螺杆轴向振动挤出成型装置的设计及振动特性仿真

首先,提出了一种新型的机械式螺杆轴向振动挤出成型装置,分析了螺杆轴向振动的工作原理;其次,基于包络线理论,导出了凹凸激振曲面的数学模型,据此建立了螺杆轴向振动挤出成型装置的三维模型;然后,基于受力分析,建立了螺杆轴向振动物理模型,并对关键参数的求解进行理论推导;最后,运用ADAMS软件对螺杆轴向振动挤出成型装置的振动特性进行动力学仿真.仿真结果表明,该振动挤出成型装置的振动波形符合规定的简谐振动规律,波形失真度小,振动较为稳定,说明该装置是可行和有效的.     

垂直上升气液柱塞流中含气率分布

针对柱寒流含气率分布不明确的问题,在分析现有试验数据基础上,以含气率为标准提出柱塞流新的划分方式,建立柱塞流物理模型.综合考虑含气率径向和轴向的分布,对柱塞流含气率和过渡段长度的分布规律进行研究,并进行误差分析.结果表明:过渡段长度和含气率的分布主要受表观含气率的影响;过渡段长度在径向上的衰减主要由气液两相流速关系决定;含气率以及过渡段长度分布的计算值与试验值符合较好.     

同向双螺杆挤出固体输送现象的描述与分析

利用可视化双螺杆挤出机进行挤出观察实验，记录，描述并分析了同向双螺杆挤出中的固体输送现象，根据现象可把固体输送过程分为三个阶段，在此基础上提出了固体输送的两区物理模型，两区指散粒体区和粘连区，在这两个区域中，物料运动的本质不同，可见对其数学描述也将不同。     

斜柱塞斜盘式轴向柱塞泵柱塞的运动学及动力学特性分析

针对斜柱塞泵运动规律受到柱塞倾角的影响,较直柱塞泵更为复杂的特性,为了提高设计精度,在对斜柱塞泵柱塞的运动学及动力学特性进行传统的空间几何理论分析基础上,以A11VO190型斜柱塞泵为研究对象,用Pro/E软件和ADAMS软件制作A11VO190型泵的虚拟样机.分析柱塞的运动学特性,并与理论分析结果比较表明,理论推导的...     

基于虚拟样机的轴向柱塞泵柱塞副仿真分析

采用虚拟样机技术对轴向柱塞泵柱塞副进行仿真分析,介绍虚拟样机子模型,通过软件接口实现子模块之间数据传递,实现柱塞副仿真模型的液固耦合和刚柔耦合;建立试验平台,通过试验测试结果验证模型的正确性,证明轴向柱塞泵虚拟样机仿真平台对轴向柱塞泵设计有很强的指导作用.仿真分析柱塞泵负载压力等级、斜盘倾角以及柱塞副间隙对柱塞副性能的影响,表明柱塞副设计是限定轴向柱塞泵压力等级和最大斜盘倾角的重要因素,适当减小间隙油膜厚度可以降低柱塞副泄露损失和摩擦损失,并有助于提高柱塞副油膜承载能力.     

五柱塞式秸秆燃料成型机可行性分析

将传统理论计算与虚拟仿真模拟相结合,利用SolidWorks软件对三柱塞和五柱塞两种秸秆燃料成型机的冲压机构模型进行动力学仿真分析,得出主轴受力和工作所需的平衡力矩曲线;利用得出的分析结果进行理论计算,将所得结果进行比较,得出五柱塞式秸秆燃料成型机分析的可行性。     

用ANSYS软件分析流固耦合问题

目前,ANSYS作为一款通用的有限元分析软件,在工程上得到了普遍的应用.但由于流固耦合问题本身的复杂性,ANSYS在解决该问题的时候一直没有取得什么进展.本文以模拟海洋立管涡激振动的实验为基础,采用弱耦合方法,对其数学物理模型进行分析,提取得到附加阻尼,附加刚度,与有限元方法相结合,应用ANSYS软件建立模型以求得其固有模态.     

棒状柱塞结构优化模拟

柱塞气举是页岩气压裂液返排的关键技术之一。为了进一步提高棒状柱塞举液密封效果,利用Fluent软件建立单一流道的二维几何模型,采用湍流模型模拟棒状柱塞运行时凹形槽内流场情况,优选槽型（正直角梯形、等腰梯形、反等腰梯形、反直角梯形和矩形）,对比分析不同槽深和槽宽时的流场情况,并开展优化后棒状柱塞与常用衬垫式柱塞对比物理模拟实验。结果表明,柱塞运行时在凹槽中心有一个低速区,在该低速区会不断产生干扰流体正常流动的涡流,从而使整体流速降低以达到密封的效果;在对比槽型中,正直角梯形槽的密封效果最好;现场常用参数范围内,随槽宽、槽深增大,密封效果变强（槽宽20 mm、槽深6 mm时最优）,且槽宽对柱塞密封性的影响大于槽深。物理模拟实验证实,相同条件下优化后的棒状柱塞在小气量情况下举液效果优于常用衬垫式柱塞。本研究结合CFD建立了可靠物理模型,且优化后棒状柱塞举液效果较好,对现场实际应用有指导作用。     

泥石流与公路路基相互作用的耦合数值仿真

泥石流是天山公路的主要地质灾害之一.基于泥石流损毁路段的调查,结合泥石流对公路路基的冲蚀以及泥石流体本身的运动特性,建立了新疆天山公路泥石流路基耦合数学方程和物理模型,通过数值仿真软件,对泥石流与防治结构之间的耦合作用进行仿真分析.结果表明:耦合作用受到泥石流规模的制约;路基最易破坏位置为泥石流直接冲击位置.     

基于室内空气稳定性的污染物侧送风数值模拟

在室内空气稳定性的概念和判断依据基础上,对其进行数学验证,根据环境温度垂直递减率的正负将其分为稳定型、中性稳定型和不稳定型.建立不同温度梯度下的数学、物理模型.并利用计算流体动力学(CFD)软件对NH3等污染物侧送风条件下,在室内传播的特性进行模拟,得出不同稳定性条件下污染物扩散的规律.在对污染物下进上出的通风方式的研...     

混凝土泵车泵控系统建模仿真与特性分析

针对混凝土泵车系统中的关键核心液压元部件柱塞泵进行数字化建模仿真和验证分析.以锥形缸体斜盘式轴向柱塞泵为研究对象,在对其运动规律和工作原理分析的基础上,采用空间几何的方法表征柱塞运动学特性和流量特性,利用AMESim仿真软件建立变量泵体柱塞模型.基于变量泵恒功率控制、恒压力控制及电液比例控制变排量原理等的分析,建立了包...     

微型热式剪应力传感器的热特性建模

为了提高微机电系统(MEMS)微型热式剪应力传感器的灵敏度,分析了MEMS微型热式剪应力传感器的热平衡机理,建立其相应的数学物理模型.从理论上分析了传感器的热膜、绝缘层及硅基底上的空腔尺寸等结构参数对其灵敏度的影响,并将研究结果与基于Fluent软件的数值模拟结果进行对比.结果表明,所建立的数学模型是合理的.     

FDM工艺过程中丝材的粘结机理与热学分析

分析了熔融堆积成形(FDM)工艺中挤出丝材的温度随时间、路径的变化规律,通过对丝材物理模型的合理假设,建立了挤出丝材温度场的数学模型,并根据Stratasys商用机FDM2000所使用的ABS-P400丝材的热学参数,结合聚合物的粘结机理,验证了模型的合理性.     

板带式速冻机空载状况下速度场的数值模拟

通过对速冻机作适当的几何简化,建立了相应的数学物理模型.使用PHOENICS软件对速冻机内的流场进行了数值模拟,分析了板带运动、空气进口速度、流动通道高度及空气入射角等对内部流场的影响.研究结果表明,空气进口速度和通道高度的选取应综合考虑空气流速大小、流速均匀性和流动阻力损失等3方面因素;最佳空气入射角应为0°.     

柱塞副温度场数学建模与性能分析

为完善轴向柱塞泵柱塞副性能分析理论体系,针对温度分布影响柱塞副性能问题进行研究,建立瞬时油膜厚度场、压力场和温度场模型以及柱塞副摩擦与泄漏模型,采用交错网格技术划分油膜网格,采用有限体积法求解能量方程和雷诺方程,以MATLAB仿真软件为依托耦合各物理场模型和柱塞微运动特性,对柱塞副动态温度场进行数值求解。研究温度对油膜压力分布、柱塞副轴向摩擦力和泄漏量的影响,并分析油膜不同入口温度对柱塞副性能参数的影响规律。研究结果表明:温度变化数值计算结果与实验结果基本一致;在柱塞副中引入动态温度后油膜压力峰值明显降低,轴向摩擦力有所下降,但柱塞副泄漏量增加较快;控制油膜入口油温能有效提高柱塞副工作性能。     

基于缸体腰形孔的柱塞腔抗空化结构的优化

为从结构上找到抑制液压元件空化的方法,从理论上分析了轴向柱塞泵缸体腰形孔结构对柱塞腔自吸力的影响,并通过Fluent软件对柱塞腔空化进行仿真分析.在Kriging插值原理基础上,建立了以缸体腰形孔结构参数为自变量及柱塞气体体积分数为目标函数值的代理模型,并通过杂交粒子群算法优化代理模型,得到缸体腰形孔优化结构,为解决柱塞泵结构参数的强耦合关系问题提供了新的方法.综合以上的分析,得到能最大限度抑制柱塞腔空化的柱塞泵缸体腰形孔及配流盘节流槽结构及其参数,通过仿真分析发现该结构具有很强的对柱塞腔空化的抑制性.     

离心机中粒子沉降运动分析

本文应用流体力学理论,分析了液体中的粒子在离心力作用下运动时的受力情况,建立相应的数学、物理模型。通过分析、计算得到粒子在离心管中的运动规律,并用Mathematica软件做出相应的函数图形。     

基于静压支承原理的多作用恒流轴向柱塞泵柱塞侧倾力平衡结构

对多作用恒流轴向柱塞泵的柱塞副进行了受力分析,建立了柱塞副侧倾力数学模型.为减小柱塞因受侧倾力而导致的摩擦磨损,提出了一种静压支承结构并对采用静压支承的柱塞副侧倾力进行了数值仿真与对比分析,同时对静压支承结构进行了容积效率分析.结果表明该静压支承结构能有效减小柱塞副的侧倾力与摩擦磨损,且能满足柱塞副的密封要求.     

离心机中粒子沉降运动分析

本文应用流体力学理论，分析了液体中的粒子在离心力作用下运动时的受力情况，建立相应的数学、物理模型。通过分析、计算得到粒子在离心管中的运动规律，并用Mathematica软件做出相应的函数图形。     

固相挤出自增强聚丙烯的性能与结构研究

通过优化口模流场的拉伸应变速率,利用柱塞式挤出机（名义拉伸比为18.48）,在低于聚丙烯（PP）熔点的145~155 ℃区间,固相挤出了自增强PP片材,拉伸强度大幅度提高,在挤出温度155 ℃时达到最大值378 MPa,比熔融挤出试样的强度提高了10倍多.研究了挤出工艺的影响,在155 ℃时固相挤出平均速率最高,试样的真实拉伸比也最大.采用DSC、XRD、SEM表征了自增强聚丙烯地微观结构和断口形貌,结果表明,自增强PP的结晶度明显提高,155 ℃固相挤出的PP结晶度提高了1倍,具有更高的热稳定性,片材中