MR阻尼器瞬态温度场的多场耦合仿真及试验

为了考察MR阻尼器工作时的温度特征,对其瞬态温度场进行了多场耦合仿真与试验。基于MR阻尼器工作过程的能量转化,计算热学参数,建立非稳态多场耦合仿真模型。用FLUENT软件求解MR阻尼器瞬态温度场,用温度传感器监测MR阻尼器外壁温升,对比分析仿真与试验结果,并讨论综合散热系数的影响。研究表明,MR阻尼器瞬态温度场呈现以活塞为中心向两端盖递减的梯度分布,5 000 s后逐渐趋于稳定;仿真与实测数据高度拟合,偏差小于6%;综合散热系数主要影响1 000 s后的温度变化,从7.06提高到30.11时,阻尼器最终温度下降24.35%。研究结果可为MR阻尼器结构参数优化与散热系统设计提供参考。     

无轴轮缘推进器流热耦合研究

无轴轮缘推进器将永磁电机与螺旋桨集成一体，螺旋桨旋转时对电机电磁损耗与流场换热特性产生影响，进而改变各部分的温度分布。采用有限元法（FEM）计算推进电机的电磁损耗，采用有限体积法（FVM）建立流体场和温度场仿真模型，对推进器的电磁-流-热耦合问题进行仿真分析。通过对比仿真和试验结果，验证了流热耦合仿真方法的有效性。在此基础上，推导了螺旋桨转速与集成电机的损耗关系，并利用仿真模型分析了在不同进速系数、不同转速、不同间隙下推进器电磁损耗及流体场对推进器散热的耦合影响。结果表明，外域水流对推进器的温升影响较小，当间隙流速达到一定程度时散热减缓；推进器螺旋桨转速与集成电机电磁损耗存在幂次方关系；推进器主要靠间隙流体的流动带走热量，间隙大小会影响推进器散热，应合理选择推进器间隙尺寸。     

一种中压交流真空断路器稳态热分析

介绍了一种中压交流真空断路器中导电回路的结构.针对4000 A稳态载流状态,对其进行了热电耦合仿真.通过求解回路中各组件的热载荷,并应用综合散热系数处理表面对流散热,对回路的稳态温度场进行了仿真计算,得到了其稳态温度分布.对断路器进行稳态温升试验,并将测量点的试验数据与仿真计算结果进行对比,验证了仿真的有效性.该仿真方法可以指导中压交流真空断路器的设计.     

无轴轮缘推进器的间隙流动功耗与散热

针对间隙流体的摩擦功耗及其对电机散热的影响问题,利用流体计算软件FLUENT计算不同结构参数和工况参数下间隙内的摩擦扭矩变化,并与经验公式得出的结果进行对比分析,结果显示两者相吻合。对考虑电机发热因素间隙流体的温度场分布进行数值计算,分析不同参数对间隙流体温度分布的影响规律。研究结果表明:轴向和径向间隙尺寸越大,间隙流体摩擦功耗均越大,但增大间隙尺寸对电机散热有利,因此间隙尺寸设计需综合考虑功耗、散热和磁场强度等;间隙尺寸和水流速度等是影响间隙流道温度场分布的关键因素,推进器工作产生的推力导致转子轴向移动,间隙流道功耗随之增加,温度场分布也发生变化。     

热辐射影响下磁流变阻尼器温升建模及试验

为提高磁流变阻尼器在海洋工程复杂环境下动力学性能,研究太阳热辐射对磁流变阻尼器表面温升影响。分析阻尼器的温升原理,结合磁场有限元仿真建立磁流变阻尼器内部做功与外部热辐射混合作用的表面温升模型,采用四阶Runge-Kutta方法求解方程;搭建以电阻式热电偶测量表面温度的阻尼动力学试验平台,并对影响温升的主要参数进行相关性分析。研究表明,所建温升模型和方法可用于预测阻尼器表面热辐射影响下实际温升状态;当表面温度60℃-85℃时,阻尼力衰减达10%-12%,3000s时间太阳热辐射导致温度升幅2.7%。长时间热辐射将对阻尼器减振性能产生较大影响,增大阻尼器缸筒有效面积和相对空气流速可降低表面温升。     

爆炸式开关的瞬态温度场仿真计算

通过对爆炸式开关的热学分析,考虑开关内部传导散热和外表面的对流和辐射散热,建立了开关的瞬态热分析模型.考虑回路电阻、动静触头接触电阻的发热作用,利用热电耦合分析回路的温度分布;用三维有限元法对一额定电流为500A的爆炸式开关温度场进行了仿真分析,并进行了实验验证.仿真结果为爆炸式开关的设计和优化提供了理论依据.     

大功率半导体激光器有源区温度影响因素分析

为了提高大功率半导体激光器模块散热性能,文中数值模拟研究了激光器模块的温度场,分析了焊料导热系数及其厚度、热沉导热系数和半导体制冷器冷面温度对芯片有源区温度及模块散热性能的影响规律.结果表明:焊料厚度在2~24μm范围内,无高阻层形成,模块散热性能稳定,而当焊料厚度大于24μm后,有源区温度迅速升高;随着热沉导热系数的增加,有源区温度呈指数形式下降,且当其导热系数小于1200 W/m·K时,温度降低更显著;半导体制冷器冷面温度与有源区温度呈比例系数为1的线性关系.     

基于MR阻尼器的船用隔离器系统试验研究

随着船舶技术的发展，现代船舶对船用隔离器系统提出了越来越高的要求，即船用隔离器系统应同时具备低频减振和高频抗冲击的能力，这是传统的船用减振器系统所无法做到的．为了解决此问题，本文提出了一种新的船用隔离器系统，该系统由钢丝绳弹簧和磁流变阻尼器相并联组成．文中对该船用隔离器系统的减振和抗冲击性能进行了模型试验研究。减振试验的激振力频率为1-15Hz，力幅为2．94．11．76kN；冲击试验的最大冲击输入加速度为20g，脉宽为10ms，减振试验和冲击试验均采用MTS液压加载系统来进行．试验结果表明，该船用隔离器系统具有较好的减振效果，使用了MR阻尼器后系统得共振峰值被明显的削弱；在冲击试验中，冲击响应的衰减速度随着MR阻尼器的阻尼增加而明显加快，但是MR阻尼器再冲击瞬间的出力特性明显与低频振动情况下不同，MR阻尼器的出力表现为受控制电流强度影响不大．     

柴油机喷油控制用电磁阀的温度场仿真与优化

利用Ansys软件对电磁阀的温度场进行建模仿真,重点分析了电磁线圈通电时间及环境温度的影响,以及电磁阀温度场分布情况;对电磁阀进行发热温升试验,试验结果表明仿真结果能够准确地反映电磁阀实际温度分布。提出了电磁阀降温优化的思路,仿真分析和试验结果表明:在环境温度为50℃时,优化后的电磁阀温升较优化前降低了11.3℃,提高了电磁阀的工作可靠性。     

红花二线船闸下闸首温控仿真分析

针对大型船闸易由温度控制不当产生温度裂缝从而破坏整体结构的问题,采用温度应力仿真的方法对其进行研究。综合考虑混凝土性能、边界条件、浇筑方案等诸多对船闸温度应力造成影响的因素,结合ANSYS自带的APDL语言进行二次开发,编写热力学参数命令流对红花二线船闸下闸首不同工况全过程瞬态温度场和应力场进行仿真分析。结果表明,采取降低浇筑温度并适当配合通水措施能有效控制其温度应力。总结出的大体积混凝温度应力计算和控制的流程,可成熟运用于实际工程。     

浅水超大型FPSO振动声学分析

对浅水超大型浮式生产储油船(FPSO,F loating Production Storage and O ffload ing)高频域振动声学数值分析问题进行了研究。探讨了基于MSC/NASTRAN软件的结构分析模型与基于ESI/AUTOSEA2004软件的声学分析模型间的转换建模方法,进而快速建立了浅水超大型浮式生产储油船声学统计能量分析模型。与声学有限元和边界元方法相比,统计能量分析方法(SEA,statistical energy analysis)适合于解决高频域复杂系统动力学问题,尤其是含有高模态密度的弱耦合动力学问题。数值计算了全船与典型舱室声压分布,为FPSO声学设计和噪声控制提供依据。     

太阳能热利用效率问题探究

本文对太阳能的起源、传播、与物质的相互作用以及储存和利用等各个方面所涉及的物理学定律,特别是对太阳能热利用所涉及的热力学定律进行了概括和归纳.根据热力学定律指出太阳能热利用的真正适用范围.     

包括甲板的水线面变换法

本文通过甲板面面积系数和设计水线面面积的外层叠代、甲板面变换和横剖面面积曲线变换的自身内层叠代，在保持横剖面面积曲线不变的条件下，获得满足设计水线面系数变化要求的新船型，而不必寻找模剖面线的变换函数来实现设计水线面的变换，本方法是对传统的母型船变换的一个有益补充。     

浅议城市住宅建筑节能设计

节能住宅,是高效低耗、健康舒适的高质量居住建筑,属于可持续发展建筑的一种。本文从建筑环境的营造和建筑主体节能措施两个方面进行阐述,主要从外墙外保温、屋顶保温、门窗保温来说明建筑主体节能的措施。     

基于SystemC离散余弦变换模型的设计和仿真

离散余弦变换在信号和图像压缩上有广泛的应用。本文采用基于SystemC的软硬件协同设计方法,完成了一维离散余弦变换(DCT)算法的SystemC模型的设计和仿真。     

轮胎吊“油改电”后大规模推广能量回馈的可行性研究及经济效益分析

港口集装箱轮胎吊在油改电改造后为进一步节能降耗,采取模拟现场作业工况的方式,对电网的环境、能耗、流向进行深入研究。为轮胎吊安装能量回馈装置,并对轮胎吊分别进行单机测试和组网测试,对测试所得进行分析、计算,为大规模推广能量回馈及经济效益分析提供充分的数据。更为港口机械在油改电后"再生能源再利用"的研究提供可靠的论证。     

立体摄影测量泄流水舌外形

本文阐述了立体摄影测量中直接线性变换的原理。结合二滩工程泄流雾化模型,进行了立体摄影量研究,成功地测得了高速泄流水舌的形状、范围。     

基于最小阻力的某大型船舶型线优化

应用船舶设计软件Maxsurf,在国外某大型船舶现有型线的基础上,建立等尺度模型。通过仿似变换改变其长宽比、方形系数及排水量,在Hullspeed软件中计算相应方案下的阻力值,分析船舶总体设计中主参数的变化对快速性的影响。在快速性最优的原则下,统筹考虑该大型船舶的初稳性及耐波性,并计入飞行甲板及机库尺度对大型船舶主尺度的限制,优化设计出新船型。与母型船相比,在其他性能不变的前提下,新船的航速从32 kn提升到35kn,快速性得到优化。本文所得结果与国外研究相符,对大型船舶的总体设计研究具有一定参考意义。     

中国港口向现代服务业转型发展的思考

目前,虽然我国港口取得了快速发展,但服务功能大多仍停留在传统的货物运输和装卸层面,物流服务功能等还未得到充分拓展,与经济社会发展的要求还有差距。基于港口向现代服务业转型的内涵,针对我国港口发展实际,从提升传统服务功能、拓展物流服务功能、加快大宗商品交易平台建设等几个方面提出我国港口向现代服务业转型发展的对策建议。     

从美国海军能力转型看舰船新装备发展

通过对美国海军能力转型的宏观描述和分析,凝聚了海军舰船装备的发展趋势,并着重讨论了新装备发展所采取的策略.