新型转子发动机探索

往复活塞式发动机结构存在明显的缺陷,旋转式(转子式)发动机是研究的方向,提出了转子式发动机结构设计的基本原则,在此基础上提出了新型摇摆活塞式发动机的结构设计,并给出了与之配套的技术细节。     

小型航空Wankel发动机转子结构优化仿真

三角转子是小型航空Wankel转子发动机的核心部件,其高速旋转过程中承受着温度、惯性力和燃气爆发压力等复杂载荷耦合作用,更加容易因强度不足发生失效与破坏。针对多重载荷耦合工况下,三角转子应力集中与强度问题,建立发动机热力学模型,获得发动机单循环内燃烧室缸温、缸压以及换热系数变化曲线,计算转子各处热边界条件,分别在机械应力、热应力与热 机械耦合条件下,采用有限元的方法对三角转子进行温度场、应力场与变形量仿真分析,并提出转子腰部圆孔边缘处加工圆角和冷却孔处布置散热片优化方法。仿真结果表明：优化后三角转子最大应力由原来的687.0 MPa下降为403.9 MPa,约为原来的58.79%;转子腰部圆孔边缘应力由577.5 MPa下降为306.1 MPa,降低为原来的53.02%;冷却孔处应力值也由212.6 MPa降至113.2 MPa,约为原来的53.25%。布置散热片后,转子平均温度下降20 K以上,转子腰部圆孔边缘与冷却孔温度下降40 K左右,密封槽尖端变形量由0.21 mm降至0.15 mm,减小27.7%。转子应力场得到改善,变形量减小。     

某型发动机旋转失速压力信号的频谱分析

为解决现役某型发动机的喘振问题，对该型发动机逼喘过程中压气机首先失速级压力信号进行频谱分析，发现了该型发动机在正常状态、进入和退出旋转失速状态、完全发展的旋转失速状态压力信号频谱的动态演化特征，并用频谱分析的方法成功确定了旋转失速边界。     

发动机悬置支架强度分析研究

随着计算机软硬件技术的发展,有限元分析技术得到了广泛应用。首先介绍了仿真分析的理论基础及有限元模型建立的一般过程,建立了该发动机悬置的有限元模型。然后对发动机支架进行强度分析,得到了发动机支架需要满足的强度要求。计算所得悬置的刚度与试验结果基本吻合,验证了该模型的有效性,为工程设计提供依据。     

基于有限元法的发动机曲轴静强度分析

针对某单缸发动机曲轴断裂问题,在CATIA里进行了三维实体建模,通过导入Hypermesh进行划分网格等前处理,利用MSC.Patran /Nastran对其进行有限元分析.结果表明:在使用球墨铸铁为材料的情况下,曲轴的疲劳强度安全系数未满足要求,从理论上验证了曲轴会发生断裂;将材料更换为40Cr的曲轴,其疲劳强度安全系数满足要求,理论上不会发生断裂,最后通过400 h发动机可靠性试验验证了仿真的正确性.     

固体燃料冲压发动机进气道改进研究

本文对发动机进气道单锥型扩压器模型进行改进,通过搭建双锥型扩压器模型,对其进行了理论分析,最后通过计算机程序计算,再与改进前的模型性能进行对比。     

某型火箭发动机涡轮转子流热固耦合强度及疲劳寿命分析

针对某国产型号液体火箭发动机涡轮泵在试车时转子叶片产生裂纹的问题,采用ANSYS流热固耦合方法,对叶片进行三维有限元仿真计算,提出了叶片顶部加围带的改型设计方案。对原始模型进行强度计算时考虑了启停工况各关键时间点的流动、传热、瞬态温度场、转速的影响,计算出叶片运行过程中的应力分布,确定产生裂纹的原因是启动过程中部分进气的气流冲击应力过高,且叶片型底前缘应力集中区域的高周疲劳安全系数过低。对改型设计方案进行仿真计算,结果表明：稳态综合加载时改型方案叶片最大等效应力比原模型下降了2 MPa,位置是叶片的型底背弧处;启动0.35 s时改进模型叶片最大等效应力下降2.73%,停机过程中最大等效应力降幅为0.53%;改型方案叶片高周疲劳安全系数均大于1.4的要求,叶片低周疲劳循环次数为22次,与原始模型相比降低了1次,仍满足要求。改型后发动机已安全飞行数次,证明改型方案符合设计要求。     

发动机水泵轴强度分析

本文介绍了某水冷发动机水泵轴受力计算过程,在以往理论计算的基础上对其强度进行了有限元分析.得到更接近实际情况的结果,进而可以为设计提供更加具有说服力的依据.     

旋转射流流线分析及旋流强度的计算

为了研究旋转射流的流动特性以及喷嘴和叶轮的几何形状对旋转流体旋流强度的影响,对旋转射流的流动及旋流强度进行了理论分析及计算。结果表明,在理想情况下,旋转射流的流线为一条对数螺旋线。为了使水力损失最小,导向叶轮的外形应与其流线相一致,旋流强度的大小取决于喷嘴的各个参数及叶轮的几何形状。同时利用五孔探针对不同旋流强度的喷嘴进行了轴向速度、切向速度的实测试验。试验结果表明,在旋转射流的主体段,轴向速度剖面呈现出“Ｍ”形分布特点,切向速度剖面呈现“Ｎ”形分布特点。旋流强度越大,旋转射流轴向速度越小,切向速度越大。旋转射流的能量随旋流强度的增加,衰减加快,射程变短。     

基于有限元法的发动机曲轴静强度分析

针对某单缸发动机曲轴断裂问题,在CATIA里进行了三维实体建模,通过导入Hypermesh进行划分网格等前处理,利用MSC.Patran /Nastran对其进行有限元分析。结果表明:在使用球墨铸铁为材料的情况下,曲轴的疲劳强度安全系数未满足要求,从理论上验证了曲轴会发生断裂;将材料更换为40Cr的曲轴,其疲劳强度安全系数满足要求,理论上不会发生断裂,最后通过400 h发动机可靠性试验验证了仿真的正确性。     

超重力旋转床转子填料形状对传质系数的影响

以水吸收空气中的丙酮为体系,不锈钢丝网为填料,实验研究了超重力旋转床转子填料形状对体积传质系数的影响。考察了转子形状在不同转速n、气量Vg、液量VL下的吸收效果。研究结果表明:在转速为630 r/min,液量为100 L/h,气量为2 m3/h时,薄转子是厚转子单位体积填料体积传质系数的2.1倍;在转速为630 r/min液量为100 L/h,气量为2.5 m3/h时,薄转子是厚转子单位体积填料体积传质系数的2.3倍;说明在填料体积相近的情况下,转子填料做成半径大、厚度小的形状,有利于传质过程。     

鼓形销卷筒联轴器中鼓形销的强度分析

本文对起重机专用新型联轴器——鼓形销卷筒联轴器的关键零件——鼓形联接销按接触强度进行了应力分析,并作了实例计算.可供有关人员参考.     

任意截面形状的转轮强度计算方法的研究

探讨了应用有限差分法求解转轮应力的计算方法。运用木方法对等厚度转轮和带叶片的压缩机转盘进行了计算，并分别与精确值和二次计算法计算结果进行了比较；其结果表明等厚度转轮应力分布的计算值与精确值完全吻合，对具有叶片的实际轮盘，从模型的建立和简化的方法来看，本方法的计算结果更接近于实际的应力分布。     

旋转机械基础松动故障研究进展和展望

基础松动故障是目前为止旋转机械故障中识别率较低的故障之一。对近年来旋转机械转子系统基础松动故障的研究现状、进展进行综述,包括基础松动故障非线性特性分析方法及复杂动力学特性、含有基础松动的耦合故障问题、基础松动故障诊断及故障试验等方面国内外的一些研究成果。在此基础上,对目前旋转机械基础松动故障问题研究尚待解决的问题提出了一些看法,并对今后的发展趋势进行了展望。     

离心机转子的稳定性试验研究

本文对部分充有无粘不可压缩液体的离心机转子系统稳定性问题作了试验研究.首先给出了转子动力学和旋转流体动力学相互耦合的系统振动方程,然后用试验方法验证了理论分析所得到的失稳边界.由穿越失稳区的三维转速谱阵图可以清楚地看到转子失稳振动的变化过程和失稳涡动频率等特征,从而为理论分析提供了良好的试验佐证.     

TSGJ1离心转子的有限元分析

研究了用有限元法对复杂机械结构进行强度分析的方法和步骤，对复杂机械结构的建模方法和网络划分进行了探讨。并以TSGJ1离心转子为对象，进行了强度和变形分析。     

低捻转杯纺纱实验与理论分析--提高低捻转杯纱强力探索

研究在转杯纺加捻区中加装阻扭件,然后选用相同的棉条纺制不同捻系数的转杯纱(加装阻扭件和不加装阻扭件)和环锭纱,并测试其成纱的强伸性能、表面形态和扭转性能.测试结果表明,加装阻扭件的转杯纱可以适当改善转杯纺的加捻效果,进而适当提高了转杯纱的成纱强力.     

旋转电机的机电耦合电路

利用机电系统的类比关系 ,将旋转电机的机械运动系统转化成等效电路 ,从而导出了旋转电机的机电耦合电路。     

Prediction of Rotor Spun Yarn Strength Using Adaptive Neuro-fuzzy Inference System and Linear Multiple Regression Methods

This paper presents a comparison study of two models for predicting the strength of rotor spun cotton yarns from fiber properties. The adaptive neuro-fuzzy system inference （ANFIS） and Multiple Linear Regression models are used to predict the rotor spun yarn strength. Fiber properties and yam count are used as inputs to train the two models and the count-strength-product （CSP） was the targel. The predictive performances of the two models are estimated and compared. We found that the ANFIS has a better predictive power in comparison with linear multiple regression model. The impact of each fiber property is also illustrated.     

气动力作用下旋转叶片的动力特性研究

气固耦合振动是叶片振动的影响因素之一,为了了解旋转机械中叶片在气流作用下的动力特性,使用CFX和ANSYS分别求解流场和结构响应.探讨了叶片在气流激励下的耦合计算方法,将旋转叶片与气流作为一个系统进行气流场与固体弹性结构的瞬态动态响应计算.建立了一个旋转叶片流道模型,对气流场进行全场三维非定常瞬态求解,将非定常气动载荷引入旋转叶片有限元结构计算中,得到叶片在不同转速下的强迫响应,并对其响应位移变化进行分析比较.结果显示在非定常条件下,叶片的不稳定范围位于固有频率附近.此研究为工程上对旋转叶片的动力响应预估和研究提供了一个可行的方法.