二阶振动系统的解耦条件及算法研究
针对二阶振动系统的解耦问题,给出了二阶振动系统可解耦的条件及其相应证明。针对可解耦的二阶振动系统,提出同谱构造解耦算法。数值试验中验证了解耦条件的正确性,实现了一个二自由度质量弹簧系统的同谱解耦,并与近似解耦算法的谱特征进行了对比。结果表明:解耦条件判断简便且适合所有质量矩阵非奇异的二阶振动系统,同谱构造解耦算法实现完全同谱。
基于制造特性的微小型钟表机构有限元仿真
研究钟表机构微小型零件齿轮的齿向误差和位置误差对整个机构的影响.将有限元法和正交试验法相结合研究两种误差对整个机构耦合关系的影响;分别探求了齿向误差、位置误差极限。建立微小型无返回力矩钟表机构的有限元力学模型,并对钟表机构影响最大的位置误差和齿向误差组合进行有限元分析,验证所确定的误差极限值的合理性.该研究结果可为微小型钟表机构的设计、加工、检测、装配提供参考依据.
基于制造特性的仿真方法及钻夹头输出特性分析
研究基于制造特性的机械系统参数化建模及仿真方法.以Pro/E和Ansys软件为工具,结合VC及SQL server,建立了带有制造特性的、参数化的计算机集成仿真框架.通过对钻夹头机构输出特性的分析,初步验证了考虑尺寸误差、位置误差等制造特性的参数化仿真方法的可行性,以及所构建的基于制造特性的集成仿真系统的正确性,表明了基于制造特性的仿真能够使仿真建模更接近零件的实际特征,准确预测机械系统运行性能.
列车气动噪声源噪声贡献度研究
建立某型列车气动噪声计算模型,基于标准k-ε湍流模型和大涡模拟计算车外瞬态流场,用FW-H方程预测了列车远场气动噪声。分别计算了列车整体、车体、受电弓、转向架为噪声源时对外辐射噪声的总声压级和贡献度,并对不同噪声源产生的气动噪声频谱特性进行了分析。计算结果表明受电弓滑板处具有最大的总声压级,其次在车头和头、尾车转向架处较大;车体和转向架对列车远场噪声贡献度较大,而受电弓对其附近区域噪声贡献度大于远场;车体和转向架噪声主频在400~1250 Hz,而受电弓主频出现在500 Hz,且低频噪声幅值很小。列车整体对远场的辐射噪声,与利用车体、受电弓和转向架为噪声源得到的远场噪声叠加相吻合,验证了计算的准确性,对噪声的计算研究有一定的参考价值。
先进战斗机武器内埋发展趋势与关键气动问题
紧盯未来先进战斗机研制需求和发展趋势,详细分析了武器内埋技术在提高飞机战技指标和综合性能方面的优势,并介绍了国内外在先进战斗机武器内埋技术方面研究的基本情况和遇到的一些具体问题,归纳总结了内埋武器舱空腔复杂流动机理、流声振多场耦合问题研究的现状和关键技术难点;从内埋武器舱系统研制设计要求出发,梳理了先进战斗机内埋武器系统研制面临的关键气动问题和空腔类构型流致振动与噪声问题的主要特征,着重分析了内埋武器舱复杂流动机理、振动与噪声问题、数值仿真方法、风洞测试技术和流固声多场耦合控制技术难点,指出了下一步需要突破的关键技术难点和研究重点,为准确把握先进战斗机内埋武器系统关键气动问题和开展相关问题研究提供借鉴和指导。
飞机方案设计阶段机动载荷快速计算方法研究
提出了一种在方案阶段能快速准确预估飞机设计机动载荷的简捷计算方法。通过静气弹理论计算飞机的气动导数,以气动导数、操纵特性和质量特性为输入对飞机进行了机动模拟,得到各运动参数的时间历程,最后用涡格法计算出部件的分布载荷。将本文的计算结果与后续的传统方法计算结果进行比较,结果表明该方法是准确可靠的,能满足方案阶段飞机设计的载荷需求。该方法在方案阶段能有效克服传统方法需要大量的风洞试验得来的气动特性数据和压力分布数据的不足。本文的方法只需要较少的输入参数就可以进行,可在型号研制中节省时间,加快研制进度。
基于前置并联式结构的液压混合动力节能特性研究
传统后置式并联液压混合动力车辆中二次元件在运行时会出现长时间超速或低速工况。为尽可能提高车辆燃油经济性,同时使二次元件尽可能工作在高效区间,提出将转矩耦合器置于发动机与变速器之间,并称此种结构为前置并联结构。其特点是液压混合动力系统通过变速器调速增扭后,再将动力传递至驱动桥。通过建立液压混合动力汽车的仿真模型,对车辆发动机做功、油耗、起步加速性能等进行对比分析,并进行了实验车验证。结果表明:前置并联混合动力结构能量回收再利用率高,节能效果明显;该结构可以有效提升车辆的动力性能和爬坡性能。
具有互锁功能的气控液型伸缩臂式铁钻工的研制
具有互锁功能的气控液型伸缩臂式铁钻工是一种钻具上卸扣工具,其工作原理是能完成钻具整体快速旋上或卸开接头螺纹,同时实现了气控液型伸缩臂式铁钻工工作与顶驱工作的互锁。文中介绍了气控液型伸缩臂式铁钻工的结构、工作原理、技术参数等,也对其现场的使用情况进行了阐述,指出该铁钻工的优点。
高压管汇连接由壬的接触分析
根据某钻机用油田现场使用的某厂家生产的高压管汇连接用锤击由壬破坏严重,锤击由壬约有90%未达到预期设计寿命而提前损坏,更换频繁等情况,应用有限元分析软件ANSYS Worbench对由壬紧帽、由壬公接头、由壬母接头三者进行了接触分析,探讨了该锤击由壬的损坏机理,考察由壬紧帽、由壬公接头、由壬母接头三者在工作中的应力分布情况和应变分布情况,寻找锤击由壬失效的根源。然后根据有限元分析和校核结果改进了由壬设计,并进行了分析和校核。
刚柔耦合的涡旋压缩机转子系统的动力学分析
以涡旋压缩机转子系统为研究对象,采用Bushing连接模拟轴承,运用Ansys Workbench软件建立了考虑轴承刚度、小轴和动涡旋盘柔性的涡旋压缩机转子系统的刚柔耦合模型,进行了刚柔耦合动力学分析,得到了实际工况和理想工况时运动副反力,以及实际工况时小轴和动涡旋盘的应力、应变情况。仿真结果表明:实际工况时滚针轴承不承担动涡旋盘的倾覆力矩,倾覆力矩由3对7001轴承来承担,并造成轴向气体力分配不均匀,使2号7001轴承受力过大;小轴、动涡旋盘的强度和刚度符合设计要求。研究结果为涡旋压缩机结构设计和优化提供了理论指导。