高速电机中定子铁芯损耗占总损耗比例相对较大,高频运行时定子软磁材料的准确选取限制了整机效率的提升,为此引入材料性能因子作为选材准则。以无取向硅钢材料B20AT1500、极薄硅钢材料10JNEX900和新型非晶合金带材AYFA-Z的性能因子作为判据,得到3种材料的最佳使用频率范围。采用数值计算方法,对比3种材料的电机在空载和负载下的性能。结果表明根据软磁材料性能因子,可以准确、快速判定出工作频率范围内的最优软磁材料。最后,通过搭建高速电机实验平台,完成120 000 r/min的超高速电动机的参数测试和性能测试,进一步验证了根据材料性能因子作为铁芯材料优选判据的可行性。

给出了3维弹性力学空间问题基本方程和有限元结构强度分析原理，分析了三面体铝合金转镜空间结构强度的力学特征，建立了有限元模型，分析了其在轴孔与轴的3种配合关系下的应力分布。结果表明轴孔严重削弱了镜体强度，而配合方式对转镜强度基本无影响。提出了减小转镜内部应力的无轴孔三面体铝合金转镜结构，在该结构下转镜强度提高了1．9倍，极限转速为原结构的1．7倍，适合于分幅式摄影系统。

本文提出一种真空用O型橡胶密封圈设计计算方法。通过推导O型橡胶密封圈弹性变形压力的近似计算公式,结合已实际工程应用的O型密封圈设计参数,计算出O型橡胶密封圈受压弹性力及其在真空环境下承受的大气压力,并以多项式拟合的方法得到两者的对应关系。以待求解的O型橡胶密封圈承载的大气压力为输入条件,利用密封圈弹性变形弹性力近似公式反向求解得到O型橡胶密封圈的几何参数。为验证该计算方法的可靠性,采用Mooeny-Rivlin模型对算例结果进行仿真分析,结果表明通径7500mm的法兰O型橡胶密封圈在大气压力作用下最大应力为7.01MPa左右,不会发生永久损坏,证明O型橡胶密封圈设计计算方法可行。

密封技术是一项关系到超临界二氧化碳(Supercritical carbon dioxide, S-CO2)核动力力系统中旋转机械能否高效、安全、可靠运行的关键技术。为尽可能地减小密封泄漏,使用数值计算的手段研究了超临界二氧化碳直通式梳齿密封的泄漏特性。首先,对密封的泄漏量进行无量纲化以便后续描述密封的泄漏特性。随后,研究了密封上下游滞止工况以及密封几何参数对密封泄漏的影响。计算结果显示:温度及压力等热力学参数对密封的无量纲泄漏量影响较小;减小密封间隙,增加密封腔长,减小密封齿宽均会改善密封泄漏性能;齿高对密封泄漏的影响是非线性的,存在最优值,该最优值在齿高比腔长约为0.13时出现;增加齿数同样可以减小密封泄漏量,但这一点无法反映在无量纲化后的泄漏量上。本文的研究表明:本文采用的无量纲泄漏量可以比较准确地反映密封结构和泄漏之间的...

液压阀口节流升温不仅会造成能量损失,而且会引发热变形,造成滑阀滞卡,影响液压机械的稳定性甚至安全性。深入研究阀口温度分布是准确预测热变形的前提。本研究将微小热电偶嵌入简化的平面阀口,测量了阀口开度x在1~3 mm、入口压力p_(in)在0.5~3.0 MPa范围内、阀口节流过程中的壁面温度分布。实验表明:阀口节流升温速度随压差增大而增大,x=2 mm,p_(in)=3.0 MPa时,初始升温速度可达到0.79℃/min;节流作用下的阀口温度分布不均匀,阀口开度较小时温度梯度对压差较为敏感,x=1 mm、p_(in)=3.0 MPa时,阀口壁面的最大温差可达到7.86℃;阀口尖角部位通常会产生明显的局部高温,在3.0 MPa下升温110 min可达到72.9℃,但是在大开度或大压差情况下,阀口竖直壁面亦会产生局部高温。针对这一现象,结合ANSYS Fluent软件中的Fluid-solid-heat coupling模块和Mixture多相流模型进行了综合分析,结...

为了研究轴流泵反转作液力透平的压力脉动特性,选取一轴流式液力透平为研究对象,在导叶前、叶轮与导叶之间和叶轮后分别选取3个截断面,每个断面上沿轮缘至轮毂分别布置3个监测点,应用CFD软件进行数值计算,得到液力透平运行时不同监测点处压力脉动时域图与压力脉动频域图并分析其内部规律。结果表明:叶轮内压力脉动频率是由导叶通过频率决定的,且与导叶和叶轮之间的距离呈现负相关的趋势;叶片通过频率是导叶内脉动频率的主要决定因素,同时叶轮动静干涉作用对导叶内压力脉动的影响较大;各个交接面和出口段压力脉动主要受叶轮干涉作用影响。

汽车经过减速带时会由于地面的激励而发生振动,传统的汽车动力学分析方法通常采用试验验证或有限元多体动力学进行分析,耗时耗力。文中建立了汽车经过减速带时的四分之一车体振动模型,综合利用有限元分析软件以及数值分析工具,不仅可以实现快速的汽车动力学分析,也可以用来指导汽车悬挂系统的选型、优化,以使车辆设计满足乘客舒适度与安全性的需要。

为了解射流式自吸泵的性能和内部流场分布规律，通过CFD数值分析和试验相结合的方法对其水力性能和内流场进行了研究。结果显示，射流式自吸泵的扬程值随流量的增大而呈近似的线性降低，数值模型可以较为准确地预测自吸泵的试验性能曲线，在设计工况条件下，数值分析与试验结果的扬程相对误差约为5％。通过对不同工况下的泵进口路径A—B—C的静压路径分析可知，高速射流对于泵进日流场具有很大影响，在大流量工况下，射流式自吸泵的喷嘴高速射流使得喉管进口的流体静压急剧降低，静压最低点和低压区均位于喉管的进口区域，并且其静压的下降幅度随着流量的增大而增大，上述研究结果为射流式自吸泵的进一步设计优化提供了参考。

针对滑阀阀道内的三维流体流动，采用湍流模型的ｋ－ε两方程模型和有限容积数值方法，在圆柱坐标系下对其进行了数值分析。同时计算了流动区域内各节点上的压力ｐ，速度ｖ，湍流脉动动能Ｋ和脉动能耗散率ε。

以236循环圆的一款液力变矩器产品为研究对象.进行导轮部分的优化,优化的目标是在满足性能使用条件的基础上减少导 轮叶片数量, 以降低铸造成木.首先对该变矩器提取计算域及网格划分, 并使用CFD软件对其进行模拟分析.然后根据模拟结果提 供的栗、涡轮扭矩值求出相关的原始特性数据.与相同工况条件下的试验数据进行对比,确定模拟计算的正确性.最后设计合理的 导轮优化方案,并通过数值模拟来调整方案,验证方案合理可行.经过对导轮的优化较大的节省了铸造成木.