低肋与V形肋复合结构在双通道中的强化换热数值研究

随着燃气轮机内涡轮入口温度的升高,燃气轮机会出现热障问题,为保证燃气轮机安全运行,复合结构能够有效提高通道的冷却性能来解决此问题。采用SST k-ω湍流模型对带有低肋与V肋复合结构双通道的流动与传热特性进行了数值模拟,将圆形肋复合结构、扇叶形肋复合结构和葫芦形肋复合结构与纯V形肋在雷诺数为10 000~60 000时的传热性能进行比较,探索出综合换热效果最佳的复合结构。发现相比于纯V形肋通道,复合结构双通道的综合传热性能均得到提升,其中葫芦形肋与V形肋组成的复合结构的综合换热效果最好。葫芦肋复合结构的Nu相比于纯V形肋提高了4.33%~6.6%,f提高了0.04%~4.48%,η最佳值达到了2.13。葫芦形肋复合结构的η比45°斜方形肋和45°斜花形肋分别增大了25.51%~32.98%和4.73%~10.51%,同时,低肋与V形肋组成的复合结构综合换热性能要优于凹坑与V形肋组成的复合结构。葫芦肋复合结构有效增强通道的换热效果且压力损失增长较小,可显著提升涡轮内部冷却通道的综合换热性能。

V型折叠颏下皮瓣修复口腔缺损的临床应用

目的:口腔中小型缺损修复一直是一个难题,游离皮瓣和远位带蒂组织瓣难以满足临床需求,传统颏下皮瓣存在供区损伤风险。本研究旨在探讨V型折叠颏下皮瓣修复口腔中小型缺损的疗效。方法:回顾性分析2019年3月至2022年12月中南大学湘雅三医院口腔科收治的28例口腔黏膜病变患者的临床资料。根据颏下皮瓣手术方式的不同将患者分为V型折叠组(17例)和传统组(11例),V型折叠组采用V型折叠颏下皮瓣进行术后软组织修复,传统组采用传统颏下皮瓣进行修复,患者术后随访6~48个月。比较2组皮瓣存活情况、皮瓣修复时间以及皮瓣修复效果。结果:2组皮瓣存活率、皮瓣大小、制瓣时间、修复手术时间和术后住院时间差异均无统计学意义(均P>0.05)。术后6个月,V型折叠组无抬头困难和下唇外翻,无皮肤“猫耳”畸形,疤痕隐藏于下颌骨下缘处,创面美观度、功能评分均明显高于传统组(均P<0.05)。结论:V型折叠颏下皮瓣具有设计灵活、制备简单、血供可靠、保护供区等优点,可以有效维持颏部美观和避免功能障碍。

不同V型辅助配体构筑的两个镉配位聚合物的合成、结构和荧光性质

在溶剂热条件下,合成了2个基于V型辅助配体(bipmo、bppmo)的镉配位聚合物{[Cd(bipmo)(NDC)]·1.75H_(2)O}_n (1)和{[Cd(bppmo)(NDC)(H_(2)O)]·H_(2)O}_(n) (2),其中H_(2)NDC=2,6-萘二羧酸,bipmo=双(4-(1H-咪唑-1-基)苯基)甲酮,bppmo=双(4-(吡啶-4-基)苯基)甲酮。利用单晶X射线衍射、键价和分析、红外光谱和元素分析对其结构进行了表征。研究发现,配合物1具有二重互穿的{6~3}拓扑结构。配合物2同样是3-连接的{6~3}拓扑,却存在三重穿插结构。分析表明,V型配体对最终结构的形成有很大影响。此外,对配合物1和2的发光性质也进行了详细研究。

基于V形记忆曲线的汽车轮毂造型衍生设计方法

为提高汽车轮毂造型设计的效率,增强品牌造型识别度,提出一种高效的轮毂造型衍生创新设计方法。通过分析轮毂V形记忆曲线的变化规律和特点,总结出两类V形记忆曲线,并根据控制点数量分别进行了定量化表达;以轮毂造型的5个设计要素为基础,提取轮毂骨骼的特征并建立运算法则,构建基于V形记忆曲线的轮毂造型衍生设计方法;通过参数化实现造型构建方案衍生,验证了该方法的可行性。研究结果表明:基于V形记忆曲线的轮毂造型衍生设计方法提高了轮毂设计效率,实现了轮毂造型创新及提升品牌特征延续的设计目标,为同类型产品的创新设计提供参考。

退火工艺对Ti-Ni-V形状记忆合金相变和形变行为的影响

利用差示扫描量热仪和拉伸试验研究了400℃×10~120 min和500℃×10~120 min退火态Ti-50.8Ni-0.5V合金的相变行为、拉伸性能和形状记忆行为。结果表明:随退火温度和时间变化,合金的相变类型、R相变温度T_(R)和热滞ΔT_(R)、马氏体相变温度T_(M)和热滞ΔT_(M)、抗拉强度R_(m)、伸长率A、应力诱发马氏体相变临界应力σ_(M)、加载-卸载残余应变ε_(R)和能耗W_(D)的变化规律如下:400和500℃退火态Ti-50.8Ni-0.5V合金皆发生B2→R→B19’/B19’→R→B2(B2-母相,CsCl型结构;R-R相,菱方结构;B19’-马氏体相,单斜结构)型相变;T_(R)^(400℃)>T_(R)^(500℃),T_(M)^(500℃)>T_(M)^(400℃),ΔT_(M)^(400℃)>ΔT_(M)^(500℃)≥ΔT_(R)^(400℃)≈ΔT_(R)^(500℃)≈4℃;R_(m)^(400℃)>R_(m)^(500℃),A^(500℃)>A^(400℃);400℃退火态合金的超弹性(SE)稳定性高于500℃退火态合金。随退火时间延长,T_(R)^(400℃)、T_(R)^(500℃)、T_(M)^(400℃)和T_(M)^(500℃)升高,ΔT_(M)^(400℃)和ΔT_(M)^(500℃)减小,ΔT_(R)^(400℃)和ΔT_(R)^(500℃)在3.5~4.6℃之间变化;400℃退火态合金保持SE,500℃退火态合金由SE向SE+SME(形状记忆效应)转变;σ_(M)^(400℃)和σ_(M)^(500℃)降低;W_(D)^(400℃)和W_(D)^(500℃)增加;ε_(R)^(500℃)先降后升;ε_(R)^(400℃)在0.64%~1.36%之间变化。要使Ti-50.8Ni-0.5V合金获得较高的T_(R),可对其进行400℃退火;要使该合金获得较高的T_(M),可对其进行500℃退火;要使该合金在室温下获得超弹性,可对其进行400℃×10~120 min或500℃×10~60 min退火。

局部凸起在V形钝前缘模型中的降热特性研究

三维内转式进气道的唇口结构通常存在复杂的激波干扰及严酷的气动热载荷,严重威胁高超声速飞行器的性能与安全.在6.0马赫的高超声速流动中,以V形钝前缘模型为研究对象,设计了局部凸起的被动流动控制降热方案.采用数值模拟手段,首先研究了局部凸起方案的降热能力以及降热原理,然后初步优化了局部凸起的位置、高度以及宽度等关键设计参数,最后分析了优化后的局部凸起方案的攻角、侧滑角及马赫数的适用性.研究结果表明:上游凸起边缘形成的斜激波与主马赫反射结构形成的透射激波发生干扰,能够减弱其冲击壁面的强度,实现降热的目的;驻点凸起通过改变超声速射流的对撞角度,能够降低其对撞的强度,实现降热的目的.原始方案的降热能力约为37.75%,在对局部凸起的关键设计参数进行初步优化后,优化方案的降热能力将提升至44.60%.设计工况下的优化方案具有良好的攻角适用性,而高度可变的优化方案可以较好地适用于有侧滑角及高马赫数的流动.在研究范围内,高度可变的优化局部凸起方案的降热能力均高于20%.

基于Pearson相关性分析的双V型永磁同步电机失磁故障动态识别方法

针对电驱动系统用高功率密度永磁驱动电机存在的不可逆退磁问题,以一款8极48槽的双V型永磁同步电机为例对退磁故障的动态识别方法进行了研究。在考虑电机闭合磁路对永磁体退磁故障影响的基础上,通过分析高退磁率电机模型退磁前后的空载和负载参数变化,采用Pearson相关性分析的方法提取了表征退磁故障的特征参量,给出了一种退磁故障的动态识别方法,并分析了转速和电流对特征参量的影响,完成了对退磁故障动态识别方法的修正。通过仿真和实验测试的方法对退磁故障动态识别方法的准确性进行了验证,结果表明,仿真结果的误差为0.68%,实验测试的预测结果最大误差为1.765%,误差均在可接受范围内。

纬向V形机织间隔复合材料压缩性能有限元分析

探究了纬向V形机织间隔复合材料在平压和侧压载荷下的失效机制及破坏模式。采用ABAQUS软件建立复合材料多尺度单胞模型,并设置周期性边界条件。针对纤维束进行弹性性能分析,预测宏观材料弹性常数。利用Fortran语言对UMAT子程序进行二次开发,引入三维Hashin损伤判据和Camanho刚度退化方案,实现对纬向V形三维机织间隔复合材料的渐进损伤分析。结果表明,模拟结果与试验结果相符。在平压载荷作用下,弯曲振幅较大的V形绒经组先发生断裂,振幅小的绒经组后断裂,出现二次峰值载荷。绒经与纬纱交织处和绒经屈曲处出现应力集中,断裂位置集中在绒经屈曲最大处和与面板衔接处,面板无明显破损;在侧压载荷作用下,树脂面板与树脂内纱线为承力主体,面层纬纱承压较大,而间隔层绒经承压较小。断裂主要发生在两排V形绒经之间,失效模式为树脂渐进式破损、纤维脱黏与纱线断裂。

弧焊机器人针对V形坡口的焊接路径规划设计与仿真分析

为解决弧焊机器人面向中厚板V形坡口的焊接变形难题,通过分析传统逐层逐道堆积焊接容易引起热量聚集而导致焊接变形的特性,采用V形截面投影轨迹、空间平行往复轨迹及空间轮廓偏置轨迹相结合的方法建立V形焊层,实现焊接过程热量的快速散发。同时,在建立各轨迹方程解析式的基础上,应用Simufact Welding和MATLAB仿真软件对比分析了空间平行往复轨迹和空间轮廓偏置轨迹与传统逐层逐道焊的优缺点。为了进一步验证可行性,采用FANUC工业机器人进行试验。仿真和试验结果表明:以零件y、z轴方向的变形量为依据,空间平行往复轨迹和空间轮廓偏置轨迹都优于传统的逐层逐道焊接方法,且后者更优于前者。但空间平行往复轨迹在轨道变换过程中机器人末端执行器的空间位姿调整相对简单、引入误差少、控制精度高,更适合于坡口较窄、长度较短的情况;而空间轮廓偏置轨迹更适用于坡口较宽,长度较长的情况。

V型交替极永磁同步电机气隙磁场调制效应研究

与传统V型永磁(V-shaped permanent magnet,VPM)结构相邻N和S极永磁体形成一对极磁场不同,V型交替极永磁(V-shaped consequent-pole permanent magnet,VCPM)结构永磁体与相邻铁心形成一对极磁场。为进一步探究VPM和VCPM电机磁场分布的不同带来的转矩性能差异,首先通过麦克斯韦应力张量法确认,并量化分析VPM和VCPM电机气隙磁密各次谐波转矩贡献,揭示两种电机主谐波与调制谐波转矩贡献的差异性,进而阐明VCPM电机转矩提升的根本原因在于其显著增加的调制谐波贡献的转矩分量。然后,研究关键结构参数对VCPM电机气隙磁场调制效应的影响规律。最后,加工一台VCPM样机并开展试验研究,验证理论分析和有限元仿真结果的可靠性。

V形截面管充液压制圆角充填行为研究

基于力学分析,利用有限元模拟和充液压制成形实验研究了V形截面管圆角成形所需内压。在不同内压下对成形管材壁厚的变化进行了充液压制实验研究。并通过理论计算选择合适的实验参数,成形出符合要求的扭力梁结构件。结果表明:圆角半径越小,成形所需内压越大;V形截面管内圆角半径随着内压的增加而减小,外圆角半径随着内压的增加而增大;V形截面管壁厚增厚主要发生在上侧圆角区,减薄主要发生下圆角区,并且最大减薄发生在下圆角中心区。

V形斜缺口薄板结构应力场评估方法研究

文中对含有复杂V形倾斜角的薄板结构应力场进行了理论分析和数值研究.通过建立奇异强度因子as与缺口应力强度因子N-SIF的关系,获得无量纲的N-SIF,在此基础上建立一系列不同几何尺寸、张开角与倾斜角下的有限板宽的斜裂纹切口薄板模型,对切口的应力场进行简化与拟合.通过控制变量法得到奇异强度因子与无量纲N-SIF的关系曲线,拟合得到简易的V形倾斜角的薄板结构应力场和N-SIF评估公式.将拟合出的N-SIF简化计算公式和有限元计算结果与传统文献计算结果进行对比与误差分析.结果表明:拟合出的应力场公式精度较高,可实现复杂倾斜角下V形切口应力场的快速评估.

纵向V型肋卷边C形不锈钢梁抗弯承载力试验研究

为研究在冷弯薄壁C形不锈钢梁腹板增设纵向加劲肋后对其极限抗弯承载力的影响,本文考虑腹板高度、高宽比以及加劲肋尺寸的不同,进行4组试件的对照试验研究。结果表明:对卷边C形不锈钢梁腹板进行加肋能良好地抑制腹板鼓曲,有效提高其极限抗弯承载力;加大加劲肋的尺寸会略微提高其极限抗弯承载力,但刚度略有降低;增加卷边C形不锈钢梁的腹板高度可有效提升其极限抗弯承载力和抵抗变形的能力。

微织构对V型滑动导轨副摩擦磨损特性影响的研究

V型滑动导轨副具有低成本、良好的承载能力和导向性等优点,至今仍应用于很多机械设备中,但同时也存在着摩擦系数大、易磨损和低速稳定性差等缺点。为提高V型滑动导轨副的摩擦学性能,利用激光表面织构化技术分别在导轨的接触面上设计并制备直线和椭圆微织构。通过不同仿真软件对激光制备出的微织构是否产生流体动压效应进行验证,分析微织构对导轨接触面的接触应力的影响。利用自制往复滑动导轨试验平台在混合润滑条件下测试了不同类型织构化导轨副的摩擦磨损性能。结果表明,织构化导轨副均可以产生流体动压效应,且椭圆微织构可以产生更大的流体动压效应。此外,椭圆微织构仅位于下导轨表面可以较大程度降低其接触应力。因此,当椭圆微织构位于下导轨表面时减摩效果最好,具有最低的平均摩擦系数,与无织构导轨副相比下降了31.7%。

单坡度V字形隧道火灾中等效纵向风速及温度场研究

火灾发生在水下隧道的变坡点附近时,隧道结构可简化为单坡度V形隧道。在单坡度V形隧道发生火灾时,烟气运动会受到一侧倾斜隧道烟囱效应的影响。采用FDS数值模拟研究方法,对自然通风状态下单坡度V形隧道火灾中的等效纵向风速以及隧道温度场进行研究,并建立了预测模型。结果表明,火灾产生的等效纵向风速与隧道坡高和热释放速率有关,其数值大小与热释放速率的1/3次幂和无量纲坡高成正比;单坡度V形隧道顶板下烟气的最大温升随着坡度的增加而线性递减,整个火灾下游的烟气温度分布呈指数衰减,且坡度越大,纵向烟气温度在火源周围的衰减越明显,衰减曲线也更陡峭。

V形气膜孔气膜冷却效率的数值分析研究

采用数值模拟方法研究了不同角度和吹风比条件下V形气膜孔的气膜冷却效率,并与椭圆形气膜孔进行了对比。结果表明:相同吹风比下,3种V形气膜孔的冷却效率都要高于椭圆形气膜孔,角度对V形气膜孔冷却效率有较大影响。计算结果对目前涡轮叶片气膜孔的设计有一定指导意义。

汽车用超高强钢V形弯曲负回弹的数值模拟分析

为研究1000 MPa超高强钢在V形弯曲中出现的负回弹现象,提升超高强钢冷弯成形的回弹控制精度,文章采用数值模拟方法对弯曲及回弹过程中的变形、应力、应变进行了分析。研究发现,弯曲过程中试样直边部分会出现先弯曲后校平的现象,直边内侧出现拉应力是导致负回弹的根本原因。在应力卸载后,试样圆角部分的回弹引起回弹角增大,直边部分的回弹引起回弹角减小,两者叠加使回弹角可能出现正值或负值,弯曲半径减小会使超高强钢更易出现负回弹。

形双通道脊柱内镜技术(VBE)用于LDH伴腰椎不稳患者的临床研究

目的以常规经椎间孔椎间融合术(TLIF)为对照,分析V形双通道脊柱内镜技术(VBE)治疗腰椎间盘突出症(LDH)伴腰椎不稳的效果。方法选取2021年1月至2023年3月昆明市官渡区人民医院和上海市第十人民医院收治的102例LDH伴腰椎不稳患者,以随机分组软件分为TLIF组(予以TLIF术,n=51)、VBE组(予以VBE手术,n=51)。比较2组手术一般情况、围手术期疼痛程度(VAS评分)、手术前后腰痛与下肢痛程度(VAS评分)、腰椎稳定性(椎间隙高度、腰椎前凸角)、减压效果(硬膜囊横断面积、椎间孔面积)、功能预后及并发症情况。结果VBE组术中出血量少于TLIF组,切口长度、卧床时间、住院时间短于TLIF组(P<0.05);VBE组术后6 h、术后12 h、术后24 h、术后48 h、术后72 h的VAS评分低于TLIF组(P<0.05);术后3、6个月腰痛、下肢痛VAS评分及术后6个月椎间隙高度、腰椎前凸角、硬膜囊横断面积、椎间孔面积高于术前,但组间比较差异无统计学意义(P>0.05);2组功能预后优良率(98.04%、94.12%)比较,差异无统计学意义(P>0.05);VBE组无并发症发生,TLIF组1例出现切口渗出。结论VBE与TLIF治疗LDH伴腰椎不稳患者,可增强腰椎稳定性,改善患者腰椎功能,确保安全性,而VBE切口小,可减少术中出血,降低术后早期疼痛,加快早期病情恢复。

改良倒“V”形切口在腮腺肿瘤切除治疗中的应用及美学效果观察

目的:探究改良倒“V”形防皱切口腮腺肿瘤切除术的临床及美学效果。方法:选取2016年10月-2019年10月笔者医院收治的60例腮腺肿瘤患者为研究对象,按随机数字表法分为观察组和对照组,各30例。对照组采用常规“S”切口进行腮腺肿瘤切除,观察组采用改良倒“V”形防皱切口进行腮腺肿瘤切除。比较两组手术时间、术后当日引流量、术中出血量、住院时间、手术切口长度、术后美学效果[温哥华瘢痕量表(Vancouver scar scale,VSS)、患者瘢痕评价量表(Patient scar appraise scale,PSAS)、观察者瘢痕评价量表(Observer scar assessment scale,OSAS)]、生活质量(华盛顿医科大学生存质量量表)及并发症发生率。结果:观察组手术切口长度低于对照组(P<0.05)。术后3、6个月,观察组VSS、PSAS、OSAS评分低于对照组(P<0.05)。术后6个月,观察组外貌、表情评分低于术前,但高于对照组(P<0.05);两组术后疼痛、活动能力、娱乐、肩部功能、工作、咀嚼、语言清晰度评分均低于术前(P<0.05),但组间比较,差异无统计学意义(P>0.05)。两组并发症总发生率比较差异无统计学意义(P>0.05)。结论:改良倒“V”形防皱切口能明显改善腮腺肿瘤切除患者术后美学效果,且有较高的安全性,临床价值较高。

多普勒雷达V型缺口特征在冰雹预报预警中的应用分析

利用山西4部C波段多普勒天气雷达基数据和地面观测资料,对2009-2017年山西出现的38次多普勒雷达V型缺口特征进行统计分析,研究多普勒雷达V型缺口特征与降雹的对应关系,总结V型缺口对冰雹的预报预警指标,并在2018-2022年开展实时业务应用,对V型缺口特征及预报预警指标进行检验并订正。结果表明:降雹在V型缺口出现后开始,在V型缺口消失前结束;降雹概率与V型缺口起始高度无明显的对应关系;V型缺口对应的上升气流高度≤4 km时无降雹;V型缺口理想的观测仰角为2.4°~6.0°,最佳观测仰角为2.4°;强回波区呈现“蝴蝶状”是降雹最强阶段。降雹开始阶段预报预警指标及关注点:(1)V型缺口有弱回波区或有界弱回波区;(2)初始V型缺口沿径向长度>30 km,当≤30 km时上升气流伸展高度要超过4 km;(3)平均径向速度具有低层辐合高层辐散特征。满足以上3点可预报有冰雹出现,如果V型缺口首先在6.0°仰角观测到,可预报有大冰雹出现(直径大于1 cm),并立即发布预报预警信号。冰雹持续期间预报预警指标及关注点:(1)>50 dBZ强回波中心连续下降且回波顶高>10 km;(2)V型缺口对应的弱回波区呈倾斜状;(3)弱回波区或有界弱回波区稳定维持;(4)当在0.5°仰角观测到V型缺口时可预报冰雹仍在持续;当强回波区呈现“蝴蝶状”,可预报降雹强度增强;(5)当V型缺口最大垂直液态水含量>22 kg·m^(-2)、垂直液态水含量跃增量>26 kg·m^(-2)、垂直液态水含量密度>3.6 g·m^(-3)时,出现冰雹的概率较大。