16V265H油机喷孔结构对内部流场的影响

针对16V265H柴油机喷油器,以三维CFD软件FIRE为平台,对喷孔内部空化流动进行了数值模拟.结果发现空化现象十分明显,特别是超空化流动在整个喷油过程中高达90%.另外,从空化分布、速度分布以及流量系数这三个角度分析了入口圆角半径、喷孔夹角以及喷孔长度等几何结构对喷孔内部流动情况的影响.     

16V240ZJ型柴油机改进缩放喷孔及三维流场分析

基于16V280ZJ型柴油机喷油器喷孔空化,为了得到更快的燃油喷射速度和可控的空化现象.利用计算流体动力学(CFD)方法,采取多相流模型探究影响新型喷孔性能的因素.在进口压力为108 MPa和出口压力0.1 MPa的最大压差工况下,对新型喷孔内部流场进行数值计算分析.结果表明,新型喷孔提升了出口流量,能够缩短喷油持续期.流体通过渐缩渐扩型喷孔的最小截面处附近将产生剧烈压降,其后段产生低压区,空化现象产生的起始端在截面最小处;最小截面的所在位置影响出口速度及质量流率,并且存在一个位置使得出口速度最大;渐扩段比重越大,空化区域越大.渐扩段比重越小,靠近壁面的气相体积分数越大即空化越剧烈.     

缓和开孔矩形薄板应力集中方法的弹性分析

通过对复合材料开孔板孔边的应力-应变分析,提出了一种可行性的方法求解应力集中系数,并通过计算得到应力集中现象的应力分布规律.应力数据由弹性理论求出,得到在一定范围内表示孔边应力集中系数的近似表述式.通过与ANSYS7.0求出的结果比较证明了该式的可行性和精确度.     

钢桁架桥斜拉杆螺栓裂纹尖端三维应力场研究

运用有限元分析软件建立了钢桁架桥三维仿真模型,研究受拉力最大的斜拉杆螺栓裂纹尖端空间应力场,分析了主拉应力、应力强度和van Mises应力沿三个方向的变化规律,并拟合得到离面约束因子Tz与r/t（距裂尖距离/板厚）之间的关系式.研究结果显示裂纹尖端应力集中现象突出,应力集中系数大于4;裂纹表面与内部的扩展前沿不一致,斜拉杆翼缘板偏桁架外侧裂纹扩展更快,易在螺帽内形成具有隐蔽性的类椭圆裂纹;三维应力约束的影响范围在板厚的60%以内.     

有限元分析在轴结构设计中的应用

本文利用有限元方法对轴易产生应力集中的部位进行了细致地建模,通过计算得到了轴的结构应力分布规律,变形量和应力集中中处的应力值通过对危险截面的强度校核验证了原设计方案的可靠性,从而为该轴设计方案的最终确定提供了理论依据。     

三峡升船机塔柱链孔部分光弹性研究

应用三维光弹应力冻结切片技术，对三峡升船机塔柱链孔部分的应力集中现象进行了分析研究，其切片的等差线及等倾线条纹均采用计算机数字图象处理技术处理，因此计算结果具有较高的精度。所有测试数据均得到有限元计算的论证。     

基于ANSYS的车辆液力缓速器叶片强度分析及模态分析

基于UG-NX2造型软件平台建立YJ-400型号液力缓速器三维几何模型,并对液力缓速器进行叶片的提取简化,利用ANsYsuG的数据接口将叶片导人ANSYS生成FEA模型,利用计算流体分析软件Fluent对液力缓速器的内流场进行数值模拟,得到叶片表面的液压载荷分布,利用ANSYs的载荷施加模块将工作液液体总压按线性分布施加于FEA模型,进行叶片强度分析求得叶片的变形量和等效应力分布;同时对只施加有位移约束的FEA模型进行前六阶模态分析,求得各阶振型的固有频率和共振时叶片的最大变形量．     

一种高强化柴油机排放和燃油经济性的数值模拟计算分析

以某型柴油机为对象,开展了缸内燃烧过程三维模拟计算,对其排放特性,包括碳烟分布、碳烟生成总量变化、Nox分布、Nox生成总量变化,以及燃油经济性进行了数值模拟计算和分析,研究了燃烧室结构和喷嘴参数对柴油机性能的影响.计算结果表明;挤压面积更大的燃烧室更有助于改善燃油经济性和排放;采用适当增加喷孔数、增大孔径等方法,尽可能缩短燃油喷射持续期,有助于降低油耗,改善排放.     

内燃机曲轴圆根应力的三维有限元应力分析

本文对16240Z型柴油机曲轴单拐圆根局部区域分两阶段进行了三维有限元应力计算,计算采用DDJ结构分析程序,八节点三维非协调等参元(经改进的)作为计算单元,在TQ-16机上完成,从而获得了圓根局部区域应力分布的一般规律和改善应力集中的基本途径。     

下颌桩核基牙式全口覆盖义齿基托及支持组织的应力分析

目的　分析下颌桩核基牙式全口覆盖义齿基托及其支持组织的应力分布状况 ,为临床工作提供实验依据和指导。方法　应用三维有限元法研究下颌桩核基牙式全口覆盖义齿基托及支持组织的应力分布特点 ,计算基托、黏膜、皮质骨的应力值并与自然基牙作对比分析。结果　基托在基牙周围有明显应力集中 ;双侧磨牙区牙槽嵴顶处的黏膜应力值相对较大 ;皮质骨主要承受压应力 ,在基牙周围有明显应力集中。结论　基托在基牙处易折裂 ;基牙周围皮质骨受力较大 ,易发生骨吸收 ;桩核对义齿基托及黏膜的应力分布无明显影响 ,对皮质骨的应力分布有一定影响     

柴油溶气对稳定喷射雾化影响的研究

本文进一步研究了溶气对稳定喷射的雾化特征的影响。着重研究了不同溶气方法、不同被溶气体对溶气浓度及浓度梯度的影响;喷嘴喷孔形状和溶气量对喷雾质量、结构的影响.     

空间润滑装置高压雾化喷嘴的喷雾特性

为解决航天器在空间轨道运行时润滑失效的问题,将高压直射式雾化喷嘴应用到空间润滑领域,利用流体动力学软件CFD-ACE+2009,建立了直射式雾化喷嘴气液两相流模型,在此基础上,对润滑油喷雾流的生成过程进行数值模拟,并考察了喷嘴处液体流动速度及压力的分布情况.通过2种高粘度液体NYE 2001、Krytox 143AB与柴油的对比,分析了液体物理参数对液体内部压力传递及流速变化的影响.数值模拟结果表明:航空润滑油NYE 2001的高粘度严重阻碍入口压力的传递,当入口压力为15 MPa时,1 mm长的喷嘴末端压力下降到0.42 MPa,降幅达到97.2%;过高的液体粘度和过长的喷嘴,对液体喷雾流的形成产生不利影响.     

弯曲输流管道流固耦合流动特性研究

以流固耦合理论为基础,对一段两端约束弯曲输流管道建立流体动力学模型及固体运动模型,利用FEA法对该管道系统流固耦合振动特性及弯管内流体流动特性进行了模拟计算和分析,结果表明:流体在管道弯曲处被迫改变方向时,将对管壁施以附加作用力,最大应力和应变发生在入口和出口处附近的上下部.由于管道的弹性作用,管道壁面又会反过来影响管内流体流动情况,两者之间存在复杂的耦合作用;弯管内侧壁附近能量损失较大,静压分布从0~°90°截面始终是外侧高于内侧,进口段湍动能较小、拐弯处较大,管道内流体流速在弯曲管道转角处相对较高.     

Numerical analysis and experimental study of the effect of workpiece thickness on flow field in laser cutting

Based on Navier-Stokes equation and renormalization group (RNG) onflow model, the 3D symmetrical impinging jet model of laser cutting is established by adopting a taper nozzle and a convergence nozzle. Numerical simulation of gas flow in laser cutting is used to investigate the effect of workpiece thickness on flow field of assist gas in cutting slot. The isolines of static pressure as well as the distributions of static pressure and velocity are analyzed in details with different workpiece thickness, and the trend of dynamics characteristics of gas jet is shown in the study. For taper nozzles and convergence nozzles, the dynamic structure of assist gas being close to the lower surface of workpiece is exacerbated while the cutting quality and cutting efficiency become worse with the increasing of workpiece thickness. The parallel degree between assist gas and the axis of convergence nozzle is better than that of taper nozzle after the gas goes out of the nozzles. Two typical subsonic nozzles are designed for the cutting experiment at the end of the paper.     

并联结构液压波形发生器的动态特性研究

基于液压节流耗能原理,提出一种并联结构的液压冲击波形发生器,其设计思想是采用缝隙和小孔节流产生的阻尼来吸收消耗高速运动负载的动能,并对其紧急制动以获得设定的加速度波形;通过对波形发生器各部件的运动和内部流体动态特性的分析,建立了波形器工作机理的数学模型,其数值仿真结果表明发生器的设计在原理上是可行的,可方便地通过调节节流口的等效直径来改变制动过程中冲击波形的脉宽和幅值,从而满足不同的冲击试验要求.     

基于刚度等效模型的减重孔板结构快速分析方法

为了能够更有效率地对减重孔板结构进行计算分析, 提出一种快速分析方法; 研究了减重孔板结构模型与平面板结构模型间的一般刚度等效关系, 建立了减重孔板孔径、孔距与相应平面板等效杨氏模量、等效板厚间的关系表达式, 以等效平面板结构模型代替原孔板结构模型进行变形分析; 将局部节点位移施加到相应目标孔位模型上, 计算了目标孔位区域的应力分布; 结合试验与仿真验证了方法的准确性; 通过对某实际减重孔板结构施加不同载荷, 对刚度等效关系的稳定性进行了验证; 通过某车体底架带孔板结构实例, 对方法应用于实际工程中的有效性进行了验证。分析结果表明: 与试验结果相比, 快速分析方法仿真变形最大误差约为3%, 应变的最大误差约为5%;不同载荷下的等效杨氏模量偏差约为2.5%, 等效板厚的偏差约为1.3%;快速分析方法对变形与局部应力的平均计算误差小于6.7%, 计算时间缩短了约50%。可见, 快速分析方法可以替代传统方法对减重孔板结构进行性能分析。      

Experimental Investigation of a Single-Stage Four-Valve Pulse Tube Refrigerator

In order to simplify the structure of the cold end of the pulse tube refrigerator (PTR) and have a better utilization of the cold energy of the system, a one-stage four-valve pulse tube refrigerator (FVPTR) with an "L" type pulse tube structure and two orifice valves at the hot end of pulse tube has been constructed. Verification experiments show that the two orifice valve structure performs better than one orifice valve structure. A lowest temperature of 67.5 K was obtained at a frequency of 2.5 Hz under a system average pressure of 1.5 MPa with 200 mesh bronze screens as regenerator material, 80 mesh copper screens as stuffing material of heat exchanger. Due to the difficulty in manufacturing the thin "L" type pulse tube, the wall thickness of the pulse tube in the experiment was relatively difficult for us to reach 0.5 mm as that of the ordinary pulse tube, which resulted in relatively big system loss and affected the minimum temperature of the system to some degree.     

Numerical procedure for static and dynamic analysis of fluid-conveying submarine pipeline span on linear elastic seabed

Based on the Hamilton principle, dynamic differential equation of the submarine pipeline span, under the interaction of internal flow and external environmental loads, is established. A constraint-equivalent method is used to deal with the boundary conditions of pipeline span on the linear elastic seabed. Effects of the internal flow velocity and seabed stiffness on the pipeline’s lateral deformation and bending stress are studied by the static analysis, while the preliminary relationships between the internal flow velocity and the foundation stiffness to the natural frequency of pipeline span are investigated by the dynamic analysis. It is found that the lateral deformation increases with the increment of internal flow velocity, but decreases with the increment of seabed stiffness. The bending stress at the ends of span increases with the increment of internal fluid velocity and the seabed stiffness, however the stress at the middle of the span shows the converse tendency. Moreover, increasing the seabed stiffness or decreasing the internal flow velocity can lead to higher natural frequency. The dynamics response of midpoint of span at different foundations and internal fluid velocities are also given in this paper.     

基于Freescale单片机的新型自适应电控天然气喷嘴驱动设计

设计出一种采用输出脉宽调制(PWM)信号来控制电控天然气喷嘴喷射的自适应式新型驱动电路,实现了高压打通低压保持喷射,解决了传统驱动方式喷嘴发热过大的问题,提高了喷射的稳定性和喷嘴的使用寿命。结合仿真软件AMESim进行了仿真实验。将计算流量和实验流量进行对比,验证了自适应式驱动方式的正确性。     

随钻易冲蚀部件定子转子流场分析

针对随钻仪器受钻井液冲蚀后造成钻井系统性能不稳定、寿命短的问题,研究了冲蚀与磨损机理.通过有限元方法,计算出易冲蚀部件定子和转子的流场分布、表面压力及钻井液流动速度.结果表明：钻井液对部件冲蚀严重的位置在壁面曲线曲率突然改变的地方及应力场变化率较大的地方,为随钻仪器设计、优化、修复提供理论依据.