以点线啮合齿轮副与渐开线齿轮副为研究对象,建立两种啮合齿轮的仿真模型,综合对比分析了点线啮合齿轮与渐开线齿轮在啮合传动误差、齿面载荷分布、齿面滑动速度分布、齿面接触应力分布、齿根弯曲应力分布、啮合接触迹线分析等方面的啮合特性。分析得知,点线啮合齿轮在上述啮合特性方面明显优于渐开线啮合齿轮。研究为全面理解点线啮合齿轮的传动特性提供了理论依据,对其推广应用具有一定参考价值。

缩短跨洲越洋长途旅行的飞行时间是人们一直追求的目标,超声速民用客机为这种日益增长的缩短飞行航时的需求提供了可能。本文阐述了一类超声速长航程民用客机的气动布局学设计和性能评估结果,其巡航马赫数为1.6,巡航高度为15km。采用航空工业空气动力研究院自主研发的ARI_OPT、ARI_OVERSET和ARI_Boom程序分别开展了气动优化设计、计算流体力学(CFD)性能计算和声爆特性评估,给出了其在巡航条件下的气动特性和声爆水平。本文的研究结果可为下一步发展超声速长航程民用客机提供技术支撑。

高超声速飞行器在亚、跨、超及高超声速等速域内的气动效率与容量问题是制约高超声速飞行器实用化的重要瓶颈问题。大容量宽速域高性能气动布局设计技术在保证高超声速巡航阶段高气动性能的同时,迫切需要在具备足够容量的前提条件下实现高的亚、跨及超声速气动效率。通过综合利用低速涡升力与高速激波压缩升力,提出了一种涡波综合利用宽速域大容量气动布局设计方法。结合计算流体力学(CFD)方法与ARI_OPT优化设计平台,设计得到一种背负式大容量气动布局,计算结果表明,该布局在跨声速与高超声速下的最大升阻比分别可达到10.3与5.9,飞行器整体性能稳定且在宽速域条件下均具有良好的气动性能,弥补了传统乘波体气动布局在亚、跨声速下的性能缺陷,可为高超声速飞行器气动布局走向工程应用提供技术支持。

高空长航时太阳能无人机通常采用低雷诺数翼型,并且其跨昼夜飞行状态不同。基于代理优化方法,结合经过风洞试验验证的基于■转捩模型的RANS数值模拟方法,提出了基于不同飞行状态功耗分配权重的低雷诺数翼型多点气动优化设计方法。针对典型低雷诺数翼型E387,开展考虑"夜间巡航-上午爬升-白天巡航-傍晚下滑"4种设计状态下的多点气动外形优化设计,结果表明,优化后的低雷诺数翼型功率因子在4个设计点分别提升7.84%、7.95%、11.34%和6.98%,提高了其跨昼夜飞行周期下的气动性能。

介绍了内高压热态成形技术的重要性后,设计一种可以研究铝合金管成形性能的内高压热态成形设备。设备的成形内高压采用手动打压泵提供,简便易操作,成形过程中可以提供最高达150Mpa的内高压;设备的加热采用加热棒进行加热,设备采用温度控制仪与热电偶组合对温度进行控制,可以提供室温到300益区间的成形温度;密封形式采用硬密封,密封结构利用锥台式的结构进行密封。设备可以对小管径的铝合金管材进行胀形实验,可以研究铝合金管材从室温到300益区间不同温度的成形性能。

说明锅炉给水泵综合节能改造的必要性,提出行星液力调速装置改造方案,并阐述了行星液力调速装置工作原理和节能特点。以新疆某电厂为例,从机械系统、滑油系统和电气系统三个方面介绍了用行星液力调速装置原尺寸代替液力偶合器给水泵机组的改造工程。对给水泵综合节能改造方案从可行性、经济性和改造后实施的效果进行对比分析。总结出用行星液力调速装置改造的优势,使电厂用电率下降0.4%,同时具备安全稳定,高效节能等特点。

阐述了联合制动与能量回收机理。建立了能量回收与联合制动的数学模型,利用Matlab/Simulink仿真软件分析和计算了一次制动过程中制动效率和能量回收的情况。结果表明,制动过程中进行能量回收可以很好地提高制动效率且节约能源。利用综合试验台进行了能量回收与动力制动试验,试验结果很好地验证了仿真结果的正确性和可靠性。

介绍了电子设备抗振结构设计中常用的倍频程准则,通过有限元仿真方法讨论了该准则在电子设备结构抗振动设计中的有效性。仿真结果表明当电子设备机箱和内部模块符合倍频程准则的情况下,模块印制板上将会很有效地避免动态耦合带来的加速度放大现象,可以提高印制板上器件的寿命。

均热板作为一种新型的高效散热技术,具有热导率高、均温性良好等优点,越来越多地应用于机载电子设备。文中介绍了均热板散热原理,针对均热板和相同尺寸电子设备模块壳体在不同工况下进行散热性能实验研究,对比测试了两者均温效果和散热效果。测试结果表明,均热板的均温效果优于同尺寸常规铝材模块壳体;功耗及热流密度越大,均热板散热优势越明显;采用不同散热方式,均热板内芯片与模块壳体内芯片的温差相同;多芯片时,总功耗越高芯片表面温度越高,芯片热流密度越集中,芯片表面温度越高。当达到散热极限时,应设计为多芯片,低热流密度的形式,均热板可以达到更好的散热效果。

在线监测机电设备印刷电路板在振动载荷作用下的振幅、应变,可实现对PCB分层、焊点断裂、焊点脱落等失效的预测,是保障设备正常运行的关键技术基础之一。基于PCB振动速度与动态应变的数学关系,提出了一种PCB动态应变计算与监测方法。根据Timoshenko薄板应变计算模型,推导出基于振动速度的固支PCB受振动载荷作用时的振幅、应变计算公式;通过实验测得PCB的振动速度和动态应变;利用监测的振动速度数据和推导出的应变计算公式,计算出动态应变并与应变实测结果进行对比分析,结果验证了利用该方法的有效性,为实现PCB分层、焊点断裂、焊点脱落等失效预测提供了技术支撑。