耦合大涡模拟(Large-Eddy Simulation,LES)与致动线方法(Actuator Line Method,ALM),对均匀入流下的水平轴风力机作数值模拟研究,探究三种亚格子(Subgrid-Scale,SGS)模型下风力机的尾流特性。结果表明雷诺应力与湍流切应力在叶尖涡与叶根涡区有明显的最大值与极大值,尾迹随下游位置的变化呈现出逐渐增大的各向同性;平均速度亏损比产生的湍流更持久。不同SGS模型在相同叶尖速比下得到的轴向速度干扰因子和速度环量沿叶片径向分布几乎相同。相同位置处的尾涡由不同强度的涡旋组成,能量较小的涡旋是尾涡组成中的主要部分;尾流发展的过程中,强度较大的涡集中在尾涡中心,强度较小的涡在尾涡外围分布。对于所使用的三种亚格子模型,能预测出相似的尾流效应,亚格子模型的选择对尾流的模拟影响较小;νSGS=0时,求解过程只有数值耗散,仍能获得很好的模拟结果。

对含预制裂纹的压力管线进行液压疲劳试验,全程不间断地监测试验过程中产生的声发射信号,并对采集到的声发射信号的时程特性及其对应的频谱特性进行分析研究。结果表明,由裂纹扩展引发的声发射信号频谱集中在较低频带,由机械和摩擦等声源引起的声发射噪声信号频谱相对集中在较高频带。因此,通过声发射信号频谱分布特征可以识别声发射源的性质。

针对核反应堆压力设备环形密封面进行了泄漏监测与分析诊断研究,以自主化研制的新型蒸汽发生器的密封性能验证为对象,搭建了环形密封面泄漏监测系统,通过制作等比例试验件开展泄漏模拟试验验证了监测系统的有效性;针对蒸汽发生器,开展了数个升降温循环及稳态瞬态等密封性能试验的验证,试验中未监测到泄漏;试验后对蒸汽发生器监测数据进行了深层次分析,通过数据拟合与数据分布两个角度与模拟件真实泄漏数据进行对比分析论证,最终证明了研制的新型蒸汽发生器环形密封面的声发射监测数据不符合泄漏数据的衰减规律,因此蒸汽发生器未发生介质泄漏,密封性能可靠,具有工程应用的可靠依据,同时该监测方法也可进一步推广到其它压力设备的环形密封面的泄漏监测中。

针对滚动轴承运行过程中故障难以识别的问题,提出一种多特征提取与改进粒子群算法(improved particle swarm optimization,简称IPSO)优化最小二乘支持向量机的诊断方法。首先用小波包变换对振动信号消噪、分解,提取频域特征;然后结合时域特征等参数,用核主元分析法对多维特征空间进行优选和降维,获得典型故障的敏感信号;最后用改进的粒子群优化最小二乘支持向量机的核参数和惩罚因子解决在寻优中陷入边缘局部最优、收敛精度差的问题,提升故障诊断的识别率。实验结果表明该方法有效提取故障特征,提高了故障识别的准确率和实时性,是一种可靠的轴承故障诊断方法。