油液作用下某燃油箱的半载状态阻尼振动分析
为探讨燃油箱振动耐久性试验中半箱油对燃油箱结构的影响,利用有限元软件分别对某燃油箱在空箱状态进行模态分析和在半载状态下(即燃油箱额定容量的1/2的油)利用流固耦合的方法进行阻尼振动分析。分析得到了这两种状态下燃油箱的固有频率及对应振型,并对该燃油箱进行扫频试验验证。结果表明,在空箱状态下,最大位移出现在隔板上,在半载状态下,最大位移出现在下箱体上,并且燃油箱的前四阶固有频率均有不同幅度的下降,下降幅度最大达到56.8%。可见由于半箱油对该燃油箱的作用使该燃油箱的固有振型发生改变并且使其固有频率大幅降低,而且随着固有频率阶数的上升,下降幅度也在减小,其中第一阶固有频率受影响最大。此外这种分析方法可以对燃油箱在装载油液后,在振动耐久性试验中是否会产生共振,起到预测和防范作...
不同介质中雷靶碰撞动力响应分析
由于实验条件的局限性,传统的雷靶碰撞实验大多在陆地上进行,所测得实验数据往往与雷靶在水中碰撞的真实结果存在一定差距。针对于此运用非线性动力学软件LS-DYNA建立包括空气、水体、鱼雷和靶板等多物质耦合的有限元模型。使用罚函数流固耦合方法对鱼雷无攻角碰撞靶板的过程进行数值分析。给出静水压力在垂直方向上的分布情况,并对比分析介质、水深、碰撞角、初始速度等参数对雷靶碰撞载荷的影响。这为鱼雷系统的可靠性设计提供必要的参考。
基于废金属破碎机腔内爆炸仿真的壁厚设计
国内外的废金属破碎机为了保证生产安全都采用高厚度的壁面,而壁面并未受到废金属破碎机锤头的高强度冲击力。为使废金属破碎机样机的壁面具有合理的设计厚度,首先对废金属破碎机样机箱体内的可燃性气体进行了爆炸仿真,然后将产生爆炸的腔内流场和破碎机壁面进行流固耦合分析。通过对比不同厚度壁面的爆炸动力响应,确定壁面的合理壁厚。
PUR热熔胶辊涂用加热辊的设计与优化
为了更好地将PUR热熔胶辊涂到板材表面,设计了一种辊涂机加热辊的内部螺旋流道结构,并利用FLUENT软件对其进行流固耦合分析,探究了影响辊面温度分布的因素。结果表明,流道的长宽比对辊面温度影响较大,其余因素对其影响很小,基本可以忽略不计。
某防暴喷射管管内流场数值模拟
采用流固耦合的方法,基于COMSOL仿真平台对某防暴喷射管内部流场进行了数值模拟,分析了发射管结构和气室初始压强对管内冲击挤压流动过程的影响。结果表明在气室初始压强为20MPa,战剂容量为10ml的情况下,发射管内径越小,管流阻力越小,活塞运动时间越短,战剂出口速度越小,能量利用率越高;增大气室初始压强能缩短管内流动时间,加快出口速度;锥直形喷嘴结构的突变造成了战剂压强和速度的波动。研究结果可为喷射管的优化设计提供理论依据。
气悬带式输送机的气孔分布研究
建立了一种气悬带式输送机的二维流固耦合有限元模型,得出了气垫区气压分布情况与分布规律,主要分析了盘槽上气孔数量对气垫区气膜厚度的影响,气膜厚度又直接决定输送机负载能力,为气垫输送机的设计应用提供参考。
输流弯管流固耦合振动有限元分析
为了研究流体流经弯管时管道力学性能的变化情况,以流固耦合振动理论为基础,建立输流弯管有限元模型,利用ANSYS Workbench得到流体作用下管道的应力和变形,并分析了不同流体脉动频率对管道振幅的影响。结果表明:当流体流经弯管时,最大等效应力出现在管道入口上端和出口左端,最大变形出现在管道弯曲段;考虑单向流固耦合作用时管道应力与形变分析结果小于考虑双向流固耦合作用时的分析结果;输流弯管的主要振动形式为横向振动;流速一定时,流体的脉动频率与弯管的固有频率越接近,弯管的振幅越大。
内圆弧槽机械密封摩擦副流固耦合分析
针对机械密封在高参数复杂工况下易磨损、易泄露等缺点,选取内圆弧槽机械密封动静环为研究对象,利用耦合梯度迭代的方法对密封副的压力场和热力场分别进行仿真计算。结果表明:转速越高,机械密封端面流场的动压效应越明显;内圆弧槽区流入流体的一端的温度明显低于槽区排出流体的一端,而且流入流体一端是整个槽区温度最低的集中区域;圆弧槽密封副动环端面热应变和热应力变化明显,而且接触面是整个密封副耦合效应最明显的区域。研究结果为以后研制新型槽型奠定基础。
内衬厚度对水润滑橡胶艉轴承摩擦性能的影响
基于流固耦合的基本理论,考虑橡胶衬层弹性变形因素,构建出水润滑艉轴承橡胶内衬有限元模型,利用MATLAB软件数值分析橡胶内衬厚度对水膜厚度和水膜压力的分布状况及摩擦性能的影响规律,并在SSB-100型艉轴承试验机上进行试验验证。研究结果表明:在相同的工况下,随着内衬厚度的增加,橡胶衬层弹性变形增大,水膜厚度增大,水膜压力减小;相应地,流体润滑效果越好,摩擦因数越小;在相同厚度下,随着转速的增大,摩擦因数先减小后趋于平稳。试验结果验证了仿真分析的正确性。
散热器空气侧百叶窗翅片结构参数优化
对散热器空气侧的百叶窗翅片建立三维流固耦合的模型,运用Laminar方法进行数值模拟,结果表明传热与压降特性与实验关联式吻合较好,模型得以验证;为进一步阐明汽车内散热器空气侧的强化传热翅片的性能,分别考察了不同的翅片高度、窗翅高度、翅片厚度和翅片节距等结构参数对传热系数和压降的影响,得到了一组综合性能较好的百叶窗翅片结构参数。