地铁隧道附属广告设施的活塞风作用时变特性

为了预测地铁隧道内由活塞风效应引起的广告牌表面风荷载的时变特性,采用计算流体动力学（computational fluid dynamics,CFD）开展了活塞风三维非稳态流动模拟. 基于用户自定义函数（user-defined functions,UDF）定义了列车运行控制与动网格控制程序,搭建了精度更高的活塞风模拟方法,并结合以往的实验与仿真,验证了方法的合理性. 在此基础上根据实际隧道断面建立了全尺寸动网格模型,考虑了不同运行速度下由列车运动引起的流场变化,重点关注地铁隧道内不同位置广告牌表面的静压变化. 研究结果表明,列车经过广告牌时表面静压由正变负,速度增加时会导致广告牌表面的静压显著增大,对于80 km/h的工况静压幅值能超过500 Pa;对于部分以120 km/h运行的地铁,静压幅值超过1 kPa.      

基于HyperMesh的活塞网格划分策略研究

网格划分作为有限元数值模拟分析的一个重要环节,它直接影响着后续数值计算求解时间及分析结果的精确性。活塞作为多特征的复杂结构体,其网格划分具有很大的难度。借助于HyperMesh软件强大的CAE建模、网格划分及可视化功能,针对同一活塞几何模型的网格划分和质量检查,对比不同网格条件下模态分析过程和结果的差异,进而阐明了得到高质量活塞网格的处理对策和技巧,为同类型结构的网格划分和最优化分析提供参考。     

核仪表用单卡套管接头建模仿真分析

针对核仪表设备单卡套管接头缺乏统一的设计标准导致结构参数设计不合理引发的密封失效,为改进单卡套管接头的密封性能,利用ABAQUS有限元仿真软件对单卡套管接头装配密封过程进行接触仿真分析,结合自适应网格划分技术对网格进行精细化处理,确定了单卡套管接头应力、应变、接触压强等关键参数变化对其密封性能的影响.     

磁性液体密封结构中漏磁的研究

为了研究磁性液体密封结构几何参数的变化对漏磁场的影响规律,选取不同的密封间隙、极齿宽度、齿槽宽度、齿槽深度及密封级数建立物理模型,用有限元方法计算各模型的漏磁场.结果表明在密封结构的轴向和径向距离上存在某一临界值,在临界值的两侧,漏磁场磁感应强度随密封结构几种几何参数的变化趋势不同：在轴向距离大于临界值时,轴向漏磁场磁感应强度随间隙的增大而增大,随级数的增加而减小,随齿宽的增大而减小,随槽宽和槽深的增大而增大;在径向距离小于临界值时,径向漏磁场磁感应强度随间隙的增大而减小,随级数的增加而增大,随齿宽的增大而增大,随槽宽的增大而增大,随槽深的增大而减小;径向距离大于临界值时的情况与小于临界值时的情况刚好相反.     

叶顶间隙对喷水推进水力性能的影响

分别以设计参数相同的混流式喷水推进泵与轴流式喷水推进泵为对象, 基于剪切应力运输湍流模型、隐式多网格耦合算法与全结构化网格, 对4种不同叶顶间隙的水力性能进行数值模拟, 分析了叶顶间隙对喷水推进水力性能的影响, 研究了叶顶间隙影响程度与喷水推进器类型的关系。研究结果表明: 2种喷水推进泵的扬程、效率均随叶顶间隙增大而减小; 随着叶顶间隙的增大, 混流泵消耗功率先增大后减小, 当叶顶间隙为1.3mm时消耗功率最大, 而轴流泵消耗功率单调减小; 混流泵叶顶间隙变化引起的喷泵效率改变量不受流量影响, 而轴流泵效率变化量随流量增大而增大, 以较大叶顶间隙为基准, 且叶顶间隙变化量相同时, 混流泵效率变化较大, 轴流泵效率变化较小; 混流泵与轴流泵性能存在差异的主要原因是外形结构不同导致间隙涡对叶顶间隙泄流的作用大小不同; 当叶顶间隙由0.7mm增大至1.6mm时, 2种喷水推进器推力效率变化量在1%以内; 随着叶顶间隙的增大, 2种喷水推进器消耗功率的变化趋势与喷水推进泵相同, 且轴流式喷水推进器总推力、功率变化幅值大于混流式, 即混流式喷水推进器对叶顶间隙变化的适应性更好。      

基于核支持向量机和盲源分离的活塞-缸套动态间隙监测方法研究

获取柴油机活塞-缸套的动态间隙是改进柴油机活塞-缸套设计、降低柴油机振动噪声、对其实行视情维修的重要技术保障.文中利用盲源分离和盲源消去法,克服了传统盲源处理存在的幅值不确定性问题,准确分离得到了活塞-缸套撞击激起的机体振动响应信号.研究了基于核支持向量机回归模型.为提高活塞-缸套间隙的测量精度,提出了一种基于遗传算法的支持向量机参数优化方法.实验研究表明,所提出的活塞-缸套监测方法是可行的.     

有限元网格对活塞二维瞬态温度场计算的影响

本文探讨了有限元网格间距对活塞轴对称瞬态温度场计算的影响，研究表明，网格间距对计算有明显的影响，随着网格间距的增大，燃烧期间活塞表面温度沿径向分布畸变现象随之增加，文中还讨论了轴向和径向网格间距比dx/dR对活塞瞬态温度场计算的影响。     

干气密封端面流场的数值模拟

为深入了解干气密封的端面流场特性,提高其运行稳定性,基于Navier-Stokes方程、层流模型和SIMPLEC算法,对干气密封端面流场进行了数值模拟,考察了不同端面间隙和转速情况下端面气膜压力分布和开启力情况.数值模拟结果表明,端面气膜压力总是在槽坝交界处产生较大变化,在气体流出的槽坝交界处产生流体动压,在气体流入的槽坝交界处局部存在负压;流体动压效应随端面间隙增大迅速减弱,在间隙较小(约小于3μm)时动压效应显著;进出口压力差的存在将提高密封端面的气膜开启力和刚度;增大正压区域的同时减小负压区域,可提高端面开启力和气膜刚度,从而提高密封的稳定性.     

大功率机车柴油机组合活塞损坏机理的研究

针对大功率机车柴油机组合活塞的结构型式、特点、损坏型式及原因等方面进行了探讨。分析了组合活塞特别薄弱的4个部分,即活塞顶、活塞环槽、活塞裙及螺栓连接的损坏机理。初步提出了组合活塞设计时需要重点注意的环节．即采取适宜的活塞冷却方式,同时在活塞的结构参数上给予改进,合理选择活塞的各个部分配合间隙,合理设计螺栓连接的位置以及在加工时的表面处理。     

FFT在发动机缸壁间隙检测中的应用

为了检测汽车发动机缸壁间隙,建立基于振动信号分析的某型发动机的测试试验系统,利用PULSE系统硬件部分采集发动机在正常工况和倒拖工况下活塞在上止点换向时的横向冲击振动信号,利用Reflex软件中的FFT变换分析采集的振动信号,绘制不同缸壁间隙时的振动信号频谱图,得到振动加速度随缸壁间隙的变化曲线。试验表明,该测试系统可在发动机不解体的情况下,根据发动机在某转速下活塞的横向冲击振动信号,估计缸壁间隙。     

关于汽车液压制动器轮缸孔与活塞的配合间隙

汽车液压制动器轮缸(以下简称:轮缸)缸孔与活塞滑动面之间的配合间隙,关系着制动器的工作状况和使用寿命.     

柴油机机体瞬态动力学的有限元分析

机体是柴油机的骨架,工作过程中承受多种载荷的作用.利用PROE软件建立了柴油机机体的三维实体模型,通过网格划分软件MSC.GSMESHER对模型进行了网格划分,采用有限元软件MSC.NASTRAN对考虑气体压力、轴承力、活塞敲击等各种主要激励的机体进行了瞬态响应分析.通过与试验值的比较验证了计算的准确性.     

两种大间隙磁流体密封聚磁结构性能的对比

用有限元方法分析了对齿聚磁结构的大间隙聚磁性能,并与同尺寸的单侧极齿聚磁结构比较.结果表明,对齿聚磁结构的磁通汇聚作用较好,在沿平行于密封间隙的方向上中间极齿间隙磁场的最大磁通密度差远大于单侧极齿聚磁结构,密封性能约为单侧极齿聚磁结构的2倍,而且有利于克服高速旋转时作用在磁流体的离心力,以适应高速转动轴类的磁流体密封.     

电控高压共轨喷油器密封件可靠性分析

利用有限元技术对一种自行设计的电控高压共轨喷油器的密封件进行了强度和可靠性的计算与分析.结果表明,密封件的密封性能取决于燃油压力、密封件自身的材料物理性能、喷油器体与栓塞套间的径向间隙及两者间的偏心度,其中以燃油压力最为重要.     

16V280ZJA型机车柴油机组合活塞弹性接触研究

本文以 1 6V2 80 ZJA柴油机的钢顶球铁裙组合活塞为研究对象 ,建立其三维有限元弹性接触模型。在最大气体爆发压力工况下 ,对活塞在应用不同的接触间隙时呈现出的不同应力分布规律进行分析并与实验结果进行对比 ,以确定活塞受力的薄弱环节 ,为改进组合活塞的结构设计提供了依据     

存在磨损故障的往复发动机的动力响应

建立了含间隙往复机械的动力学模型,并用数值法对方程进行了求解。从数值结果可以看到连杆与曲柄之间的间隙和活塞与气缸间隙对动力性能的影响情况,为进一步研究磨损造成的间隙在振动响应上的表现和提取磨损的故障特征奠定了基础。     

机车牵引齿轮箱径向迷宫密封流场分析及优化

基于有限体积法,通过建立RNG k-ε湍流模型,仿真分析了迷宫间隙尺寸、空腔结构尺寸及迷宫齿形对机车牵引齿轮箱径向迷宫的密封性能影响.并在此基础上,完成了机车牵引齿轮箱径向迷宫密封的结构优化.优化结果表明,齿轮箱径向迷宫密封结构优化可使迷宫的空间长度显著减小、迷宫泄漏量明显降低,有利于提高径向迷宫的密封性能.     

三角转子发动机径向密封片窜动影响的分析与计算

三角转子发动机径向密封片在密封槽内沿径向伸缩的现象称为窜动,它加速了径向密封片与气缸之间的磨损,降低了密封性能。在此对径向密封片窜动的影响因素进行详细分析并对窜动量进行了计算。对转子发动机的设计可起参考作用。     

基于谐波平衡法的Broyden网格分区迭代算法

在融合Broyden算法与网格分区思想的基础上,提出一种基于谐波平衡法且适用于对间隙型非线性动力系统进行频响特性分析的新型Broyden网格迭代算法.阐述了Broyden网格迭代算法的基本思想与计算流程.对决定该算法有效性的Broyden算法发散特性及不完整变量循环迭代过程等关键特性进行了分析与讨论.通过与相关文献采用的二分法所得的同等条件下的计算结果进行对比,证明该算法比二分法具有更好引导性与更全面的求解能力.通过网格分区的引导,该方法避免了数值迭代方法中普遍面临的迭代初值的盲目选择问题,为基于谐波平衡法全面考察间隙型非线性动力系统的频响特性提供了新途径.     

二维结构的有限元网格自动生成算法的研究

对二维结构有限元网格的生成技术进行了探讨，从直边四边形区域的单元生成到曲边四边形区域的节点坐标映射，再到复杂二维结构的拼装，提出了一种比较完整的有限元网格自动生成算法，并给出了内燃机活塞网格生成的实例，结果表明，该算法对于内燃机活塞这样的复杂二维结构具有较强的建模能力。