针对水液压传动中水介质黏度低、水压溢流阀阀芯和阀套之间难以形成有效润滑膜的特点,设计一种先导级带有环形间隙阻尼的水压溢流阀新结构。通过阐述新开发水压溢流阀的结构方案、工作原理,建立和推导了水压溢流阀的动态数学模型和传递函数。由基于数学模型的仿真分析得知所设计的阀是不稳定的,为此设计了输出反馈补偿来使阀得到稳定的输出压力,一方面通过仿真优化了阀的补偿参数,另一方面通过分析补偿的实现和特征,发现所设计的补偿是一个动压反馈补偿,它可以阻止主阀和先导阀之间的高频压力脉动传递。

受电弓是高速列车顶部最主要的气动噪声源,合理的导流罩设计是降低受电弓气动噪声的重要方法。通过声学风洞试验的方法,研究缩比模型导流罩对高速列车受电弓气动噪声的影响,采用远场麦克风及声阵列,给出了风速范围为200～250 km·h-1时的升弓、降弓状态下,受电弓和加装导流罩的远场气动噪声频谱、主要噪声源位置、强度和对应频带范围。研究表明,受电弓气动噪声为宽频带噪声,中频噪声源位于受电弓区域后部近车体位置,中高频、高频噪声源对应弓头和支座区域;升弓状态下,导流罩增大了弓头区域的气动噪声能量,在降弓状态下,导流罩减小了弓头和支座的噪声水平。

文章在分析动平衡实验机结构和原理的基础上,建立动平衡机转子的数学模型,并进行动力学分析,推导了其固有频率和振动位移的数学表达式。采用有限元软件ANSYS对转子进行有预应力影响的模态分析,得到转子的前10阶固有频率和振型,为动平衡实验机的结构设计和改进提供了重要的理论依据。

针对高速铁路隧道缺陷混凝土衬砌裂缝扩展带来的影响,研究气动荷载作用下衬砌裂缝内气体压力的大小及分布规律。基于质量守恒定律、动量定理和能量守恒定律,推导高速铁路隧道衬砌裂缝内控制体的气动压力方程并求解;应用FLUENT软件对裂缝内气动压力进行数值模拟,验证控制方程计算结果,并分析衬砌表面荷载幅值、裂缝开口量、裂纹深度、裂缝顶端宽度4种因素对裂缝内气动压力的影响。结果表明沿着裂缝深度方向,气动压力呈增大趋势,且最大值发生在裂缝尖端处;衬砌表面荷载和裂缝开口量的增加会不同程度地促进压力峰值增加,裂缝顶端宽度的增加反而会造成缝内压力峰值降低,裂缝深度对压力峰值则几乎没有影响;裂缝内气动压力峰值与缝外气动压力幅值、裂缝开口量基本成正比关系,而与裂缝深度成反比关系,与裂缝顶端宽度二次方大致成反比...

建立了某头型的1∶8缩比三车编组气动噪声仿真模型,采用大涡模拟获得车身湍流脉动压力,基于FW-H方程和声扰动方程分别获得远场噪声和近场噪声,从而建立一整套头型气动噪声预测方法.远场测点总声压级的仿真结果与风洞试验结果相差小于2.0dB(A),频谱变化趋势相同,量级相差较小,表明基于FW-H方程得到远场噪声的可行性.基于声扰动方程能够获得头型关键部位的总声压级,通过对比量级发现,转向架部位总声压级量级远大于其他部位,这与传声器阵列识别结果相吻合,从而验证了声扰动方程获得近场噪声结果.对比头型各部位湍流脉动总压力级和总声压级发现,转向架和排障器量级大于车窗、鼻锥和车体;与湍流脉动总压力级相比,总声压级分布更为均匀,量级更小.

垂直/短距起降(V/STOL)飞机具有广泛而高效的军事应用前景.为研究V/STOL飞机复杂的飞行控制问题,需要建立能够准确反映其动态特性且可用于飞行仿真的动力学模型.综合考虑V/STOL飞机的多进气道气流量变化、大迎角非线性和迟滞非定常特性、地面效应和喷气诱导效应等因素的影响,利用线性叠加原理并结合机理建模与经验公式,建立了全面的推进/气动力与力矩模型;在此基础上,基于刚体动力学和运动学原理,推导得到了V/STOL飞机的全状态六自由度非线性数学模型;最后,仿真分析了V/STOL飞机的地面效应和喷气诱导效应引起的动力学变化及其三角翼非定常动力学特性.结果表明:地面效应对V/STOL飞机动力学的影响可以忽略,而近地飞行时的喷气诱导效应会导致较大的升力损失,离地越近损失越大;V/STOL飞机的非定常动力学源于飞机迎角变化所引起的气动力滞环效应,...

针对化工机械设计了一种传统密封装置,该装置属于非接触式机械密封装置,通过流体动压效应设立,装置同时采用密封环、椭圆形密封圈结构、端面开设动压槽三种结构,利用高压侧、低压侧、密封坝、螺旋槽、密封堰设计上游泵送机械传动密封装置端面结构,通过动压效应,在动环和静环之间生成一层流体膜这种流体膜,从而确保动环和静环端面在整个传动过程中都不会产生接触,分别计算出螺旋槽半径、端面槽数、螺旋槽半径、弹簧比压、平衡半径、摩擦功耗及摩擦系数。分析装置的局部详图,根据分析结果展示了该装置在化工机械上的安装方式。实验结果表明,设计的传动密封装置在应用于化工机械时,可以维持流体动态平衡状态,确保压力稳定,降低端面温升,对于确保机械的安全性、可靠性,提高机械的使用寿命有重要意义。

鉴于数控车床刀具在机械加工系统中占有重要的地位,故数控车床刀具磨损故障的在线检测与识别具有重要意义。以华中数控车床为研究对象,提出了以平均经验模态分解(EEMD)、混沌粒子群(CPSO)以及核极限学习机(ELM)等方法对车床刀具磨损故障进行诊断。介绍了EEMD、CPSO以及ELM的基本原理和过程;对采集得到的刀具磨损信号进行前期预处理,经EEMD分解后得到IMF分量,以峭度、峰值、均方根值作为一种选取标准,选择包含较多故障信息的几个IMF进行信号重组并计算;将计算结果组成特征向量输入CPSO-ELM、SVM以及BP神经网络等分类器进行故障识别和对比。实验结果表明:对比传统的BP神经网络和SVM分类器,CPSO-ELM分类器具有快速、精确、有效的识别特性,能够有效检测和识别刀具磨损故障。

根据压电悬臂梁和悬臂梁-质量块振子的理论模型,针对船舶柴油机多振源、高频振动等特点,提出了一种集压电集能和减振降噪两种功能协调工作的多压电悬臂梁装置。运用COMSOL有限元分析软件建立了带质量块的多悬臂梁仿真模型。有限元仿真分析结果表明:压电悬臂梁结构振动频率接近柴油机固有频率时产生共振,振动由柴油机转移到悬臂梁装置,柴油机振动情况明显减少,压电片输出电压和功率分别为5. 88 V和3. 46 m W。压电悬臂梁减振降噪和压电能量收集实验得出:悬臂梁与振动源在频率18 Hz发生共振,振幅由19. 49 d B减少到2. 41 d B,压电片最大的输出电压约为5. 92V,集能效果和减振都较为明显。

针对制造企业的零件供应商选择问题，提出一种用模糊粗糙方法来计算指标值，用熵权来计算指标权重的优选方法。将评价指标分为质量、供应、经济、合作和环境5项，构造了一种模糊粗糙方法；用梯形模糊数来表示专家评分，通过粗糙近界区间来计算供应商在评价指标上的取值；采用熵权法来实现评价指标的自适应赋权；最后使用Kullback-Leibler散度替代欧氏距离的改进逼近理想解排序（Technique for Order Preferenceby Similaritytoan Ideal Solution，TOPSIS）来对供应商的加权指标值向量进行排序。通过一个企业应用实例验证了该方法的正确性和可行性。