件的动态响应曲线以及整体传动误差和对应频谱图.研究传动过程中多种非线性因素对系统动态特性的影响,并搭建RV减速器动力性能综合检测实验平台,得到在输入轴转速为10r/min,行星架负载为30Nm情况下的系统传动误差和对应频谱图.实验结果与理论结果较为一致,说明纯扭转模型建立和求解正确,为RV减速器动力学发展提供一定理论基础.