水下枪械动力学的实验研究

为了探索导气式水下枪械气室压力工作规律和水阻力对自动机运动规律的影响，设计了实验装置，在装置中以活动件模拟枪机，气体调节装置通过改变导气孔尺寸来调节活动件的后坐能量，机匣上的排水孔减少了活动件的后坐阻力。由装在实验装置上的专用传感器(如应变测压传感器、感应测速传感器)和其它测量仪器构成动力学测量系统。通过大量的实验，分别测定了活动件速度、膛压、气室压力和弹丸初速。数据分析结果显示，水阻力显著降低了活动件后坐速度，气空压力随实验用弹装药量、药空初始容积和导气孔尺寸的改变而改变，这些结论对水下枪械的动力学分析具有参考价值。     

水下枪发射机构的运动与动力特性研究

对水下枪击发发射机构作运动学和动力学分析计算。应用矩阵变换原理，建立发射机构的运动学方程；应用拉格朗日方程建立发射机构的动力学方程，建立击针击打运动过程的数学模型；应用水阻力估算公式，建立击针在运动过程中考虑水阻力时的运动学方程。分别对水下枪发射机构的运动学和动力学方程以及击针运动方程进行数值仿真，分别绘制仿真曲线，并对仿真结果作分析和讨论。     

黄河水上船舶阻力分析与计算

采用CFD流体计算软件,构建船体在水下部分的三维结构形状,确定三维计算域,按照四面体结构进行网格划分,假定流动正常,以二阶迎风格式控制离散,以SIMPLEC算法进行压力速度耦合,给定速度入口边界条件,通过监测出口的总压是否达到恒定值来判断计算是否收敛,分析研判收敛时,FLUENT结果状态参数得出了所受水阻力。     

水下发射器膛口冲击波指向特性研究

水下冲击波参数是考核水下发射器性能的重要指标。该文建立了水下发射器冲击波测量系统,采用多传感器布阵及回归分析方法,分析了水下发射器在水下发射时的冲击波压力传播规律,建立了水下冲击波压力传播实验模型。最后根据该模型计算出等压曲线,测等压曲线上任一点冲击波压力峰值便可确定该曲线上其它点压力峰值大小,以此减少测量点数。验证了该实验模型的有效性,提出了降低冲击波对人体伤害的有效方法。     

水下缆索动力学理论模型

水下缆索建模是水下拖曳系统和系泊系统中一项关键工作，采用多体系统方法对缆索动力特性进行理论分析，建立了缆索多体动力学三维有限段模型。该模型将缆索视为一系列具有不同物理特性的铰接刚性缆段，系统包含多个开环分支或闭环分支，讨论了流体阻力、流体附加质量和流体静压力的影响，分析比较了附加质量与系统本身惯性的关系，对小尺度缆索进行动力学仿真，并与实验结果做了比较，吻合良好，该模型可用于水下缆索系统的动力学仿真。     

锥形件液压拉深液压力行程曲线的建立

液压力行程曲线是液压拉深工艺的重要参数之一 ,该曲线确定得准确与否 ,决定了液压拉深工艺的成败。本文利用有限元数值模拟方法模拟了锥形件液压拉深过程 ,并分析指出理论计算所得液压力行程曲线及实验所得液压力行程曲线存在的问题 ,在此基础上利用有限元数值模拟方法得到了锥形件的液压力行程曲线。通过比较认为该液压力行程曲线是较符合实际拉深过程的     

球体斜面运动DEM对比分析

 在已有研究基础上,提出了一个全新的研究物体动力学方法。以球体在45°斜面上运动为例,在推导理论公式、建立理论模型、得出理论速度-时间关系和位移-时间关系曲线后,运用散体单元法理论(DEM),通过Borland C++ Builder 6.0平台开发建立了可视化球体-斜面动力学模型。模拟计算不但获得了球体在滑动运动、滑滚运动、纯滚动运动条件下的速度-时间关系和位移-时间关系曲线,还清晰地观察到球体在斜面上的运动状态。将模拟计算得到的曲线与理论速度-时间关系和位移-时间关系曲线进行比较,结果显示,DEM计算结果与理论计算结果完全一致,说明运用DEM理论研究球体斜面运动是完全可行性的。     

水下枪械活动件运动分析

该文根据水下枪械的特点，组建了水下枪械活动件运动测量系统，在此基础上做子大量的实验。对影响活动件运动的因素进行了分析，包括工作介质的变化、导气孔的变化等。得到了对水下突击步枪自动机设计有一定的指导意义的理论，为水下枪械的开发和研制打下了坚实的基础。     

水下液压冲击器活塞的设计分析

活塞的运动是水下液压冲击器功能实现的关键,利用“龙格-库塔方法”对活塞杆的动力学方程进行进行理论分析分析,从而建立起时间与行程的关系拟合曲线,再结合配油阀阀芯的运动进行仿真分析,对设计合理性进行了进一步的验证.也为此方面知识的研究提供了分析方法.     

基于缩比模型的水下滑翔机运动相似性研究

利用水下滑翔机缩比模型预报原型运动特征及滑翔经济性的前提是两者运动相似．以天津大学自主研制的PetrelⅡ水下滑翔机作为研究对象,从相似理论出发,基于动力学方程及纳维-斯托克斯(N-S)方程,推导了水下滑翔机原型与模型在运动相似时应当满足相似准则以及相似转换关系．采用计算流体动力学方法计算了不同缩比情况下水下滑翔机的升力系数及阻力系数,得到了尺度相似比与升力系数、阻力系数的关系．分析表明,在稳定滑翔状态下,水下滑翔机缩比模型与原型运动相似需要满足弗劳德准则;在该准则下,在一定的缩尺比范围内,升力系数与阻力系数的尺度效应并不明显,以尺度相似比为0.5设计缩比模型最为合适．通过水池试验获得了缩比模型在一定俯仰角下的速度、升阻比等运动参数,试验结果表明：缩比模型与原型间存在运动相似性;缩比模型在水池试验中得到的横向速度、垂向速度和升阻比与水下滑翔机原型海试结果吻合较好,相对误差满足工程误差要求．论文提出的利用水下滑翔机缩比模型对原型运动参数和滑翔经济性进行预报切实可行,可为大型水下滑翔机的设计提供实验室验证平台,对于缩短研发周期具有重要意义．     

导气式水下枪械气室压力工作规律研究

介绍了水下枪械气室压力的测试系统及测试方法，分析了工作条件变化对气室压力工作规律的影响，得到了重要的结论。根据实验数据，通过曲线回归的方法拟合了水下枪械气室压力经验公式，为水下枪械设计提供了理论依据。     

六自由度水下机械臂动力学模型及流阻影响研究

针对应用于深水环境的六自由度水下机械臂,首次基于迭代Newton-Euler矢量力学方法和Morison方程建立了静水条件下考虑流体阻力的六自由度机械臂动力学模型,得到了各关节流体拖曳力矩和附加质量力矩的解析表达式,进而推导获得了各关节的驱动力矩和水阻力矩解析表达式.通过Matlab软件仿真分析了流体阻力对机械臂关节控制力矩的最大影响可达8.69%,结果表明流体阻力对机械臂的影响是不可忽视的.在某些水下高精度作业的情况下,应用文中提出的考虑流体阻力影响的六自由度机械臂动力学模型可以获得更高的机械臂控制精度.      

水驱气藏生产数据分析方法研究及应用

水驱气藏动态储量核算和水体大小的研究一直是此类气藏动态分析的重要内容。常规生产数据分析技术主要针对定容封闭气藏,而对于水驱气藏适应性差。为此,以气藏不稳定渗流理论为基础,考虑气藏水侵特征建立了水驱气藏渗流模型,利用Laplace变换法推导获得了水驱气藏不稳定产量响应解,计算并绘制了现代产量递减典型曲线。根据曲线特征将产量递减过程划分成4个典型流动阶段,讨论了无因次水侵量和无因次水侵时间对产量递减典型曲线的影响。结合现代生产数据分析技术,利用气井产量与压力的相互关系,提出了定量评价水侵强度和水侵开始时间,求取动储量、渗透率等气藏参数的方法。现场实际生产数据分析结果表明,该方法满足水驱气藏动态分析的工程实际要求,对于指导此类气藏的开发具有重要意义。     

有水气藏开发早期动态储量计算方法研究

某地区须家河组有水气藏开发早期气水关系复杂,气井普遍产水,动态储量一直难以确定。根据低渗有水气藏生产动态及渗流特征,分析应用弹性二相法、压降法不能计算其动态储量。气井产水使气藏供气能力不足,气井生产制度不合理,造成用弹性二相法计算的动态储量偏低;产水气井和水淹井测得地层压力值偏低,导致压降法计算的动态储量必然误差较大。针对两种方法的缺点,建立了更适合产水特征的物质平衡方程,提出了计算有水气藏动态储量新方法——产量不稳定分析法,在计算过程中避免了"假拟稳态"的出现和实时测量井底流压的困难。通过实例分析研究表明,该方法计算简单、实用、准确,为气井的合理配产提供依据,对有水气藏的开发具有重要意义。     

东坪基岩气藏气水相对渗透率的确定方法

东坪基岩气藏储层岩性差异大,非均质性强。孔缝发育区岩石松散,无法钻取完整的岩芯,而致密带几乎不渗透,无法通过驱替实验获取相对渗透率曲线,这成为困扰气藏动态分析和开发指标计算的难题。基于水驱气藏物质平衡原理,建立了不依赖水侵量的储层含水饱和度计算方法,避免了水侵量计算方法中的不确定因素,提高了含水饱和度计算的准确性。建立了基于储层孔隙结构分形维数和生产水气比历史拟合相结合的气水相对渗透率计算方法。根据该气藏毛管压力曲线的分类确定孔隙结构分形维数的界限,通过生产水气比拟合确定具有代表性的储层孔隙结构分形维数,进而计算气水相对渗透率曲线。该方法克服了因毛管压力曲线多样化而导致分形维数难以确定的难题,所获得的相渗曲线更能代表气藏的整体渗流特征。该方法为无法通过岩芯驱替获取相渗曲线的气藏提供了有效途径,对于其他基岩气藏及严重非均质气藏具有借鉴意义。     

气室式局部干法水下焊接

摘要： 利用研制的气室式局部干法水下焊接试验系统,在300 mm水深环境的试验水槽中,进行了水下平板堆焊和坡口对接焊验证性工艺试验,并对水下坡口对接焊焊缝进行了显微组织和硬度的测试分析,结果表明：在气室排水密封良好的前提下,送丝速度、焊接速度、摆动速度和摆动周期等参数对焊缝成形和焊接质量的影响较大,通过不同焊接参数的优化组合,可以获得优良的气室式局部干法水下焊接焊缝成形;水下焊接环境对焊缝的显微组织和硬度产生一定影响,由于焊缝周围及背面水的快速冷却作用,焊缝中心区域出现了部分魏氏体组织,同时焊缝中心区域的硬度较热影响区高,出现了一定淬火硬化现象.     

发动机气缸盖冷却水流动试验及CFD分析

针对高强化发动机气缸盖的冷却问题,采用流量压力测量法和染色剂法对透明气缸盖水腔进行了水流分布试验,得到冷却水在缸盖复杂水腔内的流场分布和水腔的流动阻力与进出水孔的流量,并对缸盖水腔不合理的地方加以改进;然后用FIRE软件对改进前后的缸套水腔冷却水流动进行数值模拟,得到冷却水在缸盖水腔内的三维流场．将试验结果与CFD分析结果加以对比,表明水腔改进后流量和压力分布合理,微涡和流动死区减少,同时数值模拟计算所得的冷却水流动方向和流量大小与试验测量和观察结果相一致。     

水下模拟靶道环境压力监控

阐述建立水下枪械模拟实验靶道的用途、结构原理及加压模拟水深的工作机理 ,介绍了压力监测控制系统。通过实弹射击证明 ,在同一装填条件下 ,水深时测得的水下枪械膛压值较水浅时的大 ,与内弹道分析模型计算机仿真结果相符。这表明该模拟实验靶道压力监测控制系统是可行的     

干法静电除尘器泄爆阀性能测试试验

 干法静电除尘器泄爆阀是静电除尘器的安全保障设施。本文设计了泄爆阀测试试验装置,对泄爆阀的性能(包括静态加压性能、整定压力、回座压力、泄爆性能)进行了试验研究。结果表明,所研制泄爆阀3级弹簧弹性模量选用适合,其行程和压力关系与国外同类先进产品基本一致。泄爆阀整定压力约5kPa,回座压力约4.6kPa,达到设计要求;整定压力偏差、启闭压差符合要求。瓦斯爆炸模拟泄爆试验表明,泄爆阀在爆炸条件下能够发挥其泄爆性能并复位,动态压力-行程曲线与静态测试曲线一致。