基于MATLAB、UG的泛函通用型线涡旋盘有限元建模及分析

利用基于泛函的通用涡旋型线的几何理论,研究涡旋型线方程,改进了传统式生成型线方法的局限性,为涡旋盘的加工和制造提供了理论价值和参考意义。通过MATLAB软件的编程功能,生成数学模型的关键点。在UG环境下生成涡旋型线,使用UG中的拉伸命令,完成涡旋盘的精确三维实体造型,然后将生成的三维实体转换到高级仿真环境下,通过定义材料属性、指派材料、物理属性、划分网格,建立有限元模型,最后建立边界约束条件并加载作用载荷,进行有限元分析。

涡旋压缩机通用型线设计的现状与进展

系统地介绍了涡旋压缩机常用型线的类型，现有通用型线及基于通用型线的组合型线的理论，展示了其基本内容，揭示了通用型线的特点、实质和研究价值，并介绍了笔者在通用型线理论方面的最新研究结果和方向，为涡旋压缩机的型线设计提供了参考。

通用型线涡旋压缩机的误差及运动分析

根据径向柔性机构的结构,从平面杆机构的基本原理出发,分析了通用型线涡旋压缩机的柔性机构运动学模型、各接触点的约束、动涡旋盘和柔性机构的运动状态、平稳性指标、各零件误差的影响系数、动静盘之间的啮合状态和间隙以及精度补偿的机理,揭示了径向柔性机构和动盘运动的平稳性、型线类型与啮合精度的内在联系,为压缩机零件精度的分析与综合奠定了基础。

基于通用型线的涡旋压缩腔几何模型

根据对应的节线类型把压缩腔分为a、b两类,定义涡旋压缩腔的宽度、长度和法面面积,用解析法建立以型线、压缩腔形状变化、生命周期和压缩腔数综合的涡旋压缩腔几何模型,分析压缩腔的宽度、长度、面积、体积、质心、啮合点的曲率半径等几何特性。研究表明:所建立的几何模型能真实反映压缩腔的形成、变形、破灭等过程,表征涡旋压缩腔的运动特征,可对压缩腔几何特性进行全面分析,是涡旋压缩腔几何学、运动学、动力学、热力学、仿真等研究以及设计的基础;Ⅲ类型线的压缩腔变化过于复杂,Ⅱ类型线的压缩腔变形及动力特性稳定,Ⅰ类型线的压缩腔变形效率高,加工相对容易,因此实践中宜采用以Ⅰ类型线为基础而中心啮合部分为Ⅱ类型线的组合型线。

通用型线泛函表达拓展及其涡旋盘研究

为使采用通用涡旋型线的涡旋盘生成过程简单便捷、易于实现,通过级数思想拓展了基于泛函的通用涡旋型线表达式,根据解析几何的向量方法得出共轭动静盘型线的两种不同向量形式,提出了涡旋盘向量生成一般流程以及运用MATLAB计算的具体设计实例。用具有"数"和"形"的向量方法表达动静型线及其啮合关系,既可以通过数值运算来控制涡旋型线的形状,又能几何直观地说明型线啮合原理及过程。得出的泛函拓展表达式不仅涵盖通用涡旋型线所有类别,还能避免传统方法计算的复杂性,有助于进一步系数优化选取研究。

采用通用型线控制方程涡旋压缩机型线的基本几何理论及其应用

本文给出了采用通用型线控制方程的涡旋压缩机的基本几何理论及常用的型线类型，并且给出了两个设计实例。运用此理论使得涡旋压缩机的设计更为灵活方便。

基于内压作用的通用型线涡旋齿载荷模型

根据对应的节线类型把压缩腔分为a、b两类,分析压缩腔压力、涡旋齿的作用载荷和应力特点,确定了涡旋齿根弯曲疲劳强度计算准则,得到了基于通用型线的齿根弯曲疲劳强度载荷模型。研究表明:简化涡旋齿为涡旋齿中线,涡旋齿工作时相当于中线内侧受到内压载荷作用,载荷的大小为内外壁面的压力差。涡旋齿上任意点的应力近似于脉动循环的弯曲应力,可用涡旋齿根等效应力用安全系数法以无限寿命计算涡旋齿根弯曲疲劳强度。开始排气角是影响涡旋齿强度和压缩机稳定性的一个重要因素。

采用通用型线控制方程涡旋压缩机的基本几何理论及其应用

本文给出了采用通用型线控制方程的涡旋压缩机的基本几何理论及常用的型线类型 ,并且给出了两个设计实例。运用此理论使得涡旋压缩机的设计更为灵活方便 ,而且能够较大幅度的提高压缩机的整机性能。

通用涡旋型线理论研究与深入分析

涡旋压缩机型线设计研究中,对于任意简单平滑规则曲线至少二阶连续可导,此处型线采用极角、瞬时曲率中心和曲率半径来表征更为简单,基于此建立了涡旋型线啮合理论。针对通用涡旋型线设计存在的问题,深入研究了涡旋型线啮合理论、共轭型线节线、通用控制方程、通用方程和行程容积、内容积比、型线长度与曲率半径等关键几何公式。总结了通用涡旋型线,涡旋型线节线方程和通用型线控制方程等理论,分析了现有通用型线的一些缺陷及其通用型线控制方程理论的片面性。提出了基于泛函理论的通用涡旋型线统一数学模型理论,利用泛函理论,建立能表征任意几何形状且能集成现有各种涡旋型线数学模型的可取曲线类涡旋型线广义泛函方程, 进而可研究涡旋型线广义泛函的光滑性、一次变分二次变分及高次变分等解析特性,并利用变分法理论分析其泛函极值条件。为在不同阶空间利用泛函理论研究涡旋型线提供了机会,为通用涡旋型线研究拓宽了思路。

通用风力机翼型型线的表面粗糙度敏感性研究

以风力机翼型为对象,应用边界层理论建立翼型前缘的气流分离模型,探讨气流分离前后翼型表面压力场和速度场的变化规律。相对于传统的翼型反设计理论,提出一种新的集成的、直接的通用翼型型线设计理论。基于泛函分析方法以及翼型保角转换理论,通过选取任意一组特征参数,建立通用风力机翼型型线的集成数学模型并提出其表面粗糙度敏感性的研究方法。研究了通用风力机翼型型线前缘不同分离点以及雷诺数对其气动性能参数的影响,得到不同表面粗糙度下通用型线气动特性的变化规律。研究结果对高性能低粗糙度敏感性的风力机翼型系列设计提供了理论基础,拓宽了风力机翼型的设计思路和方法。

基于包络原理的涡旋式滤油机真空泵通用涡旋型线等距曲线研究

针对基于泛函的涡旋式滤油机真空泵通用涡旋型线的内外壁型线进行了研究,为拓展通用涡旋型线生成方法,研究了圆族包络法生成等距曲线的理论方法,利用圆族包络原理推导了平面曲线生成等距曲线的基本公式。以基于泛函的通用涡旋型线的内外壁涡旋型线生成为例进行了分析,以涡线型线上的点为圆心,以参数h为半径画圆,在固定平面内构成圆族,该圆族两侧的包络线即为涡旋型线的两条等距曲线。给出的生成示例验证了圆族包络原理在通用涡旋型线生成中的有效性。

Matlab优化工具在通用风力机翼型型线设计中的应用

基于Matlab软件中的优化算法和优化工具,针对风力机翼型通用型线集成表达式建立了优化数学模型。以风力机翼型的最大升阻比为优化设计目标函数,翼型形状控制方程的系数为设计变量,翼型的厚度和弯度为约束条件,设计得到了相对厚度为18%的风力机翼型,并对其性能进行了计算分析。研究结果拓宽了风力机叶片翼型的设计思路和设计方法。

涡旋压缩机通用涡旋型线啮合条件研究

针对涡旋压缩机研究领域中的通用型线啮合条件和型线方程相关理论的不完整性,总结了国内外文献关于控制方程和通用型线啮合条件的研究内容,利用平面曲线啮合、微分几何关系、向量计算等理论,根据涡旋压缩机实际工作原理建立了动静盘涡旋型线啮合的数学模型。分别利用动静盘涡旋型线向量表达式证明控制方程,给出讨论;用数学形式说明了通用型线啮合广义条件;通过求取动静盘涡旋型线在啮合点上的曲率半径,验证了以向量表示的型线啮合的必然性。综合以上研究总结得出了比较完整的涡旋型线共轭啮合条件及对应动静盘涡旋型线方程。

涡旋压缩机型线研究的概述

介绍了涡旋压缩机常用型线、修正型线和组合型线的类型、特点和型线的选型、评判准则。总结了近年来提出的通用型线的理论，揭示了其基本内容、实质和研究价值，对现有通用型线理论若干结论的更正和扩展，不但更正了现有理论的错误，而且丰富和完善了现有理论。对通用型线理论的量纲处理，有利于减少参数的影响，便于各设计方案的对比，基于特征的型线的选型与评价，便于采用模式识别的方法进行型线评价。提出了型线评价指标——型线的误差灵敏度，指明了啮合间隙与型线方程存在一定关系。最后介绍了型线逼近和尺度变换的方法，为采用高次多项式逼近型线方程和在不同阶次的尺度空间分析型线提供了可能。

涡旋压缩机型线的综述与展望

涡旋型线是研究涡旋压缩机的基础和关键,涡旋压缩机的结构设计、性能分析都是以涡旋型线为主要依据,涡旋型线的性能将在很大程度上决定着涡旋压缩机的性能、容积效率、可靠性以及稳定性等诸多因素,因此涡旋型线的研究对于整个涡旋压缩机的性能分析有着十分重要的意义。本文从单一型线、通用型线、组合型线和修正型线方面出发,深入地总结和分析了各国学者对涡旋型线的研究工作,并结合目前涡旋型线的发展现状,提出了涡旋型线新的发展方向和趋势,分析总结结果对于涡旋型线的研究和新型高效涡旋压缩机的研发具有一定的指导和借鉴作用。

涡旋型线的加工分析

对涡旋型线加工的刀具中心轨迹程序进行了分析,提出了通用刀具中心轨迹方程并简单介绍了其应用情况。

涡旋压缩机动静盘加工精度与泄漏量模型的理论研究

本文结合分形几何关于表面形貌的理论和等截面摩擦管内绝热流动的法诺流动模型，研究了通用型线涡旋压缩机泄漏量与啮合间隙的综合误差及粗糙表面分形维数的关系，为合理确定涡旋盘的加工精度，控制压缩机的泄漏量。

关于变壁厚涡旋压缩机的开发和研究

关于变壁厚涡旋压缩机的开发和研究司玉宝屈宗长畅云峰王迪生安交通大学压缩机工程研究中心摘要：通过采用通用型线控制方程对原有的涡旋压缩机的部分型线进行合理改进，用高次曲线来达到变壁厚的效果，提出了变壁厚涡旋压缩机的概念。建立了相应的热力学模型，并对变壁厚...