气压防抱死调压阀为制动系统压力控制的关键阀件,其调压特性会影响气压制动回路的延迟特性。现基于调压阀电磁-机械耦合特性,解析阀芯、膜片运动方程,并构建了调压阀AMESim仿真模型。以此分析调压阀的静、动态特性,获取了结构参数、控制信号等对压力调节特性的影响机理;通过数据拟合,定量分析了调压响应特性参数影响规律。仿真结果表明,管路直径对增压响应时间影响程度大于降压响应时间;膜片直径对降压时间影响程度较大;脉冲信号占宽比对动态压力调节特性影响较大。通过分析各参数对不同性能的影响可知,利用此模型可高效分析ABS调压阀调节特性;全面获取了调压阀性能参数,可为ABS控制策略优化提供数据支持;定量分析的数据结果可为优化气压制动系统响应时间提供依据。

为了研究“舰面共振”时液压缓冲器压力和流量特性,以舰载直升机主起落架液压缓冲器为研究对象,分析了该缓冲器的工作原理,运用AMESim仿真平台,建立了主起落架缓冲器的液压模型,并进行了仿真分析。仿真结果表明,“舰面共振”可以使液压缓冲器低压腔压力波动与节流孔流量波动显著增强;若长时间处于“舰面共振”不稳定转速区内,缓冲器高压腔会产生较大的压力波动;在不稳定转速区内,舰船运动周期的变化对主起落架缓冲器气腔压力波动的影响较小。

为了解决中药取药难的问题,设计了一种气吸式自动取药机构。该机构包括取药机械手和自动供药装置,采用了负压吸附、柔性阻尼等设计方案。提高了作业效率且减少了对配方颗粒袋的损伤,也降低了漏取、多取的概率。通过对试验样机进行作业性能试验,分析了不同取药失败的原因。结果表明:该取药机构结构简单、具有较好的实际应用前景。

为满足新型航空发动机燃油离心泵增压增效的要求,首先,对现用结构航空燃油离心泵进行流场模拟分析并将模拟分析结果与产品实际试验数据进行对比,流场模拟数据与实际试验值吻合度较高,证明了仿真分析方法的正确性;其次,利用相似换算法得出航空燃油离心泵增压方法,对离心泵核心部件叶轮进行改进和流场仿真分析,改进后的燃油离心泵虽能满足增压要求但产品效率降低;最后,采用叶片轻量化减薄叶片的方法提高了燃油离心泵效率,保证航空燃油离心泵在增压的同时达到增效的目的。改进设计方法为后期燃油离心泵叶轮设计提供有效的技术参考。

在前期单头螺旋式液压缓冲器研究的基础上,针对高速冲击工况下缓冲器快速耗能的需求,提出一种新型的多头螺旋式液压缓冲器。基于Fluent软件,对多头螺旋式液压缓冲器的槽宽、槽深以及直径等结构参数进行了仿真分析。探究了不同结构参数对缓冲器水头损失的影响,并与前期研发的单头螺旋式液压缓冲器进行了对比。得到以下结论:多头螺旋式液压缓冲器槽宽以及槽深越小,直径越大,其水头损失越大;相比单头螺旋式液压缓冲器,多头螺旋式液压缓冲器更适应于高速冲击,可控性更好。

核电站上充泵处于瞬间变化的温度场和热变形场中,在变化的热冲击作用下,会对上充泵的一些关键部位造成损害。此外,由于整个上充泵结构的热变形,对泵的转子的动力学性能产生严重的影响。建立了泵外壳模型,基于热固耦合理论,在阶跃载荷作用下,对其进行三维-热固耦合数值模拟分析,计算出了泵壳的热应力,并通过2种方法对热应力进行了评定。结果表明,泵壳结构体上出现的最大应力为106.74 MPa,小于ASMEⅡ所确定的材料应力强度;最大变形量为1.867 mm,小于外壳体与内壳体之间的间隙;应力叠加法和间接耦合法得出总应力强度分别为107.76 MPa和106.45 MPa,2种方法评定结果基本一致。上充泵热冲击是核电站规范中的强制性考核内容之一,通过热-固耦合仿真分析上充泵外壳体的热应力校核工作,具有实际工程意义。

依据泵用机械密封动、静环端面结构的夹角大小,建立平行、收敛、扩散三种间隙类型的流体膜三维模型,通过添加实际工况条件下的边界条件,数值模拟其流体膜的压力、承载力分布规律,结果表明,平行间隙中流体膜压力呈线性分布,而收敛、扩散间隙压力呈非线性分布,且收敛间隙中的流体膜压力大于扩散间隙中的压力;而平行间隙流体膜承载力要大于扩散间隙,而小于收敛间隙;同时探究了端面间夹角大小,转速对流体膜压力和承载力的影响规律,探究结果为泵用机械密封端面间隙类型的选择提供了理论指导,也为后续密封环变形对流场特性影响的研究打下了基础。

采用PFI研磨法将针叶木纤维研磨12万转进行原纤化处理,并通过80目的尼龙滤网收集,制备出直径1~3μm的原纤化超细木纤维,记为PFI12w-80,将其与3μm玻璃纤维以不同比例配比作为复合滤材的过滤层,以针叶木纤维为基层,共制备了8种不同配比的复合过滤材料。选取代表性过滤材料分别进行了外观形貌、显微结构、断面以及过滤性能分析,结果表明,原纤木纤维含量越高,滤材强度越高,基材和复合过滤层的结合越紧密,过滤精度也越高,但滤材孔隙率减小,压差特性降低。当原纤化超细木纤维含量占比为10%时,对3,5μm颗粒的过滤效率分别达93%,97%,这为高精度过滤材料的研制提供了一种新方法。

深井长管线液压作业过程中环境温度的变化较为显著,不考虑井筒内温度变化情况将导致沿程阻力损失误差较大,极易影响井下工具的正常作业。为此,在传统液压油沿程阻力损失计算的基础上考虑井下温度变化对计算数值所带来的的影响,优化了具有显著温度变化作业环境下管线的沿程阻力损失计算过程,并以S2V22号液压油为示例,计算并对比分析了定参数下及受地温梯度影响下不同液压流量的沿程阻力损失变化。研究结果为今后基于精确液压控制工具的深井作业提供了一定参考。

以寻找液压制动防抱死系统(ABS)的薄弱环节,及出现故障时更加快速的找到故障位置为研究目的,对液压ABS系统的组成和原理进行分析,采用故障树分析方法。以ABS系统发生故障为顶事件建造故障树,对故障树进行定性分析,找出ABS故障树的最小割集,定量分析底事件发生故障的概率及重要度,最后算出各中间事件发生故障的概率。根据各系统发生故障概率的大小,可以为ABS系统故障时的诊断及排查顺序提供合理建议,减少故障诊断过程中的不必要操作,提高了诊断效率,为系统部件的优化与改进提供一定参考价值。