基于Fluent的小型扫路机内部流场数值分析及优化

针对某小型扫路机箱体内网孔板易堵塞的问题,基于Fluent采用了应用计算流体力学(CFD)方法对该扫路机箱体内流场进行了仿真,采用Realizable k-ε湍流模型和多重坐标系(MRF)进行求解,对风机进气网孔板的网孔数量、风机进气室高度对系统性能的影响进行了分析。仿真结果表明,该型扫路机箱体内网孔板易堵塞的原因为风机进气室空间高度过小,导致网孔处流速过高,垃圾易吸附于网孔板上,从而影响风机进气的通畅性,进而降低了整个系统的性能,单纯靠增加风机进气网孔板的网孔数量并不能大幅提升扫路机的气力系统作业性能。通过计算优化了风机进气室空间距离等关键参数后,风机功率提升6.94%,风机流量提升6.27%,吸嘴负压提升10.15%,整个气力系统的性能得到了显著提升。

清扫车吸嘴流场仿真分析及优化设计

针对某型清扫车吸拾性能不足及噪声偏大的问题,以该车核心部件吸嘴为研究对象,采用流体力学CFD方法对该吸嘴进行了流场分析,并利用离散相对该吸嘴内颗粒运动进行了模拟。传统吸嘴的仿真结果表明,吸嘴与管道的过渡部位存在气流分离漩涡,漩涡的存在导致气流运动阻力大,湍流气动噪声高。针对该问题,对吸嘴增加导流结构后的性能进行了分析。仿真结果表明,吸嘴的吸拾能力提升14%,气动噪声降低3分贝,能耗降低29%,吸嘴性能大幅提升。

基础振动下TBM推进液压系统工作特性研究

硬岩掘进机（tunnel boring machine,TBM）在工作过程中会受到外界强振动的影响.为了研究强振动对其推进液压系统的影响规律,首先总结了TBM推进液压系统的工作原理,然后建立了推进液压系统在振动环境下的AMESim仿真模型,并用实验验证了仿真模型的正确性,最后分析了外界振动频率、振动幅值对推进液压系统推进速度波动的影响规律以及振动幅值、振动频率对液压系统频响特性影响规律.仿真结果表明：液压缸推进速度受外界振动影响较大,当外界振动频率为40-60Hz时影响最为剧烈;外界振动幅值的改变对液压系统的影响比振动频率产生的影响小;推进液压系统的截止响应频率约为13Hz,当外部振动频率大于系统截止频率时,系统的频响特性会迅速变差,液压缸难以对输入电信号作出相应的响应.

后装压缩式垃圾车垃圾箱结构参数的仿真研究

在垃圾车结构的研究中,垃圾箱的结构参数直接关系到其力学性能,进而影响垃圾箱的整体结构强度。运用微分极限法推算出一种新的垃圾载荷密度分布函数,采用正交试验法对不同参数下新设计的三段圆弧形垃圾箱进行建模仿真分析,重点研究垃圾箱结构参数对其力学性能的影响规律。仿真研究表明:垃圾箱的最大复合应力(SMX)与最大形变量(DMX)随着垃圾箱宽度B和垃圾箱高度H的增大而减小,优化参数下的垃圾箱最大复合应力(SMX)和最大形变量(DMX)较初始参数下的垃圾箱减少24%和50%,垃圾箱容量提高2.4%,对压缩类设备的设计与研究能够提供有效的参考。

打磨车打磨电机偏转油缸振动特性研究及优化

打磨车在工作过程中,打磨电机靠偏转油缸来调整电机的打磨角度,工作时会出现偏转油缸剧烈振动的情况。为了研究此振动特性,通过分析打磨电机偏转液压系统的工作原理,建立了偏转油缸的受力数学模型,并用AMESim液压仿真软件进行仿真。仿真结果表明:液压锁存在时,摇架内偏转角度在20°范围内,液压缸运行速度稳定;当偏转角度大于20°后,摇架开始振动,随着偏转角度继续增加,振幅变大,振动频率加快。为了解决此振动对打磨的影响,提出了增加节流阀或增加溢流阀的办法。

激光功率对激光选区熔化316L不锈钢微观形貌和性能的影响

采用激光选区熔化(SLM)技术制备316L不锈钢试样。通过单因素实验的方法,研究了激光功率对SLM成形316L不锈钢试样微观组织、致密度、显微硬度和表面粗糙度的影响。结果表明:SLM成形316L不锈钢试样组织主要由奥氏体组成,且存在少量的铁素体。当激光功率为160 W时,SLM成形316L不锈钢试样微观组织主要为胞状晶且分布均匀,显微硬度和致密度均达到最大值386.2 HV和95.96%,粗糙度达到最小值11.7μm,成形效果最佳。

强冲击下先导式溢流阀先导阀芯自激振动仿真

针对硬岩掘进机在掘进过程中切割硬岩地质会产生强冲击振动的工况,分析了液压系统中的先导式溢流阀的数学模型,建立了该阀在强振动环境下的动力学仿真模型.获得不同工作条件下,先导式溢流阀先导阀芯的动力学行为规律.仿真结果表明:当系统稳定时,先导阀芯受干扰小,系统会衰减振动至稳定;但当干扰幅值超过临界值时,系统会进入极限环的吸引域,产生周期性振动;通过增加先导阀阀口直径、弹簧刚度和减小先导阀半锥角,可增强溢流阀的抗干扰能力.

复杂空间曲面薄板成形模面快速设计方法

为减少复杂空间曲面薄板成形模具研制周期,提高设计成功率,提出一种基于体变形法的复杂空间曲面薄板冲压模面的快速设计方法。首先采用有限元法模拟以理想产品曲面为模面的板料冲压成形过程,得到冲压板料节点的位移向量和内力。然后用前向回弹法迭代求解得到补偿模面,其中每个迭代步都涉及到点到面的重构过程,引进体变形算法加快模面重构速度和提高模面重构质量。最后通过混凝土搅拌车螺旋叶片实验验证本文算法的有效性。分析试验结果得到:使用体变形算法后三块叶片的平均计算时间减少26.1%,表明体变形算法加快了计算速度;回弹补偿后三块叶片的平均回弹偏差减少85.1%,表明本文算法回弹补偿效果明显。