主挖区的挖掘性能是分析评价挖掘机性能的关键指标,其范围界定直接影响评价结果,而作业力臂又与作业范围和挖掘力性能密不可分。以某22 t反铲液压挖掘机为例,引入力臂系数的概念并基于力臂曲线和各机构传动比曲线,选取不同主挖力臂系数并以不同挖掘方式所引起的力臂变化为依据建立了主挖力臂配比方案。基于工作域图谱分析法和极限挖掘力模型,分别求解其理论挖掘力和限制因素来分析不同主挖区的挖掘性能。研究结果表明:对于作业范围,铲斗力臂主要影响其挖高和卸高,斗杆力臂主要影响其挖径,动臂力臂主要影响挖深和挖高。对于挖掘性能,增大某作业缸力臂会使得挖掘力增大,而相应的作业缸充分发挥比会减小;相反,增大某非作业缸力臂对挖掘力影响较小,但其作业缸充分发挥比会增大;斗杆力臂主要影响其平均挖掘力,而铲斗力臂主要影响其...

为研究某型号单向阀内部流场变化规律,根据单向阀的内部结构建立三维流体域模型,利用FLUENT软件仿真了单向阀活门开度、活门通油孔面积与流阻之间的关系。通过内部流场压力分布图和速度矢量图可以得出在系统额定流量下,单向阀的流阻随着活门开度的增大而减小,但减小趋势逐渐减弱;当活门开度不变时,流阻随着活门通油孔面积的增大而减小。另外根据内部流场速度矢量分布图可以得到,单向阀内部流场中,最大流速出现在活门密封处和活门通油孔处,且这些部位易产生漩涡。

为了研究铺层区域变量对大展弦比机翼静气动弹性的影响,本文在考虑几何非线性影响下,依据有限元分析,研究了外翼段铺层区域的划分以及90°铺层角度的个数对大展弦比机翼静气动弹性特性的影响。结果表明,0°、±45°、90°混合铺层的铺设效果优于只有0°、±45°铺层的区域;机翼变形情况随着外翼段铺层区域的增大而减小,且减小斜率逐步增大;外翼段铺层区域固定时,增加90°铺层角度个数会有效减小机翼变形,且机翼变形情况与增加的个数基本呈现负相关关系,其个数在铺层设计中可能存在一个最佳取值或最优占比。

针对大展弦比复合材料机翼的非线性静气动弹性问题,采用CFD/CSD双向松流固耦合的计算方法,对相同厚度的复合材料机翼和铝合金机翼的非线性静气动弹性特性进行了研究。以Navier-Stokes(N-S)方程为控制方程,对气动载荷进行了求解,耦合求解了非线性结构运动方程;对不同攻角下复合材料机翼的结构特性、纵向气动特性及稳定性进行了研究,并将结果与等厚度的铝合金材料机翼进行了比较。研究结果表明:与铝合金机翼相比,复合材料机翼减重达到25.95%;在升力方向的弹性变形上,复合材料机翼比铝合金机翼增大约29.6%;复合材料机翼的刚度相比铝合金有所降低。

针对双螺杆压缩机工作过程中存在的转子的结构特性问题,对螺杆转子的应力、变形耦合模拟方法,不同排气压力、不同转速对转子应力、变形的影响进行了研究。基于有限体积法求解了压缩机工作过程中产生的压力场,通过数值插值技术将得到的气动载荷作为外载荷加载在转子的结构网格上,建立了转子的真实受力模型,进一步求解了转子结构的静平衡方程,得到了转子的位移场和应力分布,并利用“L型大直径掩埋管道”对该研究方法进行了验证。研究结果表明:压缩机工作过程中产生的压力场对螺杆转子的最大变形和最大应力有较大的影响;且当转速/排气压力一定时,选择合适的排气压力/转速可以有效降低转子的最大变形和最大应力;该结果可为压缩机的结构设计、优化提供一定的理论参考。

跨音速状态下由于激波、附面层干扰影响,使得流动控制方程非线性,导致线性化的气动弹性分析方法无法准确对机翼静气动弹性进行分析。针对弹性机翼跨声速非线性静气动弹性问题,本文采用三维可压N-S方程为控制方程,基于双向流固耦合分析方法,以HIRENASD机翼为研究对象,对不同攻角、不同Mach数下的静气动弹性变形进行数值模拟,通过仿真分析,得到了不同攻角、Mach数对弹性机翼变形及应力特性的影响规律,并分析了非线性静气动弹性对机翼纵向气动特性的影响,可为相关飞行器的结构设计提供一定的依据。

针对双螺杆压缩机工作过程中转子的结构特性问题,综合考虑压缩机产生的压力场和温度场,对螺杆转子进行流热固耦合研究。通过有限体积法求解压缩机工作过程中产生的压力场和温度场,采用数值插值技术将其加载到转子的结构网格上,建立转子的真实受力模型。进一步求解转子的静平衡方程得到转子的位移场和应力分布,并利用L形大直径掩埋管道对所提出的方法进行验证。研究结果表明:温度场是螺杆转子产生较大变形和应力的主要原因,选择合适的转速可以降低转子的变形和应力。研究结果对压缩机的结构设计和优化有一定的理论意义。

为研究材料性能对双螺杆压缩机转子结构特性的影响,以LGY03型线为啮合型线的转子为研究对象,基于Realizable k-ε湍流模型,采用CFD/CSD(Computational Fluid Dynamics/Computational Structural Dynamics)耦合求解方法,对压缩机流场达到热平衡时的转子结构特性进行了研究。通过数值模拟分析,得到了40Cr、QT900-2、0Cr18Ni9等转子材料在排气压力为0.6 MPa下的热变形和热应力。研究结果表明转子的热应力、热变形主要与材料的热膨胀系数和弹性模量相关,泊松比对转子变形的影响较小,最后数值拟合得到了阴阳转子最大应变与热膨胀系数及弹性模量的公式,可为转子结构设计提供一定的理论依据。

鉴于托盘的稳定性对于称重传感器误差标定装置的测量精度而言有着重要的影响,因此研究托盘在工作过程中发生受迫振动问题有一定的必要性。利用Pro/E三维设计软件首先建立好托盘三维模型,然后通过有限元软件A N SY S结合模态、谐响应分析技术对托盘结构进行动态特性研究。其结果表明：第3阶、第4阶和第6阶类模态振动对托盘上称重传感器的安装部位影响最大。通过幅频曲线确定托盘各个危险区域的共振频率,为避免称重传感器误差标定装置在实际工作中产生共振提供理论参考。

为减小直动式液压安全阀开启、关闭过程对液压系统造成的振动,设计了一种防振液压安全阀。通过对防振液压安全阀及去掉消振结构的安全阀进行仿真分析,结果表明:所设计的防振液压安全阀具有优异的防振性能,其动态特性、启闭特性均满足要求。最后,利用防振液压安全阀样机进行了性能试验,试验数据验证了仿真结果的准确性,为防振液压安全阀的设计及液压系统的消振研究提供了一定的参考依据。