针对斜盘式轴向柱塞泵的空化现象,建立了斜盘式轴向柱塞泵全流域模型,采用计算流体力学方法研究了全流域空化特性分布,分析了排油口负载压力、缸体转速和斜盘倾角等工况参数对全流域空化特性的影响规律。研究表明:空化主要发生在吸油区的吸油口、配流盘和柱塞腔区域,空化随气相体积分数增大而加重;排油口负载压力由10 MPa增至30 MPa,吸油口、配流盘和柱塞腔气相体积分数峰值分别由6.28%增至6.68%、5.91%增至7.13%、10.03%增至11.23%;缸体转速由2 200 r/min增至3 000 r/min,吸油口、配流盘和柱塞腔气相体积分数峰值分别由6.39%增至6.41%、6.26%增至10.54%、7.13%增至10.16%;斜盘倾角由3.64°增至5.64°,吸油口、配流盘和柱塞腔气相体积分数峰值分别由6.34%增至6.41%、14.7%降低至13.9%、10.16%增至11.66%。斜盘式轴向柱塞泵在实际设计中,排油口负载压力、缸体转速和斜盘倾角的...

建立了“拍动+内折叠+外折叠+扭转”的三段式扑翼模型,运用流体仿真软件XFlow进行低雷诺数下的气动仿真,获得了折叠角个数,外折叠角折叠位置、内外折叠角幅值、机身迎角等因素对扑翼飞行器气动特性的影响。研究发现内折叠角是升力和推力改变的主要因素,而外折叠角对升力有小幅增益,对推力几乎无影响。为扑翼飞行器的进一步研究提供理论支持。

对在巡飞弹翼展上安装微气泡的巡飞弹进行了气动特性的仿真研究,构建了微气泡阵列巡飞弹的三维模型;利用Fluent仿真研究了微气泡型巡飞弹飞行的气动特性规律,通过分析翼面截面压力云图与压力分布曲线,达到了利用微气泡致动器来分离气流提高升力、减小阻力、增大失速攻角的目的。

为了获得组合结构在高过载环境中的加速度响应规律,进行了气锤过载冲击实验,得到带螺栓连接组合结构不同位置的加速度响应,并使用ABAQUS有限元软件对实验动态冲击过程进行仿真研究,验证了数值仿真的可靠性。利用验证的有限元模型对高过载环境中螺栓预紧力、气锤冲击速度对组合结构不同位置加速度的影响进行仿真分析。结果表明螺栓预紧力较小时,组合结构对加速度"削弱"明显,当1#和2#位置螺栓预紧力达到10 k N和15 k N时,组合结构对加速度"削弱"作用减小并趋于稳定;初始冲击速度增加,相邻位置加速度差值增加,差值基本呈线性关系,斜率分别为0.025 66和0.013 57。以上结论为实际工程应用抗过载设计提供参考依据。

提出了一种针对动力学模型运动和几何参数的全局灵敏度分析方法。运用叶素法建立微型扑翼飞行器悬停状态的非线性动力学模型,通过挑选因子和定性分析来确定动力学模型中的主要参数,利用Sobol全局灵敏度分析方法对运动参数和几何参数进行灵敏度分析。结果显示,在参数取值范围内,运动参数中的全局灵敏度大小为:扑动频率>扑动角>攻角;几何参数中的全局灵敏度大小为:展弦比>一阶半径距。通过对动力学模型几何参数排的气动灵敏分析,为微型扑翼飞行器的动力学优化设计提供了依据。

为了探究影响基于谐波平衡法的气动力降阶模型计算精度的因素,建立了基于谐波平衡法的尾流激励叶片气动力降阶模型,讨论分析了进口尾流均值压力和尾流谐波振幅对该气动力降阶模型计算精度的影响。结果发现:进口尾流均值压力和尾流谐波振幅对叶片气动力降阶模型的计算精度都会产生显著影响。

为了探索串置前掠翼气动特性受前掠角变化的影响,基于一种串置前掠翼身组合基本模型,保持机翼展长和几何面积不变,构建不同前掠角的流场计算模型。采用FLUENT软件数值计算纵向气动力和粘性流场随前掠角和迎角的变化特性,选择远场来流马赫数0.8,迎角0°^+40°。前掠角20°模型在迎角0°~30°呈现出高升力系数和高升阻比,最大升阻比迎角为10°。前掠角40°模型升力系数在40°迎角时达到最大且未失速,大迎角气动特性良好。前翼和后翼对模型整体升力的贡献有所差异,前掠角是串置前掠翼构型气动特性的重要影响因素,通过改变前掠角能够获得合适的布局气动力性能。

针对倾转四旋翼无人机同时存在旋翼和机翼两种升力机构并且旋翼短舱可倾转的特点,采用计算流体力学的方法对无人机进行了气动分析,对旋翼流场的模拟采用了动量源法,在保证了计算精度的同时提高了计算效率。在垂直模式下,旋翼产生的下洗流会对无人机的升力造成损失;在过渡模式下,旋翼对机翼的影响会随着飞行速度的增加而降低,气动特性逐渐接近固定翼无人机。研究气动特性可为倾转四旋翼无人机的设计和控制理论研究提供参考。

三配流窗口轴向柱塞泵是实现泵控单出杆液压缸最直接有效的方法,针对三配流窗口轴向柱塞泵在非死点过渡区产生压力冲击和流量脉动的问题,提出在配流盘非死点过渡区开设阻尼孔和三角槽相结合的方案。考虑油液压缩性,建立三配流窗口轴向柱塞泵的AMEsim仿真模型,通过对比非死点过渡区的不同减振方案,结果表明,阻尼孔和三角槽相结合的结构使轴向柱塞泵出口流量脉动降低了6%,几乎消除了非死点过渡区的压力冲击。并且,阻尼孔尺寸为0.5 mm时,轴向柱塞泵出口流量和柱塞腔压力表现最优。

针对柱塞泵早期故障时特征信号微弱的问题,首先对采集到的泵壳体振动信号进行极值域均值模式分解（extremum field mean mode decomposition,EMMD）,得到有限模态分量IMF及余量C,然后对IMF分量进行Teager能量算子解调,提取特征频率点的能量信息组成能占比特征向量,并利用分类敏感度对向量进行筛选,最终获得有效特征向量。实验结果表明,采用EMMD-Teager方法能有效对信号进行滤波,方便从频域提取特征,经过筛选后的能占比特征向量可以准确分类柱塞泵正常、柱塞孔磨损及滑靴磨损3种状态。