铜极板间空气电弧净辐射系数试验研究

为了提高混合型限流熔断器的高速开断特性,建立合适的电弧模型是研究高速开断特性的关键。论文采用链式电弧模型,利用净辐射系数法求解辐射热功率,因此必须计算电弧净辐射系数;利用铜极板间电弧实验数据对电弧的热平衡关系进行简略的分析,进行了净辐射系数的试验研究,并归纳出净辐射系数随电流、极板间距的变化规律。     

舰船电力系统大容量限流保护装置研究

根据舰船电力系统的特点和特殊环境要求,研制了一种爆炸活塞式大容量限流保护装置,并设计了额定640 V/2 000 A的工程样机,进行高速开断器的分断试验和整机限流试验。试验结果表明:高速开断器能在分断信号发出后150μs内分断,分断速度达到了33 m/s;整机可将预期峰值100 kA,时间常数4.17 ms的短路电流限制在14.5 kA内。     

电弧触发器稳态温度场计算及其优化设计

为了计算电弧触发器稳态温升,本文建立了电弧触发器二维稳态温度场模型,采用matlab自编程方法计算电弧触发器稳态温度场,并通过温升实验验证模型的正确性。针对圆孔型电弧触发器,本文通过保持狭颈总截面不变,来保证弧前时间一致,并在此条件下研究不同狭颈数对电弧触发器稳态温升的影响规律,以此对电弧触发器进行优化设计。     

牵引电机转子断条故障注入实现

针对高速列车牵引电机故障模拟不能在真实列车上进行的特殊性,提出一种基于等效电路参数的牵引电机转子断条故障注入方法,通过建立牵引电机转子断条故障与等效电路参数之间的关系,设计一种故障注入器模拟转子断条故障.在高速列车半实物仿真平台上测试了不同故障程度下的故障注入结果,验证了所提转子断条故障注入方法的有效性.     

壳体对接焊工艺的数字仿真研究

利用ANSYS软件,对圆柱壳体圆周对接焊进行数字仿真分析.仿真过程采用双椭球体热源模拟焊接电弧,利用生死单元模拟焊料填充过程,真实再现了实际的焊接过程.通过数值计算总结了壳体圆周焊的焊接温度场、残余应力场和焊接变形的规律,探讨了焊接工艺以及结构尺寸对焊接残余应力及变形的影响,同时通过与实验测量值的比较,验证了仿真分析的可靠性.采用的数值仿真方法及提出的优化焊接工艺可为工程实际提供参考,具有理论和实用价值.     

穿孔等离子弧焊接热效率的选取及应用

对穿孔等离子弧焊接过程中的热量传递进行了分析,利用电弧物理法计算了焊接热源传递到工件上的有效热量,计算的焊接热效率与实验结果基本一致.应用选取的焊接热效率,分别对板厚为6 mm和8mm的SUS304不锈钢的穿孔等离子弧焊接进行了焊接温度场的数值模拟,模拟结果与实验结果吻合良好.因此在进行焊接热过程模拟时,利用电弧物理法...     

爆炸活塞式限流器的温升仿真分析与试验

爆炸活塞式限流器采用电弧触发器检测短路电流,触发爆炸活塞机构高速分断电路,具有较强的限流能力。本文基于ANSYS11.0建立了直流爆炸活塞式限流器的三维热电耦合仿真模型,仿真结果和试验基本一致。仿真和试验结果表明,安装火工品装置的部位温升仅21K,可见这种结构中火工品装置的长期工作温度较低,有利于提高火工品装置的寿命。     

高速航行体的自然超空泡流阻力特性研究

利用Fluent6.2对水下带圆盘空化器高速航行体的自然超空泡流动进行了数值模拟,计算分析了超空泡高速航行体的阻力特性,研究了空化器直径、航行体长细比对航行体超空泡减阻效果的影响,分析了高速航行体的超空泡减阻率。结果表明,超空泡形态下随着航行体速度衰减,航行体压差阻力系数缓慢减小,粘性阻力系数迅速增大,航行体的总阻力系数增加;航行体阻力系数与头部空化器直径的平方成反比;增加航行体的长细比,可以获得更小的阻力系数;高速航行体的超空泡减阻率可达95%以上。最后将仿真计算结果与水靶道试验进行了对比,二者基本相符。     

航行器斜入水跳弹现象研究

为避免航行器结构破坏和电子器件失灵,可以利用入水时的跳弹现象减小入水冲击。本文通过实验方法探究了入水条件对航行器入水过程的影响,研究了不同速度和角度下航行器的跳弹/下沉过程,得到了一个可以预测航行器跳弹/下沉的经验公式。撞水瞬间航行器的头部会受到很大的冲击力,利用CFX软件对航行器不同工况入水过程进行了仿真,计算了不同工况下航行器的压力响应曲线,可以为航行器高速入水时减小入水冲击力提供参考。     

基于ANSYS的对接焊温度场的数值模拟

利用ANSYS有限元软件对钢板对接焊温度场进行数值模拟。在模拟过程中。利用ANSYS软件的APDL语言,较好地模拟了对接焊时焊接电弧移动加热过程以及整个温度场的瞬态变化,实现了参数化编程,并对两种不同焊接方向的温度场进行了分析比较,从而可以用于实际工艺的优化。     

单面双弧焊焊接温度场有限元数值模拟

利用软件ANSYS的参数化程序设计语言APDL对CO_2双弧焊进行三维动态、非线性温度场模拟分析,在程序设计中,结合实体模型,保持两电弧的工艺参数不变的情况下,通过改变两电弧之间的距离参数,实现了试件热影响区和近缝区的温度变化以及熔池温度梯度的模拟,模拟结果找出了CO_2双弧焊的双熔池形成条件。     

船用磁悬浮隔振器建模和鲁棒性研究

振动噪声是影响海军舰船战斗力的一个重要因素,本文针对舰船舱室的特殊应用环境,得到了影响隔振器稳定性的主要外部因素是环境噪声干扰和冲击干扰,采用实验建模得到的磁悬浮主动隔振器初级通道和次级通道脉冲响应模型进行了滤波x-LMS算法控制下的鲁棒性仿真。仿真结果验证了脉冲响应模型的有效性,也证明了磁悬浮主动隔振器具有很强的鲁棒性。     

带限位器的船舶设备非线性冲击响应分析

船舶上的设备安装限位器后，在冲击过程中碰到限位器时刚度发生突变，必需采用非线性方法进行冲击响应分析。文章首先对限位器的冲击刚度进行模拟计算，随后运用一系列的带间隙的弹簧单元逼近限位器的冲击刚度，实现了虚拟非线性冲击响应。     

导流板设计方案的数值模拟与试验研究

针对船舶柴油后排气在烟道内流动时易在拐角处形成大量气体涡旋且存在速度差明显的工程实际问题,特对烟道第二个拐角展开优化模拟分析,以期获得很好的系统流场均匀性。在圆弧型烟道拐弯处设计6种导流板填充方案,分析烟道内混合气体流速和压损的变化趋势,寻求最佳的优化方案。此外,根据模拟结果,搭建试验平台,通过试验来验证数值模拟的正确性。结果表明,在圆弧型烟道中,布置3块变弧长导流板对气体的引流效果最好,此时出口流速差值最小,压损最低。     

窄间隙焊缝跟踪电弧传感方法及特性研究

为了推广应用高效高质量的窄间隙电弧焊方法,迫切需要解决焊缝跟踪问题。针对新型高速旋转电弧焊接工艺,建立了一种窄间隙焊缝跟踪电弧传感检测方法及系统,并分析了电弧传感器的工作特性。试验结果表明:通过计算电弧旋转中心前点两侧一定区域内电弧电流(或电压)信号的积分差,旋转电弧传感系统能够有效地检测出焊缝偏差,其传感检测灵敏度受电弧电信号积分域和被检电信号种类(电弧电流或电压)等影响。     

一种用于动力传动系统的橡胶隔振器优化设计研究

研究并设计一种橡胶隔振器,以减弱动力传动系统对船体的作用力.分析系统的工作原理,建立系统的动力学分析模型,得到系统的初始参数.氯丁橡胶的材料特性用Mooney-Rivlin模型描述,模型的系数C01和C10由橡胶材料的静态特性试验得到.根据动力传动系统的实际状态,设计隔振器的基本尺寸、基本参数,在此基础上,设计优化算法,其中,变量是螺栓预紧力、橡胶元件的尺寸、连接板之间的距离、橡胶和金属材料的最大VON MISES应力,目标函数是隔振器的刚度,数值仿真计算采用的是非线性有限元法,最后确定了满足隔振和使用要求、结构形式最优的隔振器.     

EH36船用钢焊接角变形有限元分析

采用有限元分析方法,根据实际焊接工艺过程,对船舶常用低温高强钢EH36中厚板的二道焊缝焊接温度场及焊接角变形进行了分析.中厚板焊接常为二道的埋弧焊接,在有限元分析中采用生死单元技术进行处理.有限元分析结果显示焊接温度场关于热源中心对称,同一厚度截面方向的节点处的焊接变形相同,而在横向由于焊缝在厚度方向收缩的不均匀性,处于焊缝间隙大的截面的节点焊接变形要大于处于小间隙截面的节点.实验结果证明了有限元分析的准确性.