非回转体艇型参数化构型及自动建模计算方法研究

非回转体艇型平台越来越成为未来水下平台技术发展的一个重要方向,艇型参数化构型与自动建模计算是船型优化设计过程中的关键环节。针对非回转体艇型复杂三维曲面构型与自动建模计算问题,本文分析非回转体艇型参数化构型与自动水动力计算流程与思路,基于不同剖面的船型特征参数,建立非回转体艇型数学方程参数化表达方法,完成计算水域建模、网格划分与计算参数等统一参数化设定,开发核心算法与高效自动建模计算程序,搭建艇型快速生成与自动建模计算的程序软件平台,并验证理论与算法程序的正确性。本文理论方法可用于非回转体艇型快速构型设计与性能优化。     

压力梯度对湍流边界层壁面脉动压力影响的数值模拟分析

通过对非平衡态湍流边界层壁面脉动压力的数值模拟研究,建立有压力梯度下的湍流边界层壁面脉动压力数值模拟方法。通过对不同厚度分布的翼型表面的湍流边界层模拟,获得不同压力梯度模型的壁面脉动压力特征。采用湍流边界层参数对脉动压力频谱进行归一化处理,其频谱特征与试验结果吻合较好。对湍流壁面脉动压力的频率-波数谱进行分析,获得了显著的湍流传输特征。随着不同模型压力梯度的增加,在波数峰脊附近的谱级增加幅值为3 dB。此数值模拟方法可为复杂工况下的湍流边界层壁面脉动压力的数值研究提供技术支撑。     

车道线保持自校正滑模控制

为实现复杂工况下的车道线保持控制,建立了包含转向机构动态的车辆横向动力学模型,在此基础上研究了车辆在直道与弯道工况下的车道保持控制问题并提出一种自校正滑模控制方法.该方法引入sigmoid函数代替滑模控制中的符号函数并根据Lyapunov稳定性理论设计了自校正律,在自校正律的作用下sigmoid函数的边界层厚度以及切换...     

基于不同解析尾流模型的海上风电场数值模拟

对比分析4种典型的解析尾流模型的基本特性,综合考虑不同轮毂高度的影响,进行解析尾流模型在中性及对流大气边界层入流下对海上风电场的实用性研究。采用大涡模拟方法(LES)对海上风电场进行数值模拟,并和解析尾流模型的计算结果进行对比分析。结果表明,两种不同大气入流条件及风机轮毂高度布置情况对风场发电量存在较大影响,采用原始模型参数的4种典型解析尾流模型的预测结果均存在较大误差,但经过参数优化的Bastankhah尾流模型具有较高的预测精度,更适用于大气边界层入流下的海上风电场产能预测。     

齿轮箱滑油系统静电监测

利用某新型3 499.5 kW齿轮箱试验台搭建了用于齿轮箱地面试车磨损状态监控的滑油静电监测系统, 完成了齿轮箱滑油系统全流量磨粒静电监测试验, 通过连续加载试验和加速寿命试验采集了原始静电信号, 提取时域信号的均方根值作为特征参数, 表征滑油中颗粒荷电情况, 在2个试验阶段分别分析了静电信号的变化趋势, 并与MetalSCAN在线监测数据和油样光谱离线分析结果进行对比验证。分析结果表明: 在连续加载试验阶段, 滑油静电信号随着转速变化细微波动; 加速寿命试验阶段, 齿轮箱单个循环试验的静电信号均与扭矩同步变化; 在加速寿命试验第8次循环的极限载荷试验阶段监测到2号齿轮箱异常磨损, 而1号齿轮箱正常运行, 与MetalSCAN和光谱分析结果相符; 齿轮箱拆机故障检测发现了2号齿轮箱联轴器膜片疲劳裂纹和高速输出轴齿轮齿根点蚀现象。这证明了静电监测方法用于齿轮箱磨损状态监测的可行性和有效性, 为进一步实现齿轮箱寿命预测和实际风场装机在线监测奠定了基础。     

电动助力转向系统的主动回正控制

在EPS系统开发过程中发现,若不进行回正控制,安装EPS系统的汽车低速行驶时转向回正不足.通过对回正力矩的分析,探讨了安装EPS系统的汽车低速行驶时转向回正不足的原因.通过对助力及回正行程中转矩信号变化规律的研究提出,以回正前保舵状态时的转矩作为回正的特征参数,确定主动回正所需要的电机电流及持续时间;以转矩信号从非零向零的转变作为判断回正状态的条件.实车试验结果表明,本方法明显改善了EPS系统的转向回正性能.     

结合均值导纳法的声呐腔自噪声统计能量分析

讨论了湍流边界层激励下声呐腔自噪声统计能量分析。采用圆柱一圆板组合结构模拟艏部声呐罩,重点讨论了湍流边界层输入功率计算,及利用均值导纳法求解多耦合结构之间的直接耦合损耗因子及问接耦合损耗因子,给出了详细的理论推导,最后给出了具体的算例。分析结果可作为湍流边界层激励下声呐腔自噪声工程估算的参考。     

特斯拉涡轮技术研究进展综述

作为一种利用流体冲击叶轮转动的动力机械结构体,涡轮机已被广泛用于发电、航空、航海等领域,传统涡轮机具有结构复杂、动力装置间容易产生泄漏等问题,使得特斯拉涡轮机因结构简单、制造公差要求相对较低、密封性能突出等特点重新回到研究者的视野,但是目前特斯拉涡轮机由于能量转换效率相对较低,还无法正式投入生产实践。本文综述了特斯拉涡轮机的发展现状,列举了国内外研究者在各个领域进行的特斯拉涡轮机取代传统涡轮机的探索性实验,总结了逐步完善的研究方法理论体系,综述了特斯拉涡轮机研究需要解决的关键问题,对特斯拉涡轮机的进一步研究提出了建议。     

某滚装船双尾鳍型线综合优化研究

针对双尾鳍船型尾部型线难以优化的技术难题,该文以某一双尾鳍滚装船为研究对象,采用CFD方法,从伴流均匀度与阻力性能角度对双尾鳍线型进行优化,并以荷兰MARIN水池提出的伴流目标函数(WOF)与平均伴流分数(w)作为伴流均匀度的评判衡准,分析了尾轴以上0.8R处的尾鳍去流角、尾鳍导圆半径、桨盘与尾轴出口端的距离对船尾伴流场均匀度及阻力性能的影响.研究结果表明:在船型参数基本保持不变的情况下,尾鳍特征参数的改变会引起船尾伴流均匀度、平均伴流分数与阻力性能的变化,并通过对比分析,对双尾鳍型线进行优选.     

一种系统特征参数虚拟测试方法

通过虚拟电子试验平台EWB，对一、二阶线性系统特征参数进行了虚拟测试，整个测试过程形象直观，具有可操作性和实时性．测试结果准确、可靠，达到了预期的效果。