在高速列车车身长度保持一定的情况下,不同长度的车头会对列车整体的气动特性(阻力、升力)、列车表面噪声源分布变化、远声场特性(A计权声压级、脉动声压、声场频率等)造成不同的变化。进行三维建模之后,宽频噪声模型采用RNG k-epsilon模型做定常计算,FW-H声学模型采用大涡模拟(LES)模型进行瞬态计算,对时速为350km·h-1,5~13m不同长度车头的高速列车简化模型进行数值模拟,分析气动特性和声场特性。结果表明:高速列车的整车阻力随车头长度增加先呈现减小趋势,当车头长度达到13m时整车阻力开始增大;高速列车远场声压级随车头长度的增加呈现增加态势。综合阻力与远场声压级随车头长度的非线性变化规律,在高速铁路简化模型下最佳车头长度为9m,可保证在减小行车阻力同时控制噪声对环境的污染。研究结论可为高速列车的减阻降噪提供参考。

基于结构加速度时间序列提出了一种新的损伤识别方法。首先,获取结构在无损伤状态下的加速度数据并进行分段,以各段数据的AR（auto-regressive）模型系数向量作为结构的参考状态样本,将未知状态的加速度AR模型系数向量分别加入参考状态样本中,构成多个原始数据矩阵;其次,对多个原始数据矩阵分别进行主成分分析得到前两阶主成分,并建立相应的椭圆控制图,以前两阶主成分在控制椭圆中的分布情况来判别结构是否存在损伤;最后,以一钢框架结构试验为例识别结构的两种损伤模式。结果显示,该方法能够准确、直观地识别结构是否存在损伤,相对于马氏距离判别法具有更强的稳定性。

为实现高层住宅小区的垃圾回收资源化,应用气动技术实现气动垃圾回收系统的实际应用,完成系统方案设计。以项目示范工程的具体改造为例,展示系统整体规划及装配的解决方案。最终确定以高层垃圾回收管道及投放系统、地面智能化垃圾桶、地下气动垃圾输送系统为三大主要部分实现系统功能。气动系统整体损耗在20kPa以内,据此可以选择合适的动力系统实现气力输送功能。对系统主要承力部件——阀门闸板进行力学性能分析,得出垃圾的重力累积作用大于其投入系统过程中产生冲击作用的结论。初始阀门安装形式下应力集中明显,局部最大应力达到3.587×105 N,形变量最大处达3μm。优化阀座与闸板连接形式,其形变量增加幅度不超过0.1μm,满足可靠性要求。

透平是超临界二氧化碳(S-CO2)布雷顿循环系统的核心部件,目前主要面临效率低的问题。本文针对1台4级轴流S-CO2透平进行气动设计,并对透平内部流动进行了三维数值模拟分析。结果表明,动叶叶顶间隙泄漏流是影响透平流动和性能的主要因素,泄漏流不仅会与叶片通道主流相互作用,还会影响下一级静叶流动,在入口产生较大攻角,引起静叶叶顶吸力面前缘和压力面喉口部的流动分离,并影响下游动叶叶顶端流动,导致泄漏流强度随级数累积增强,降低透平效率。根据流动仿真分析结果对透平进行了改进设计,使透平效率显著提高,达到84.44%。

铆接目前已广泛应用于航天器制造领域,自动化铆接已经成为该领域的发展方向。碾铆夹具的布局对碾铆的精度及质量有着直接的影响。铆接过程中存在很大且方向循环变化的碾铆载荷,会影响碾铆夹具的稳定性。为此针对某型号芯轴组件进行研究,通过实验及计算得到铆接过程中轴向及径向的真实碾铆载荷。采用ANSYSWorkbench仿真芯轴组件在真实载荷作用下的变形量。通过对比不同碾铆夹具布局的最大变形量,确定了最佳的碾铆夹具布局方案,并得到所应施加的夹紧力,为碾铆夹具的设计提供了依据。

文中分析、推导了轮毂键槽对称度的计算及键槽拉头对称度的设计计算,针对GB/T1182-1996《形状和位置公差》中未明确的轮毂键槽对称度测量、计算提出解决方案,并立足解决生产现场的轮毂键槽测量问题及键槽拉头对称度的设计计算,使之正确、经济。

在对目前精梳机分离罗拉传动机构进行动力学研究及机构传动分析的基础上,设计了一种新型分离罗拉传动机构变速传动装置,即利用椭圆齿轮副与曲柄摇杆机构相结合的传动方式替代现有的平面连杆机构,并利用MATLAB计算机编程技术对改进前后的分离罗拉传动机构进行运动仿真。仿真结果表明:改进后分离罗拉的运动规律能够满足分离接合的工艺要求,且改进后分离罗拉速度的最大值降低了21.59%,最小值绝对值降低了14.05%;改进后分离罗拉加速度的最大值降低了36.49%,最小值绝对值降低了40.11%,有利于降低精梳机高速时的振动及能耗。

针对国内气动三偏心蝶阀易产生严重的＂水锤＂现象,设计了一种新型偏心蝶阀结构,并对三偏心蝶阀和新偏心蝶阀的内部流场特性进行了有限元模拟分析。介绍了新结构蝶阀的构造原理,分析了三偏心蝶阀和新结构蝶阀的压力云图、速度云图和流线分布图,得到了其流量特性和流阻特性。分析结果表明,新结构蝶阀增大了小开度下的流阻系数,减小了关闭瞬间的流量变化量,减轻了＂水锤＂现象。

为了研究双吸泵所受径向力,采用RNGk-ε湍流模型分别对原型双吸泵和重心偏移后的双吸泵进行数值模拟。通过模拟分别得出了原型双吸泵和不同偏心距和偏心角度下双吸泵外特性、中心截面以及作用在叶轮上的径向力特征,将其进行互相对比分析。研究结果表明:设计工况下,4种偏心距和4种偏心角度的扬程上下浮动范围在0%~0.5%,效率降低范围在0.08%~1.18%,小流量工况和设计工况下,偏心距越大,径向力变化越明显,越接近设计工况时,叶轮所受径向力越小;特别地,0.8Qd,ω=180°时,Fd=2>Fd=6>Fd=8,在ω=180°,d=4mm时径向力出现较大范围波动。径向力较为理想的几点为:0.8Qd下,ω=0°、1.0Qd下,ω=270°和1.2Qd下,ω=0°和ω=270°;通过对比设计工况下原型泵和偏心泵试验结果,表明本文所用数值计算方法及三维模型可靠性较高,进行径向力分析具有一定可信度。。

对一种液压张紧装置的输送带进行理论分析首先从有效拉力与输送带寿命的关系出发通过绘制其二者之间的函数曲线的方法分析了有效拉力对输送带寿命的影响并给出了有效拉力的合理的最大值.结合经典力学相关知识计算出合理的有效拉力最小值最终给出了施加有效拉力的合理范围.