液体在旋转工作叶轮流道中的流体力学特性的初步探讨

本文从理论上初步讨论了液体在工作叶轮流道中的速度环量、液体运动的旋度,以及液体在工作叶轮无叶片区流动的势流这些流体力学特性;并提出了液体在旋转工作叶轮流道的绝对运动是有旋的,牵连运动也是有旋的,而相对运动则是无旋的这个新观点。     

可变阻尼减振器外特性仿真与试验

分析了所开发的可变阻尼减振器的工作原理和阀系特性。根据流体力学缝隙流动、管嘴流动及并联管路流量计算理论,推导出阻尼力计算公式,用MATLAB建立了可变阻尼减振器的数学模型,通过仿真得到了示功图和速度特性,并按照减振器台架试验标准QC/T545进行了试验,得到了外特性试验数据。将仿真结果和试验数据进行比较,证明应用并联管路流量计算理论建立的数学模型正确可靠,符合实际要求,准确地描述了阻尼力随行程变化的特性,可用于可变阻尼减振器的设计和性能预测。     

奔跑马的机构设计与运动学仿真分析

介绍了奔跑马这种全新健身器材的设计思路和方案,运用动物仿生学原理,结合连杆机构将马的运动轨迹进行分解,确定了机构运动简图。采用Pro/E建立了奔跑马的三维模型,并作了运动学仿真。通过对奔跑马上小腿与地面接触点、大腿与小腿关节连接点的位移、速度、加速度等运动学仿真曲线的分析表明:奔跑马的设计原理合理,系统方案可行。     

基于UG／VERICUT的整体叶轮数控编程与仿真研究

本文在UG／VERICUT环境下对整体叶轮建模、工艺分析、仿真。生成的NC程序进行试切,结果显示,叶轮叶片符合精度要求,表面纹理统一,无发纹、裂纹等缺陷,为整体叶轮加工提供了参考依据,     

1.2 MW风电机叶轮气动性能分析与仿真

风力发电机叶轮设计通常分为设计计算与性能验证两部分.对大功率风电机,在得到叶片的几何数据后,必须进行叶轮的气动性能验证计算.建立理论计算模型,以具体1.2 MW风电机叶轮为对象,进行了理论计算和实际数据测试,并建立了仿真验证模型.结果显示,依据理论模型进行设计计算和验证计算时,要适当增大修正系数,保证理论设计与实际运行结果更加接近.在建立大功率叶轮仿真模型时要综合轮毂和叶尖损失,重视摩擦等因素的影响,使模型的仿真验证功能更强.大功率叶轮设计时必须将理论计算与仿真和试验验证相结合,保证设计结果更加符合运行实际.     

整体叶轮五轴数控加工与仿真优化研究

文章应用CATIA软件对整体叶轮进行了逆向造型设计,分析了整体叶轮的加工特点,制定了合理的加工工艺。同时,文章应用Cimatron软件对整体叶轮进行了加工程序的编制。在Vericut环境中,构建了DMU60monoBLOCK的五轴数控仿真平台,对整体叶轮进行了加工仿真,避免了实际加工过程中可能存在的碰撞和干涉,保证了NC程序的正确性。最后,通过刀具轨迹的优化,提高了整体叶轮的加工效率和表面质量,缩短了加工周期,降低了生产成本。     

仿生海龟前肢推进装置

本作品目的在于研制出一种新型的推进装置,以适用于水下机器人。利用仿生学原理,以海龟水翼法游动为原型,开发出仿海龟水翼法游动的新型水下推进装置。仿生海龟的水翼法游动形式是本作品的关键技术。其运动的平稳性、可控性为其主要技术指标。目前的水下机器人大多有速度慢、效率低、运动姿态简单、     

离心叶轮的设计与试验

本文提出了一种工程上实用的离心风机叶轮的准三元设计法。子午面采用无限多叶片概念,从而可在该面解轴对称问题。回转面的叶片成型,是由选择所希望的负荷分布或给定叶片吸力面速度分布来决定叶片角随半径的分布。     

仿生非光滑车外后视镜罩气动减阻降噪机理研究

使用DrivAer汽车模型来研究仿生非光滑车外后视镜罩减阻降噪机理.风洞试验验证了LES(Large Eddy Simulation)和k-ε仿真模型的有效性,说明车外后视镜会导致空气阻力和空气噪声增加.在DrivAer汽车模型外后视镜罩造型表面应用仿生非光滑结构,仿真结果表明:车外后视镜上应用仿生非光滑结构,使整车阻力降低5.9%,侧窗外响度降低19.4%;仿生非光滑结构通过改变边界层流动状态,促使涡垫效应形成,减少来流能量损失,提高流场稳定性,进而对整车气动阻力和噪声产生积极的影响.     

叶轮出口叶片间面积对潜水泵性能的影响

从推导导流器的特性曲线和叶轮的特性曲线入手 ,分析了导流器与叶轮的相互影响 ,提出导流器和叶轮适配才能获得高效的泵 ,经实验证明只要保持导流器喉部面积和叶轮出口叶片间的面积比值不变 ,就可得到另一种高效率的泵     

船舶综合液压推进系统仿真

为解决船舶在向大型化、快速化方向发展时所带来的主机设计困难,机舱布置不合理以及机动性差等问题,提出船舶综合液压推进系统.建立系统动态数学模型,基于Matlab/Simulink对该系统的几个重要参数进行仿真分析.结果表明,液压油体积弹性模量以及系统转动惯量的改变对系统动态特性影响较大,但不影响系统稳态值.在考虑系统动态特性时要赋予合理的数值.海水密度、液压油温度以及船舶工况的改变不但影响系统的动态特性,同时将引起系统静态值发生变化,因此,这三者不但在考虑动态特性时对其进行分析,同时应设计相应的补偿措施.     

烧蚀模式激光推进的机理和应用探索

激光推进是一种全新的驱动概念,在未来航天领域具有重要的应用前景.介绍了我们采用凝聚态工质的"火箭烧蚀模式"激光推进方面的最新研究进展,包括烧蚀模式激光推进的机理、激光水推进、激光微推力器模型以及分离式全方位接收激光推力器概念,目的在于探索烧蚀模式激光推进的机理、规律和可能应用.     

水黾仿生特性与工程应用研究进展

水黾是一种在湖泊、池塘、湿地中常见的小型昆虫,凭借其腿部具有微纳复合结构而呈现的超疏水特性可稳定站立在水面,受到普遍关注并逐步成为研究热点。已有学者对水黾运动特性开展研究,以期获取设计灵感用以研制功能优异的超疏水表面与功能完善的仿生水黾机器人。从水黾运动特性入手,综述了运动支撑力的测试方法,重点关注以水黾为仿生原型在工程仿生领域中超疏水表面制备、水上行走机器人和跳跃机器人研制的发展现状。超疏水表面的制备应从微形貌特征、制备工艺和生产成本等方面深入研究,仿生水黾机器人的研制需进一步考虑运动、驱动方式和支撑特性。基于水黾腿部微形貌结构特征研制超疏水功效显著且持久的超疏水表面,以及性能优异、功能完备、运动特性高度相似的仿生水黾机器人将是未来发展的主要趋势。     

沥青摊铺机压实机构动力学仿真及试验研究

为了研究振捣机构运动以及振动器安装位置对熨平板振动特性的影响,建立了沥青混凝土摊铺机双振捣梁-单振动熨平板系统的多自由度动力学模型,通过Wilson-θ方法求解运动微分方程并进行仿真,分析了熨平板的振动参数随振捣、振动频率及振动器安装位置变化的规律;对摊铺机样机进行了试验研究,论证了理论分析的结果.结果表明:将熨平板作...     

机器人足仿生柔性减振设计与试验研究*

基于大壁虎脚趾倾斜刚毛结构和猫头鹰覆羽/表皮微孔结构,设计了两种黏弹性履带。一种具有倾斜柱状阵列结构,另一种同时具有倾斜柱状与微孔复合阵列结构。利用刚柔混合有限元分析,计算了这两种黏附带安装在轮足式机器人柔性足脱附后能量衰减情况,以及柔性足关节反力变化,并与普通黏附带进行了比较。通过实验对计算结果进行了验证。结果表明:具有倾斜柱状结构的黏附带可以降低脱附力至普通黏附带的80%,并在一定程度上减小了脱附时黏附带能量集聚,加速了脱附后能量耗散,衰减时间约为普通带的72%;具有倾斜柱状与微孔复合结构的黏附带在降低脱附力,减小能量集聚的同时,进一步增强了减振效果。其衰减时间约为普通黏附带的30%。     

仿生凹坑与纳米碳化硅/镍基复合镀层耦合表面的磨损性能

为了探讨凹坑形态与纳米碳化硅/镍基复合镀层耦合表面的磨损性能,采用激光技术和电沉积技术制备了由凹坑形态和纳米碳化硅/镍基复合镀层构成的仿生耦合表面,并进行了摩擦和磨损试验。结果表明,仿生耦合表面的磨损性能高于单纯复合镀层的磨损性能;随着磨损载荷的增加和磨损时间的延长,试样表面磨损机制由以塑性磨损为主逐渐转变成以粘着磨损、磨粒磨损为主的磨损机制。     

实验及模拟研究两性疏水缔合聚合物增黏机理

两性疏水缔合水溶性聚合物具有良好的耐温、耐盐、耐剪切性能,在三次采油、酸化压裂等领域具有较大的应用潜力。室内合成了一种新型两性疏水缔合水溶性聚合物,分别研究了其水溶液在不同浓度、剪切和温度条件下的黏度变化情况。同时,利用耗散粒子动力学模拟(DPD)方法对其水溶液在不同浓度、剪切和温度条件下的水珠子扩散速率和疏水缔合聚合物的自组装结构进行了模拟研究。实验和模拟结果基本一致,利用耗散粒子动力学方法进一步证明了两性疏水缔合聚合物在水溶液的增黏机理和微观自组装结构。     

蜂窝铝的材料性能模拟计算与实验研究

基于ANSYS软件建立了蜂窝铝芯和蜂窝铝板的有限元模型,模拟计算了薄壁蜂窝铝芯在深度、对边距不同时受共面载荷作用下的应力强度。利用壳单元计算了蜂窝铝芯的共面弹性模量,模拟分析了同样大小的蜂窝铝板在蜂窝芯格尺寸不同情况下受共面相同载荷时的应力情况,分析结果表明选择适当的蜂窝芯格大小和深度,可以减小蜂窝芯格及蜂窝铝板所受的最大应力。分析结果有助于找到合适的蜂窝芯格尺寸以满足较大的强度要求。最后对蜂窝铝板进行了实验研究计算,实验结果和ANSYS模拟数据基本吻合。     

多重阀门关闭降低高压管道水击压力的机理和实验研究

高压管道中阀门的关闭会产生水击压力,水击压力过大会破坏管道系统,造成严重的安全事故。提出一种多重阀门关闭降低水击的新方法。为了得到管道内水击压力,采用CFD软件仿真进行计算。多重阀门关闭方法相较于一般的单个阀门关闭,有效地降低了管道中产生的水击压力;并通过试验验证了多重阀关闭方法的有效性。在此基础上完成了双阀门关闭模型的各参数影响水击压力数值的模拟仿真计算,得到上游阀门开度、阀门关闭速度、两阀门间距对水击压力的影响规律。通过对比三阀门关闭模型的水击压力模拟仿真计算,得到双阀门是最优选择的结论。研究结果提出了一种降低高压管道中的水击压力的新方法,对高压管道的安全输送有重要意义。