分离线扩张比对超音速分离线摆动喷管流场影响规律的数值与试验研究

为进一步优化超音速分离线摆动喷管性能,通过数值计算分析了分离线处扩张比(ε)对超音速分离线摆动喷管流场的影响规律,并进行了试验验证。结果表明:相同ε下,随着摆动角度(θ)的增加,轴向推力系数(C_(fx))逐渐减小;ε取不同值时,相同θ下C_(fx)区别较大,在ε=1.68时C_(fx)达到最大值。相同ε下,随着θ的增加,偏转放大系数(K)先增加后减小,θ为1°~2°时,K值达到最大(K=2.5);不同ε下K区别较大,当ε≥1.46、θ为1°~8°时,K>1,ε=1.21时偏转效益受θ影响较大,K最小值小于1。数值仿真喷管羽流状态与地面试验一致,验证了仿真方法的有效性;分离线处压强由于模型误差存在一定偏差,摆动力矩由于分离线处压强的非均匀分布存在计算偏差。

湿法缠绕在线自动配胶系统研究

针对现有湿法缠绕中间歇配胶-浸渍的适用期限制、固化剂含量与含胶量波动等问题,提出了缠绕自动化配胶的一种解决方案:以PLC控制两台蠕动泵输送树脂和固化剂至动态混合器的流速的方式来实现精确配比,以编码器采集的纤维出纱速度输入PLC控制总出胶量的方式来保证缠绕件含胶量;搭建在线自动化配胶试验系统。初步验证结果显示:系统可以实现在线自动连续配胶且没有适用期限制,不同缠绕速度下树脂与固化剂的理论值与实验值误差在±2%以内。

在碳纤维表面原位浸渍聚合尼龙6的工艺探究

为了在碳纤维生产线上配备碳纤维/尼龙6复合材料在线生产装置,探究了一种通过纤维活化原位浸渍聚合法在碳纤维表面合成尼龙6的方法,即先在碳纤维表面包覆一层活化剂TDI(2,4-甲苯二异氰酸酯),将纤维活化,再将活化后的纤维通过预先对己内酰胺与引发剂氢氧化钠体系除水而获得的单体阴离子熔体中,通过单体阴离子扩散聚合在纤维表面形成一层尼龙6。研究表明,采用该纤维活化原位浸渍聚合方法可以成功地在碳纤维表面形成一层尼龙6树脂,但聚合温度对尼龙6的转化率、熔融结晶行为和分子量影响较大,过量的活化剂对尼龙6的转化率也存在不利影响,如果改进活化剂配比,将会提高聚合物的转化率。最后通过红外、电镜扫描(SEM)对材料的官能团分布和微观形貌进行了研究。

基于田口法的永磁同步电机单磁回路结构优化

为解决一款永磁体内置式9槽4对极永磁同步电机在高速运转过程中产生的力矩不稳定而导致的振动和噪声问题,对一对极下单磁回路环气隙定子槽齿和永磁体进行优化。通过田口法,建立优化因子的正交实验矩阵,筛选出优化因子的候选参数,再通过Ansoft Maxwell对优选组结构模型进行有限元仿真计算验证效果。通过优选组参数的仿真计算可得,在电磁力矩方面,改进后的定转子所输出的平均力矩可达0.646 N·m,且原模型波动率从3.33%降至2.44%,使转矩波动率下降原来的26.7%。通过田口法筛选优化因子候选组与有限元仿真计算结合优化方法,不仅大大降低了时间成本而且能较为直观地得到优化目标的性能,对于永磁电机定转子结构实际工程应用有指导意义。

基于超-黏弹性模型的柔性接头动态力矩计算

柔性接头摆动力矩特性的准确预示对整个柔性喷管的结构精细化设计和推力矢量控制系统的总体设计具有重要意义。为了计算柔性接头在不同工况下的摆动力矩特性,将三阶Ogden模型和Boyce-Bergström迟滞模型结合,建立了一种超-黏弹性本构模型,并基于弹性件橡胶材料力学试验数据,采用模拟退火算法确定了模型参数。通过柔性接头方波和正弦波激励的摆动试验,验证了计算模型及参数的有效性和准确性。结果表明:所建立的本构模型能够有效地描述柔性接头的松弛和迟滞行为,对弹性比力矩预示误差在10%左右,对总比力矩的预示误差在10%以内,在无内压工况下其摩擦力矩预示误差为9.24%。