基于FEM/CFD方法的桨-轴系统双向流固耦合特性数值模拟研究

船舶航行时螺旋桨产生的激励力会引起推进轴系振动,而轴系振动也会对螺旋桨产生反馈,引起复杂空间运动,桨-轴系统中存在着双向流固耦合问题。为了研究这种复杂动力学特性,本文基于有限元(FEM)和计算流体力学(CFD)方法,建立能够模拟轴系多自由度振动与螺旋桨粘性流场耦合的数值模型,在流场求解器中进行二次开发实现双向耦合的迭代求解,并进行多个算例的模拟来研究流体激励与振动响应的变化规律。结果表明:本文提出的方法具有实用价值,采用该方法进行双向流固耦合分析时收敛性与精度满足工程要求,求解速度较快且无需附加的计算资源;双向耦合效应与质量不平衡对轴频处的幅值有较大影响,而非均匀来流对叶频处的幅值有较大影响。

汽车手套箱设计及有限元分析

【目的】汽车手套箱是汽车内饰重要的功能件,其设计的好坏影响汽车开发质量,有必要对其设计要点进行分析。【方法】研究团队概述了汽车手套箱及其主要构成部件,介绍了手套箱布置中的突出物要求、膝部保护空间与脚部空间要求、扣手空间要求,分析了手套箱设计要点,主要包括手套箱焊接筋布置要求、手套箱空调维修盖板设计要求以及手套箱内、外盖板厚度设计要求等,并给出了手套箱设计时相关参数的推荐值。在此基础上,利用有限元软件对手套箱刚度进行分析,验证其刚度是否符合江铃汽车股份有限公司规范要求。【结果】手套箱的变形量为0.345 mm,符合设计要求。【结论】手套箱质量直接影响驾乘人员对汽车的整体感知,手套箱设计至关重要,本研究对于相关人员开展汽车手套箱设计工作具有一定参考价值。

车用滚装船轴系振动异常诊断与诊治

针对某型车用滚装船试航过程中出现的轴系纵向窜动过大导致的纵振超标问题,建立面向超长轴系的纵-扭耦合振动分析模型,综合分析轴系固有特性变化规律,并结合实船测试结果,确定轴系振动异常是由轴系纵振与主机运行转速匹配不当所致。开展轴系振动异常诊治研究,提出多种面向超长轴系的结构优化及振动控制策略,预测多诊治措施下的振动发展走向。结合现场实际状态选择最优诊治方案并进行试航验证,结果发现轴系纵振得到明显改善。