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。

自行复叠制冷循环以其结构简单、可靠性高、适应性强等特点,在能源、生物、医学和生命科学等领域得到了日益广泛的重视和应用.针对一个改进的自行复叠制冷循环,建立了该制冷循环的实验台,进行了不同配比的二元混合工质和三元混合工质的自行复叠制冷循环性能实验,得出了改进自行复叠制冷循环的降温特性图以及性能系数COP和制冷量与制冷温度的关系.最后比较了二元自行复叠系统与三元自行复叠系统稳态运行参数的优劣.

在SolidWorks环境下建立齿轮三维实体模型,将生成的一对齿轮模型进行齿轮啮合标准安装生成啮合模型。通过COSMOS/Works软件网格化成由节点元素组成的有限元模型,施加载荷,进行了齿轮接触应力计算分析,获得了齿轮的接触应力云图,并通过赫兹压力理论验证了基于COSMOS/Works进行有限元分析的正确性,从而实现CAD与CAE的一体化。

本文分析了有源远传水表的工作原理，指出有源远传水表存在着许多难以克服的缺陷，譬如：水表工作时离不开电源、计量误差大等。为了解决有源水表存在的问题，本文引进一种总线直读式水表，其工作时不需要电源，只有在抄表的瞬间才需要电源。该水表计量准确，工作可靠，维护容易，为远传水表的研究提供了一种新的选择方案。

导弹发射后,飞行高度从近地面到高空域,气压、温度变化巨大,同时飞行马赫数也从低速到超声速、高超声速。在不同飞行阶段稳定性能和升阻比需求不同,对导弹气动性能要求不同。固定外形导弹的气动性能难以适用于不同的飞行任务,而可变形翼导弹通过改变翼面的形状,实现外形上的变化,从而适应不同的作战环境。通过分析可变形收缩弹翼不同收缩速度(快速、中速、慢速3种状态)的气动性能,研究了导弹气动性能随弹翼收缩速度变化的规律,揭示了升力系数和阻力系数随弹翼的收缩速率的线性变化特征。同时还分析了变形前后导弹附近流场的压强、速度和温度的变化,以及这些物理量对导弹的影响。结果表明,伸缩翼改变了翼面面积和展弦比,弹翼伸长时具有高升阻力,适合亚声速巡航,弹翼收缩可以减小高马赫数飞行时阻力,提高导弹射程。

针对航空发动机叶片中的非同步振动诱发叶片断裂失效问题,基于时域推进的方法建立了压气机全周物理域的流固双向耦合模型,旨在对周向非定常扰流和叶片气动弹性特征进行更合理的描述。通过该模型揭示了叶片非同步振动的发生机理,并通过一定的气动布局手段优化了叶片表面气动力和振动幅值。研究表明叶尖泄漏流与主流掺混后形成的通道涡是诱发叶片产生非同步振动的根本原因,而掺混流的周向传播强度仅在一适中的范围内时才具有产生明显通道涡的能力,并提出以通道前缘截面上的流动相对周向动量Wmix为判断通道涡和振动幅度强弱的依据。导叶偏转角或导叶栅距非谐程度的增大,均会对掺混流的周向强度有一定的加强作用,使得通道涡强度和非同步振动幅值呈现先增大后减小的趋势。

为描述空间再入充气系统在大攻角状态下的气动力与结构特性,利用CFD模型研究了不同攻角下的流场分布及气动力系数变化。同时建立了考虑内充压作用的有限元模型,并以高超声速流场作为输入,采用流固单向耦合的方法分析了不同攻角下的气动力对结构静力学特性的影响。研究表明:随攻角的增大,轴向力系数呈整体下降趋势,而法向力系数及俯仰力矩系数分别呈M型及W型变化趋势;此外,随着攻角的增加,结构最大应力整体呈上升趋势,并在45°攻角附近增幅最大。

针对充气式再入减速器在动态飞行环境下的结构特性变化问题,提出一种基于飞行轨迹参数的CFD动态边界条件加载方法,有效实现了飞行动力学与空气动力学之间的耦合。同时,建立考虑内充压气体热效应的流固耦合模型,较已有方法更全面地考虑了结构变形对流场的影响以及内充压气体状态参数的改变,突破了现有研究中未能完整考虑温度对结构特性影响的局限。利用此模型着重对比了再入过程中气动力与气动热对结构应力及一阶固频的影响,并研究了尺寸变化对结构特性的影响规律。研究发现单独考虑气动力与气动热作用时,结构最大应力分别升高至39.6 MPa与33.5 MPa,而适当减小半锥角和增多气囊数目有利于减小结构应力。本文研究为充气式再入减速器的强度校核及优化设计提供了有价值的参考。

导语21世纪以来,全球正出现以物联网、云计算、大数据、移动互联网等为代表的新一轮技术创新浪潮。当前,新兴经济体快速崛起,全球市场经济交流合作规模空前,多样化、个性化需求快速发展,用户体验成为市场竞争力的关键要素。在此背景下,各国将智能制造视为振兴实体经济和新兴产业的支柱和核心、提升竞争力和可持续发展能力的基础和关键。同济大学工业4.0-智能工厂实验室与西门子数字化工厂合作,结合各自在智能制造领域的实践经验和关键技术,

为了研究漂浮取水泵内部流场分布规律,基于Pro/E建立了内部流场模型,利用FLUENT对内部流场进行了数值模拟,得到了压力、速度分布规律以及外特性曲线,并结合性能试验,对数值模拟进行了验证。结果表明：漂浮取水泵存在无过载的功率曲线及高效区较宽的效率曲线;叶片旋转中心受静压较边缘低;旋转叶片速度较大;在额定流量工况下,叶轮具有较均匀的速度和流场分布规律;性能试验验证了数值模拟的正确性。研究结果为掌握泵的内部流场分布规律、改善泵的水力特性、提高泵的效率提供一定参考。