轨道交通小长径比复合绝缘子研制

近年来,结构高度与绝缘伞裙外径尺寸比值较小的小长径比复合绝缘子在轨道交通接触轨支撑领域需求较大,该外形特征的复合绝缘子较难满足较高的机电性能要求。本文从原材料选择、结构设计、关键工艺控制方面,提出了提高此类小长径比复合绝缘子机电性能的建议方案,并通过相关试验验证了方案的可行性。

小长径比多轴自动锁螺丝机运动控制系统设计

为解决常规锁螺丝机柔性较差且无法应用于小长径比螺丝的问题,开发了一套适用于小长径比螺丝的多轴自动锁螺丝机。根据锁付工件的功能需求,基于八轴运动控制卡,开发了多轴自动锁螺丝机的运动控制系统。并以50寸液晶电视背板为加工对象进行加工实验,人工数量可减少86%,锁付时间平均减少30%。实验结果表明,该多轴自动锁螺丝机能够实现对螺丝的快速锁付,降低生产成本,提高生产效率。

汽轮机小长径比静叶片的优化径向积叠

应用粘性流动数值计算对叶轮机械叶片进行设计，能够使设计者对几种不同设计方案进行分析以满足设计要求，并获得最佳设计方案．本文采用三维N．S方程组和Baldwin-Lomax湍流模型，对一个小长径比的汽轮机导叶进行三维粘性流场数值模拟．计算结果表明，采用合适的周向弯曲（优化径向积叠）同样可以提高短叶片的效率．本计算方法可用来分析和研究叶片径向积叠形式对径向和周向流量平均绝热效率的影响，以获得较优的积叠形式．

小长径比张开式尾翼弹气动力三维数值模拟

基于有限体积法计算了一种具有小长径比、大展弦比张开式尾翼弹在有攻角超声速粘性流动时的气动特性,分析了该弹周围的流场特性。研究结果表明,该尾翼弹的阻力系数和升力系数均随着马赫数增大而减少,随攻角增大而增大,且呈线性变化;当马赫数从2增大到4时,攻角从4°增大到12°,压心位置变化范围占全弹长的10.3%。

小长径比脉冲管制冷机重力影响的实验研究

为了进一步探究重力对于小长径比脉冲管制冷机地面测试的影响,搭建了重力特性研究试验台,测试了不同输入功率下各角度的制冷机性能。实验结果表明,制冷机在角度为135°—150°时制冷能力最差。随着输入功率的增加,角度变化对于脉冲管制冷机的影响变小,相同角度下温度、输入功率和电流的波动值变小。

小长径比弹丸加装大展弦比尾翼的气动特性研究

为了提高小长径比弹丸射击质量,设计了一种大展弦比张开式尾翼,采用AUSM+格式、SST(shear stress transport)湍流模型和隐式算法(lower-upper symmetric Gauss-Seidel implicit method,LU-SGS),求解三维RANS方程,对前体形状完全相同,不同展弦比的3种尾翼弹进行了数值模拟,得到了三者在马赫数1.5～3.5下的气动力特性的差异,分析其原因,并给出了不同展弦比张开式尾翼的适用范围.计算结果表明:C型弹的升阻比较B型弹在1.5马赫数区域附近增加了7%以上,当马赫数达到2.5以上时,A型弹的升阻比大于B型弹和C型弹,在3.5马赫数区域附近A型弹的升阻比较B型弹增加了5.4%以上.3种弹丸的俯仰力矩系数随着马赫数的增大而负向减少,且减少的趋势随着展弦比的增加而增大.A型弹、B型弹、C型弹的静稳定裕度的变化范围分别为4%～20.3%,8.5%～23.2%,11.4%～25.6%.

结构参数对小长径比装药形成EFP的影响

为研究带挡环的小长径比装药爆炸成型弹丸的各种结构参数对成型的影响,利用ANSYS/LS-DYNA软件对其成型过程进行数值模拟。研究结果表明:对于100 mm口径战斗部,药型罩圆弧部曲率半径125 mm <R <175 mm、药型罩厚度3 mm <δ<5 mm时,形成的EFP侵彻性能较好。并且研究了小装药长径比装药结构,在减小装药长径比情况下EFP的成型情况,建议在保证威力的情况下尽量减小长径比。

小长径比螺丝锁付质量提高方法的研究

针对小长径比螺丝自动锁付过程中存在歪锁、浮锁、滑牙、滑丝等现象,开发一套适用于小长径比螺丝锁付质量检测的系统。构建小长径比螺丝锁付理论模型,分析监控扭矩与峰值扭矩之间的关系,探究偏心距离对小长径比螺丝峰值扭矩的影响。最后以50寸液晶电视机背板为加工对象结合视觉纠偏系统进行锁付质量检测实验,并对理论模型进行验证。结果显示该系统可将定位误差控制在±0.061mm以内,使每颗合格螺丝按照相似的锁付曲线锁紧,提高锁付质量,保证锁付的可靠性。

小长径比螺丝自动拧紧系统设计

针对小长径比螺丝规格和拧紧特点设计了一套螺丝自动拧紧系统。系统以伺服电机为动力源,利用扭矩传感器采集电批拧紧扭矩,通过编码器反馈拧紧电批的实时转角。同时,提出了控制小长径比螺丝拧紧过程的扭矩-转角算法,以检测螺丝拧紧质量。螺丝拧紧实验和正常、滑牙、浮锁、漏锁等情况的扭矩曲线检测结果表明,设计的系统可实现小长径比螺丝自动拧紧功能,提出的扭矩-转角算法能较好地实现小长径比螺丝拧紧质量的判定,且判定结果是可靠的。

起爆点位置对破片飞散方向的影响研究

通过运用TG,Ansys等软件进行仿真建模计算的结果和试验结果分析对比确定小长径比多功能战斗部初始破片飞散状态,再确定仿真方案并进行仿真建模运算。仿真结果表明,在中心起爆点位置距离装药底端面29. 6 mm时,可有效缩小破片飞散角,使破片带更加集中,并且破片飞散速度有轻微提升,提高破片杀伤威力。

药型罩锥角对破片飞散的影响

为了研究药型罩锥角对某小长径比多功能战斗部破片飞散的影响,利用ANSYS/LS-DYNA模拟了不同的药型罩锥角条件下破片飞散速度和破片飞散角的变化。仿真结果表明:破片的整体飞散速度随着药型罩锥角的增大而增加,锥角每增大10°,破片整体飞散速度增加2%,因此破片杀伤威力得到提高;破片飞散角度随着药型罩锥角的增加会略微增大,提升破片对目标的杀伤面积,且破片飞散角度会整体向上偏移。后续通过静爆试验验证了数值模拟结果的准确性。可为小长径比多功能战斗部在调整破片杀伤威力方面的研究提供参考。

带隔板装药EFP成型数值模拟与实验研究

以小长径比装药EFP战斗部为研究对象,利用AUTODYN有限元数值模拟和相应的试验对带隔板装药EFP的成型过程进行研究。在装药种类、结构尺寸和药型罩材料不变的条件下,开展了隔板结构和药型罩结构的正交优化设计数值计算。结果表明:与不带隔板结构相比,正交优化后带隔板装药EFP的速度提高了8.8%,长径比提高了164.3%;应用于末敏弹结构中优化后的EFP速度1 570.1 m/s,长径比达到5.02,与实验结果基本一致,从而验证了数值计算的正确性。

新型超短摩擦传动水泥回转窑分析研究

本文阐述了一种采用两档支承的小长径比水泥回转窑。回转窑受力状况从三挡静不定到两挡静定,受力状态明显改善,有利于降低回转窑筒体的变形影响。超短新型回转窑采用摩擦传动,彻底消除齿轮的安装,偏摆、啮合和跳动等问题,使得用户在设备维护简单、方便。设备重量和土建费用均大幅降低。同时,产品热耗降低,单位容积产量提高,这对用户节能降耗也非常有利。

纵向波纹隔热屏气膜孔流量系数的实验

针对加力燃烧室离散孔纵向波纹板结构隔热屏,通过改变次流雷诺数（Rec=24×104~33×104）和出流比（S=0.02~0.07）得到了波纹板上不同开孔位置处气膜孔的流量系数.实验结果表明,不同开孔位置处流量系数有很大差异;同一开孔位置处,对于长径比远小于1（L/D≈0.17）的孔,气膜孔和次流通道的动量比对小孔流量系数有很大影响,尤其是在动量比较小的情况下;而在同一动量比下,单纯改变小孔雷诺数或次流通道雷诺数对流量系数影响不大.