采用双向流固耦合的胀圈密封功率损失预测模型

针对现存胀圈密封功率损失模型不能准测预测出实际运行时密封环的功率损失的问题,提出了新的胀圈密封功率损失预测模型。基于ANSYS Workbench平台建立了包括转轴、配油套及胀圈密封环在内的双向流固耦合数值计算模型,设计并搭建了胀圈密封性能试验系统,验证了数值模拟的准确性。通过多元线性回归方法构建了包含油液动力黏度、密封压差、转轴转速以及胀圈密封结构主要尺寸参数的功率损失预测模型,比现存模型包含更多影响因素。分析结果表明:模型预测值与试验值的相对误差在9%以内,满足工业应用要求;功率损失对各影响因素的敏感度由强到弱依次为:密封压差、温度、转速,且密封压差对胀圈密封功率损失影响高度显著。

综合传动装置中胀圈密封功率损失敏感度研究

胀圈密封作为综合传动装置中重要的动密封形式,准确地评估其功率损失影响因素的敏感度对传动装置设计和性能评估有着重要意义。为研究不同影响因素对胀圈密封功率损失的影响,建立某胀圈密封结构的计算流体动力学模型,采用层流模型对胀圈密封内部流动特征进行研究,分析压力、转速、温度(动力黏度)对胀圈密封功率损失和泄漏量的影响规律,并通过正交方案研究胀圈密封功率损失和泄漏量的影响因素主次关系。结果表明:主密封面在实现密封的同时造成了较大的功率损失,泄漏主要由胀圈切口和端面槽体在压差作用下产生;密封功率损失与转速呈抛物型关系,与压力、动力黏度呈线性增长关系,泄漏量与转速呈线性降低关系,与压力呈线性增长关系,与动力黏度呈反比例关系;三者对功率损失的影响由强到弱依次为动力黏度、转速、压力,对泄漏量的影响由强到弱依次为动力黏度、压力、转速。

考虑多失效形式的电子制动助力器主密封圈多目标优化设计

针对电子制动助力器制动主缸主密封圈容易发生泄漏、啃噬和磨损等失效问题,进行主密封圈参数的多目标优化设计。通过台架试验分析密封圈主要失效形式,并结合用户制动工况数据进行典型工况下的仿真分析,从而确定优化目标。以主密封圈左下处角度、顶点距离、橡胶硬度和摩擦因数为变量进行正交试验设计,并利用Abaqus软件建立力学模型,得到挤入量、最大接触应力和磨损量的拟合方程。最后以密封性、抵抗啃噬和磨损为优化目标,采用多目标遗传算法,结合用户制动工况数据对密封圈材料参数、摩擦因数以及关键尺寸等进行了优化设计。仿真计算表明:优化设计后主密封圈在保证密封性的前提下,抵抗啃噬和磨损性能得到了一定改善。

基于ANSYS的机械制螺旋缠绕PVC-U内衬管结构优化

为优化机械制螺旋缠绕PVC-U内衬管的结构,提高其环刚度,基于ANSYS建立螺旋缠绕内衬管环刚度试验模型,分析不同设计参数T肋顶板厚度(a)、T肋腰宽度(b)、T肋高度(h)、圆弧半径(r)对螺旋缠绕内衬管环刚度和管材体积的影响,并结合正交试验确定最适设计参数。结果表明,按照不同设计参数对螺旋缠绕内衬管环刚度和管材体积的影响由高到低排序分别为T肋高度、T肋腰宽度、T肋顶板厚度和圆弧半径,优化后最适设计参数为a=2.5 mm、b=4.5 mm、h=28 mm、r=1.5 mm,在该条件下,螺旋缠绕内衬管环刚度与优化前相比提高了32.17%,管材体积仅增大11.43%。有限元分析结果显示,随T肋顶板厚度、T肋腰宽度和T肋高度的增加,上板压力和管材体积呈逐渐增大的趋势;随圆弧半径的增加,上板压力呈先减小后增大的趋势,管材体积基本不变。

汽车冷却风扇旋转环流场优化研究

货运卡车在长途运输过程中,风扇作为发动机热管理系统中最重要的部分,散热往往需要消耗过多功耗,存在效率低功耗大的问题。以通用型风扇Z-490为原型,研究工况为3500r/min时的风扇性能,建立三维模型,模拟出冷却风扇有无旋转环的流场情况,为了进一步降低叶尖间隙带来的不利影响,需要选取合适的旋转环,采用正交试验法,以叶尖间距、投影宽度及角度为三个水平因素,选取同一流量下的风扇效率与流量值作为风扇性能的评价指标。结果表明,优化后的旋转环尺寸改善了叶尖涡旋气流产生的不利影响,提高了效率与静压值,为风扇的设计提供参考依据。

考虑温度影响的非对称蓄能弹簧密封圈密封性能研究

针对一类非对称蓄能弹簧密封圈,利用有限元方法分析不同温度下密封圈圈长、内外唇长差值和竖向间隙对密封性能的影响,并结合正交试验法对密封圈结构进行优化设计。研究结果表明:随着温度的升高,线接触压力和有效密封长度逐渐增加,峰值接触压力逐渐降低;随着圈长的增加,线接触压力单调增加,有效密封长度单调减小,而峰值接触压力表现出先增加后减小的非线性变化趋势;随着内外唇长差值的增加,线接触压力、有效密封长度和峰值接触压力均存在极值点;在给定温度下,主要设计参数对线接触压力和有效密封长度的影响程度依次为密封圈圈长、内外唇长差值和竖向间隙,对峰值接触压力的影响最为显著的设计参数是内外唇长差值,其次是竖向间隙。

基于方差分析的铆接环设计和试验验证

铆接环在工业设计中用处很大,结构简单,成本低廉,在电动助力转向器(EPS)中也有应用。采用铆接环的EPS在售后市场反馈不好,噪音较大,拆解发现轴承滚道圆度不好,保持架碎裂,钢球也有破坏。故对铆接环的铆接压力进行分析研究,通过设计正交试验和方差分析,得到影响铆接力的主要因子是铆接环的高度,铆接环的厚度和铆接环的硬度,这三个因子对铆接环的铆接力有显著性的影响。同时也对这三个因素和轴承内圈的圆度做了关联分析,结果显示无法判断三个因子对轴承内圈圆度是否有显著性影响。通过优化设计,铆接环的铆接力下降了50%左右,相应的滚道圆度更加稳定了,本文可以为铆接环在工程中的应用提供参考。

The Isomorphisms of Orthogonal Groups over Local Rings

1. Introduction Since O’Meara worked out the automorphisms of orthogonal groups Ωn(V) over fields in [4] by using well-known residual space method, many results about the isomorphisms and automorphisms of orthogonal groups over integral domains have been achieved. Refer to O’Meara, Hahn for example. B. R. McDonald, in [12], determined the automorphisms of O(V) over local rings with 2 a unit by using involutions.

基于本征正交分解法的液环泵气液两相流场重构

针对液环泵内复杂的气液两相流动、计算量大且优化设计难以进行的问题,提出了采用本征正交分解法进行液环泵内流场的重构分析。采用泰勒多项式对二维叶片型线进行参数化控制,通过对各控制参数进行适量的扰动得到叶片型线样本集。采用VOF模型进行液环泵内气液两相流场的数值模拟,由叶片型线参数及叶轮内流场数据构建样本的快照集,依照几何相似及网格变形方法插值得到各相似点的流场参数,依据本征正交分解(POD)法将快照集分解为正交基的线性组合。由最小二乘法拟合目标叶型所对应的正交基系数,实现了对目标叶片流场的重构。采用POD方法对2BE-203型液环泵内单个叶轮流道的气液两相流流场进行了重构,精确地重构了单个叶轮内流场结构的各个特征,除在气液交界面附近有一定的误差,整体预测结果具有较高的精度,大大减少了流场预估的计算量。

基于正交试验的水泥砂浆开裂敏感性研究

选取比表面积、SO3含量、碱含量、水灰比及养护温度5种因素,采用正交设计理论,通过水泥砂浆的圆环约束试验,分析讨论各因素对砂浆开裂敏感性影响的显著程度,为水泥的生产如何适应混凝土的质量要求以及如何在配合比设计和施工中提高混凝土的抗裂性提供参考.结果表明:各因素对水泥砂浆开裂敏感性的影响程度为比表面积>水灰比>养护温度>碱含量>SO3含量,水灰比、比表面积和养护温度对水泥砂浆开裂有显著影响.水灰比降低、比表面积增大和养护温度提高都会引起水泥砂浆开裂趋势的增大,显著降低水泥砂浆的抗裂性能,应引起足够的重视.

基于正交试验、BP神经网络和遗传算法的冷挤压模具优化设计方法

以桑塔纳L45449汽车轮毂轴承内圈为例,建立汽车轮毂轴承内圈冷挤压模具简化模型,运用Deform-3D软件对零件成形过程进行仿真,对挤压过程中的行程载荷和模具磨损进行分析,并据此给出模具优化设计约束条件和优化目标,提出了一套结合正交实验法、BP人工神经网络和遗传算法的模具优化设计方法,对冷挤压汽车轮毂轴承内圈模具进行优化,并对优化结果进行有限元验证.结果表明:优化结果与仿真分析结果相近,最大行程载荷相对误差为4.55%,凹模磨损量绝对误差为0.06μm,提出的优化设计方法能有效缩短模具设计周期,降低模具制造成本.

旋流器对环锭纺纱线性能的影响

在传统环锭细纱机的前罗拉与导纱钩之间安装旋流器进行纺纱,能够较好地改善环锭纺纱线的性能。通过正交试验的方法,考察了气压、锭速、捻系数、旋流器到前钳口的距离对纱线质量的影响,得出优化的参数组合。结果表明:气压为0.25 MPa、旋流器到前钳口的距离为6.5 cm、捻系数为330、锭速为9 000 r/min时,所纺纱线质量最好;与传统环锭纺纱线相比,这种纺纱方法所纺得的纱线毛羽减少量达到97%,断裂强度提高9%,条干不匀降低6%,为研究提高纺纱性能的新型纺纱方法提供参考。

倾斜双圆环型孔圆盘式玉米排种器设计与试验

针对现有气力式排种器作业质量受外界条件影响大以及传统机械式排种器难以满足高速播种要求的问题,设计了一种结构简单、充种效果好、可适应高速作业要求的倾斜圆盘式排种器;以黄淮海地区玉米种子的物料学特性为基础,对该排种器的充种、清种以及主要结构参数的确定方法进行了研究。采用二次正交旋转试验对其排种性能进行了试验,建立了排种器性能指标(合格指数、重播指数和漏播指数)与排种器倾角、型孔数、型孔盘转速的回归方程,确定了各参数对性能指标的影响规律,并进行了优化计算,对优化结果进行了验证试验。最后进行了田间试验,结果表明:在倾角为39°、型孔数为30个、机器前进速度为8.2~11.9 km/h时,排种器合格指数大于90%,重播指数小于3%,漏播指数小于8%,均满足国家相关标准要求。

基于正交法X形密封圈力学性能研究

为研究X形(星形)密封圈在静、动密封工作时的力学性能,通过拟合实验数据得到橡胶Mooney-Rivilin模型参数,利用ABAQUS软件建立X形密封圈仿真模型,采用正交试验方法研究了预压缩量、介质压力、硬度、温度对密封圈静密封的影响,以及速度、摩擦系数对其动密封力学性能的影响。结果表明:密封圈在有介质压力时的应力分布更不均匀;在静密封过程中,影响密封圈最大Von Mises应力的因素主次顺序为:介质压力>预压缩量>温度>硬度,影响主密封面上最大接触应力的因素主次顺序为:介质压力>硬度>预压缩量>温度;在动密封过程中,内行程速度、摩擦系数对密封圈应力的影响更加显著。

张力制度对纤维缠绕炭纤维增强复合材料性能的影响

以NOL环试样的拉伸强度作为考察指标,通过对T700/E-51复合材料的张力制度进行水平设计和性能测试,研究了缠绕工艺中张力制度对炭纤维增强复合材料力学性能的影响。试验结果和方差分析表明:a)张力制度对T700/E～51NOL环试件的拉伸性能有显著影响;b)采用张力递减制度能够提高NOL环试件的拉伸性能;c)为了降低试件性能的变异性,需要从工艺上解决张力递减制度的连续性。

Zn-Fe氰化物配合物的合成及其催化环氧丙烷开环聚合

以N，N，N’，N’-四甲基乙二胺为配体合成了Zn-Fe氰化物配合物催化剂，以叔丁醇为链转移试剂，用正交试验方法探索了该催化剂开环聚合的最优条件，正交实验结果表明，最佳反应条件为t=100℃，t=6h，ω（Cat）=15mg，ω（t-BuOH）=15mg．分析结果表明，反应产物的数均分子量Mn为10000～13000，分子量分布较窄（Mω／Mn≤1．30），并对聚合反应机理进行了探讨．

固体环网柜介质损耗数字测量算法

固体环网柜采用的固体绝缘套筒介质损耗在线监测系统存在抗干扰能力差、数据同步采样条件要求高、计算分辨率低等问题。为降低这些因素对监测精度的影响,采用瞬时功率变换法测量介质损耗值,通过瞬时对信号进行分解,提取基波阻性电流和容性电流,实现介质损耗值的动态监测。结合滤波器的设计,达到监测结果的高精确度。设计、制作了环网柜介质损耗在线监测系统进行试验,结果表明:采用该方法的在线监测可以控制相对误差在3%以内,有效地克服了由于非同步采样和非整周期采样造成的频谱泄漏和栅栏效应带来的误差。

活塞环开口位置对窜气特性影响的研究

在不改变活塞环组结构参数的情况下,为寻求降低活塞环组窜气量的优化方法,建立某柴油机活塞环组窜气特性模型,计算在1 800r/min全负荷工况下的窜气量.结合正交设计,在窜气特性模型中对活塞环组开口位置进行优化布置,并分别从活塞环开口、环槽与工作表面三条窜气途径对优化结果进行对比分析.优化方案将原方案的窜气量降低了10.3%,进一步分析表明环岸压力导致的油环震颤是原方案窜气量较高的主要原因.环岸压力对三条窜气途径的气体流量均有较大影响.通过调整环组开口位置合理分配环岸压力能有效降低窜气量,通过调整油环状态对压力的影响间接影响活塞环组的窜气特性.

固化工艺对纤维缠绕炭纤维增强复合材料力学性能的影响

以NOL环试样的拉伸强度作为考察指标,通过对T700/E-51复合材料的固化制度进行正交试验设计,研究了固化工艺对纤维缠绕炭纤维增强复合材料力学性能的影响。对试验结果进行了极差分析和方差分析,结果表明,通过正交试验设计方法研究固化工艺对复合材料性能的影响,可以大大减少试验次数;后固化温度下的保温时间对试件力学性能影响最大;目前采用的固化制度不是最优组合,需要进一步寻求最优组合。

活塞环-缸套动力润滑分析及结构优化设计

采用混合润滑模型分析了柴油机活塞环-缸套系统的润滑性能。选取影响润滑性能的5个主要参数进行正交试验,通过极差分析确定了各个因素对活塞环-缸套摩擦功耗影响的主次关系。建立遗传算法优化的BP神经网络,利用正交试验结果训练该神经网络,得到活塞环-缸套的摩擦功耗神经网络预测模型,然后利用该模型针对选取的5个主要参数进行了优化设计。结果表明,影响摩擦功耗的主要因素由强到弱为:缸套表面粗糙度、活塞环桶面高度、活塞环桶面偏移、活塞环表面粗糙度和活塞环轴向高度。运用正交试验和遗传算法优化的BP神经网络相结合的方法进行活塞环优化设计,试验工作量大大减少,预测精度较好,为活塞环-缸套摩擦学设计提供了便利。