非对称尾部形状水翼水力阻尼识别方法研究

水力阻尼是影响流激振动幅值预测精度的关键参数,是水力机械流激振动领域研究的热点问题。非对称尾部形状水翼在涡激振动和升力的联合作用下,振动响应的平衡位置具有时变特性,采用传统自由振动衰减法获得的水力阻尼比误差大幅度增加,甚至失效。为了克服传统自由振动衰减法应用局限,本文借助双向流固耦合数值模拟方法获得流激振动响应位移,通过带通滤波结合平衡位置校准,研究了动水环境中对称和非对称尾部形状水翼水力阻尼的识别方法。结果表明,数值模拟可较准确获取低阶结构模态和尾部旋涡脱落频率,相比实验结果,低阶弯曲模态频率、低阶扭曲模态频率和15 m/s流速下脱落涡频率最大偏差分别为7.58%、2.90%和1.42%;带通滤波可消除周期性涡激振动对响应信号的影响,水力阻尼比识别偏差度从7.51%下降到1.92%;平衡位置校准方法可采用多项式拟合法、线性插值法和光滑样条曲线法,所对应的水力阻尼比识别偏差度分别为34.93%、3.53%和0.16%。工程上,可优先推荐滤波结合线性插值法,在需要高精度水力阻尼比的场合,则必须采用滤波结合光滑样条曲线法。

弹体尾部斜锥面形状对侵彻偏转的影响

针对弹体斜侵彻多层靶时弹道发生的偏转问题,建立了弹体尾部为斜锥面结构的弹体侵彻偏转理论计算模型,获得了当速度为0.2~1.2km/s、着角为-30°~20°、弹体半径为30~60 mm、尾飘斜面与弹轴的夹角为0°~4°时偏转随尾部结构的变化规律,通过与试验结果进行对比,验证了模型的准确性。结果表明:弹体侵彻仰靶时,弹尾形成负的偏转力矩,弹体产生“低头”效果;弹体侵彻俯靶时,弹尾形成正的偏转力矩,弹体产生“抬头”效果;弹体尾部斜锥面产生的垂直弹轴的偏转力矩约为平行弹轴的偏转力矩的100倍;增大尾飘斜面与弹轴的夹角、尾飘长度、弹体半径均可增大偏转力矩;与增大尾飘长度相比,增大尾飘斜面与弹轴的夹角对增大偏转力矩更有效。

板坯头/尾部平面形状对铝合金厚板粗轧头尾切除量的影响

为降低铝合金厚板粗轧头尾切除量,提高热轧铝板成材率,以5052铝合金材料为对象,基于DEFORM商用软件,利用刚塑性有限元方法模拟板厚和压下量对头尾鼓形深度的影响规律,建立头尾切除量定量预测模型。以此为基础,开展多道次可逆轧制过程中头/尾部普通平面、圆弧平面、梯形平面下的轧件头尾切除量演变规律探究,结果表明:圆弧平面与梯形平面能减少头尾切损约18%~20%。普通平面的头尾切除量预测模型已应用于实际轧制规程,预测结果和现场实测情况吻合,验证了有限元模拟结果的正确性。综合考虑铸锭的端面铣削工艺,梯形平面更有利于现有铝合金厚板热轧生产。

尾部外形对底部排气弹减阻性能的影响

介绍了两类不同尾部外形对底排弹减阻性能影响的实验结果，并进行了简要讨论。

水下航行体垂直发射尾部流场数值计算

采用Mixture多相流模型和动网格技术求解非定常RANS方程,对航行体水下垂直发射过程进行数值模拟,研究了尾部形状和尾空泡初始压力对航行体尾部流场、轴向速度等的影响。计算结果与试验结果吻合较好,结果表明尾部形状决定了航行体尾空泡的生成演化过程,进而影响航行体尾部压力和轴向运动速度;尾空泡初始压力越大,出筒后航行体轴向速度最大值越大,尾部压力振荡周期越长。