基于ANSOFT/MAXWELL对空气型母线槽搭接面电接触的研究

为了研究空气型母线槽搭接面电接触情况,通过建立空气型直铜排和空气型母线槽铜排连接模型,并应用ANSOFT/MAXWELL软件研究这两种模型的电阻损耗密度,得到了这两种仿真模型的整体电阻损耗,然后使用直流电阻检测仪来实际验证这两种仿真模型的接触电阻。结果表明,空气型母线槽母排电接触是可靠的,但需关注母排搭接面电流密度分布不均的问题。

硬铝母线搭接面螺栓紧固的施工方法探讨

探讨在硬铝母线搭接面施工中,表面粗糙度对电力母线搭接面的作用,对如何施工和正确使用标准件及应用电力复合脂的具体要求进行了详细阐述。

变电站多合一引流板搭接面打磨装置设计

引流板搭接面的打磨处理是变电站日常维护中的重要环节。目前变电站引流板搭接面的打磨处理方式主要是依靠技术工人手动打磨,这对作业人员的技术要求较高。由于引流板搭接面结构复杂,若采用专用工具进行打磨,则不同的接触面需要匹配多种打磨工具,打磨过程复杂繁琐。针对引流板搭接面手工打磨不均匀,耗时长,专业打磨工具打磨流程复杂等问题,本文提出了一种多合一打磨方案,本设计结构简单,使用维护方便,可实现对不同搭接面的集中统一打磨,在保证打磨质量的同时,提升打磨效率。

铜母线表面镀锡对搭接面积大小的影响

电气设备铜母线表面镀锡对搭接面积大小的影响研究是设计和制造的重要环节,同时也是设备安全运行的重要保障。利用回路通流试验,通过测量镀锡铜母线搭接面电阻和温升情况,并对测量结果进行对比分析,来确定合理的镀锡铜母线搭接面积。试验结果表明,搭接面长度大于镀锡铜母线宽度时,再增加搭接面长度反而会引起搭接面温度升高,此外验证了镀锡铜母线在最大通流800 A时,搭接面长度等于镀锡铜母线宽度时可满足镀锡铜母线使用工作温升要求。

面向产品结构移植变异的拓扑搭接技术

为了满足产品设计中零件拓扑结构的快速变异要求,提出产品结构移植变异的设计方法.根据变异设计需要,定义零件基结构、零件变异基结构、移植结构以及搭接面等概念;根据搭接面的类型,将移植结构的拓扑搭接分为平面搭接、圆柱面搭接、规则曲面搭接和自由曲面搭接;提出移植结构拓扑搭接技术:变换搭接、混合搭接和桥接映射搭接技术.开发结构移植产品变异设计原型系统,并进行实例验证,结果表明,该方法可以有效地解决产品设计中零件结构的修改问题,实现对已有零件和结构的重用.

基于动态面搭接技术的直升机旋翼流场分析

为了进一步提高直升机旋翼流场计算的精度与效率,本文根据直升机旋翼的运动特点,发展了一种基于结构化网格动态面搭接技术及低速预处理技术的直升机旋翼流场的非定常数值分析方法。采用该方法分别对Caradonna-Tung、UH-60A旋翼模型的悬停流场及NASA某旋翼无升力前飞流场进行了数值分析;将计算所得的旋翼表面压力分布与风洞试验结果进行了对比,对旋翼的尾涡结构进行了相关分析。分析结果表明:本文所发展的方法具有较高的精度且计算速度快,并能够比较准确地捕捉直升机旋翼的尾涡结构,可以用于直升机旋翼流场的分析研究,从而为开展考虑挥舞及变距运动的直升机旋翼前飞状态非定常气动特性的研究奠定了基础。

面搭接嵌套网格及其对变前掠翼性能的计算

为快速高效地计算变前掠翼开裂式方向舵的操纵性能,建立了一种基于面搭接技术的嵌套网格剖分方法,并通过面积加权法建立搭接面两侧的通量守恒关系。然后采用N-S控制方程的有限体积法离散格式,选取SST湍流模型,对襟翼下偏30°的NACA 23012翼型的升阻特性进行数值计算,并与常规分块网格下的数值结果和风洞试验结果作了比较。验证表明:嵌套网格与常规网格的马赫数云图基本一致,襟翼上表面气流分离位置一致,并且均能捕捉到主翼型下端有形成涡的趋势;面搭接及面积加权法能够保证通量守恒传递和计算的精度,该方法简单、便捷,效率较高。最后,采用面搭接技术对变前掠翼开裂式方向舵的升阻特性进行了计算,前掠翼机翼气流流动由翼尖指向翼根,避免翼尖提前失速导致操纵效率急剧下降,面搭接嵌套网格计算方法在变前掠翼性能计算中应用良好。结果表明该方法是操纵面性能计算的一种高效方法。

基于面搭接多重网格技术的全机增升装置绕流数值模拟

文章在多块结构化框架下,采用面积加权平均的方法进行通量守恒传递,并成功地应用于存在"剪刀差"的全机增升装置复杂外形绕流N-S方程数值分析。通过对某民机全机低速构形所进行的气动力数值分析,计算结果与风洞实验结果吻合良好,表明该方法可以比较好地模拟如此复杂外形的流动细节,从而验证了文中所采用的面搭接多重网格技术、网格生成策略及流场计算方法的有效性。

一种非晶合金卷铁心配电变压器降噪路径的可行性研究

文章主要研究了影响非晶合金卷铁心配电变压器噪音性能的各项外在因素,通过对非晶合金卷铁心的结构、装配及建模仿真研究,锚定噪音主要影响因素为磁密及外施应力,表象主要体现于下铁轭搭接质量。通过对非晶合金卷铁心配电变压器样机在不同表象因素变化状态下的验证实验,对其噪音相关各项参数进行分析研究,总结各因素影响条件下非晶合金卷铁心配电变压器的噪音变化规律,梳理噪音性能正向导向的变化因素,明确有效降噪实施路径。

多块网格技术及其在操纵面绕流计算中的应用

采用中心有限体积法求解Navier Stokes方程组 ,利用点对点搭接及面搭接多块网格技术成功地进行了多段翼型和存在外形间断 (剪刀差 )的带操纵面三维机翼的网格生成及粘性绕流流场数值计算 ,使用重叠面积加权插值及Ramshaw算法实现了面搭接的多块网格之间的信息传递并保证了通量守恒 ,并将流场计算结果与实验数据进行了对比 .

叠合板与现浇梁连接技术优化研究

为了提高现浇梁和叠合板的连接性能与施工质量,得出性能较好的现浇梁-叠合板连接方式,优化构件的承载能力,开展了4种连接类型现浇梁-叠合板构件的加载试验,对比了各试件的延性、承载能力、刚度退化,研究结果表明:试件连接方式为斜插筋时的变形延性、承载能力、刚度退化性能均超过出筋连接;对于不同连接方式的试样,正向承载力最大的为叠合面搭接;与斜插筋和出筋连接方式相比,试件连接方式为凹槽钢筋连接时的延性、承载能力较好,反向刚度比退化速度较慢,滞回性能较好。

采用自适应直角网格计算三维增升装置绕流

针对三维增升装置绕流，对存在剪刀叉的不连续外形，基于自适应直角网格，提出并介绍了分区和面搭接技术，采用变长宽比网格，进行了直角网格生成和流场 Euler 方程数值计算．根据几何外形的特点，在直角网格生成过程中，以外形不连续面作为分区边界，对初始“根”网格实施分区处理，降低了整个网格的生成难度．通过基于外形的自适应网格加密，详细描述了剪刀叉外形和缝道，提高了网格质量．在分区边界面上，基于面搭接技术，构造重叠面积切割算法，实现边界两侧网格间的流场信息传递，保证流场计算中的通量守恒．采用中心有限体积方法，结合双时间推进算法，完成了两段机翼、带增升襟翼翼身组合体绕流流场的 Euler 方程数值模拟，对计算结果与实验数据进行了对比，验证了所提方法、算法的合理性和实用性．

短舱及离散精度对螺旋桨桨叶载荷分布的影响

采用多块结构网格生成技术,分别生成螺旋桨加中心体和螺旋桨加短舱两种构型的动态面搭接网格。在相同计算状态下,分别对螺旋桨加中心体和螺旋桨加短舱流场进行不同时空离散精度的数值模拟。与螺旋桨加中心体构型的计算结果进行对比,发现短舱的出现较大程度改变了螺旋桨桨叶载荷分布,并且采用不同时空离散精度,载荷分布的改变程度不同。

5182铝合金柔性包边连接在铝合金车身上的应用

某铝合金车身玻璃窗框搭接边在装配过程中,其车门内板和窗框加强板搭接面小,造型要求高,布局紧凑,连接区域无法满足自冲铆接SPR工艺要求,容易发生铆接失效,无法保证车门整体刚度和强度。为了解决此结构因搭接边长度不够,无法采用铆接连接的情况,利用结构自身材料5182铝合金柔性性能,采用U型包边连接,并对5182铝合金材料进行包边性能试验验证,不仅实现了玻璃窗框搭接边有效连接,保证窗框结构刚度和强度,同时也验证了材料卷边外观质量没有出现裂纹,真正实现材料性能与结构设计的结合,丰富了铝合金车身连接方式的多样性。

基于高阶格式的旋转类问题非定常流动数值模拟研究

基于结构网格动态面搭接技术、五阶Roe-WENO格式求解非定常RANS方程,开发了用于旋转类问题非定常流动数值模拟的计算分析程序,并针对典型旋转类算例进行了分析验证。对Caradonna-Tung旋翼的计算结果表明:计算得到的旋翼桨叶表面压力分布与实验值吻合良好,计算程序可以用于旋翼悬停、简单前飞状态的气动力数值模拟与分析;同时在计算网格分布相同情况下,五阶Roe-WENO格式较三阶Roe-MUSCL格式对于旋翼尾迹的分辨率更高,计算得到的旋翼桨尖涡尾迹更加清晰。对螺旋桨机翼干扰问题的研究结果表明,所开发的计算程序对于刚性旋转类问题非定常流动数值模拟具有很好的适用性,对于尾迹的捕捉具有较高的精度,满足工程实际应用的要求。

悬停状态旋翼桨尖涡IDDES方法数值模拟研究

开发了一套适用于悬停状态旋翼桨尖涡高精度数值模拟研究的计算分析程序。采用五阶Roe-WENO格式来降低旋翼尾迹区域内的数值耗散。采用结构网格动态面搭接技术实现旋翼的旋转运动,同时该技术还解决了对流动关注区域进行网格加密引起远场网格数量剧增的问题。针对RANS方法对复杂湍流流动模拟能力不足的问题,对RANS/LES混合方法进行了研究,开发了基于IDDES方法的计算程序。首先以串列双圆柱绕流问题为算例,验证了所采用的IDDES方法和面搭接技术的可靠性。然后分别采用RANS方法和IDDES方法针对旋翼悬停状态流场进行了数值模拟对比分析,从旋翼桨尖涡的涡强度、涡核位置、涡核直径以及桨尖涡涡核附近气流速度型分布等方面对旋翼桨尖涡结构的细节特征进行了比较系统的分析。计算结果表明,在相同的网格分布下,IDDES方法计算得到的结果较RANS方法更为接近实验结果,同时IDDES的计算结果还捕捉到了与实际情况相符的细小蠕虫涡结构与桨尖涡的"涡对"等细节现象,有利于深入研究旋翼绕流机理及相关问题。

滑流对飞机纵向静稳定性影响的数值模拟

针对某"机身+机翼+襟翼+短舱+螺旋桨+平尾"简化构型,开展低速大拉力系数工况下强螺旋桨滑流的数值模拟。模型为翼吊双发布局,动力计算时分为三个计算域,分别为两个包含螺旋桨的旋转域和一个静止域。采用商业软件ICEM CFD生成多块面搭接非结构网格,在机体表面和滑流区域对网格进行加密以便于捕捉螺旋桨滑流的发展及其与机翼、尾翼等部件之间的干扰。采用ANSYS CFX软件求解雷诺平均Navier-Stokes方程,使用多参考坐标系(MFR)方法模拟螺旋桨的旋转。基本构型有/无动力的计算结果表明螺旋桨动力及其产生的滑流对模型的纵向静稳定性影响较大,模型的纵向静稳定性在迎角较小时下降明显甚至丧失,在迎角较大时反而略有增加。一般而言,涡桨飞机平尾处的流场受气动布局、迎角、机翼及襟翼的下洗和螺旋桨滑流及其强度等因素的共同影响。对模型各部件的俯仰力矩特性及尾翼区流场细节进行详细分析可知,小迎角时飞机纵向静稳定性的下降是由于平尾受到机翼及襟翼较强的下洗作用而导致效率下降,而此时平尾没能进入滑流区,不能有效利用滑流区内高能气流来提高平尾效率。并且由于两个螺旋桨同为逆时针旋转,右侧平尾的贡献高于左侧平尾。为了验证这一结论,分别将螺旋桨向上平移0.7m和将平尾下移0.86m并进行数值模拟,结果表明平尾对模型纵向静稳定性的贡献均有增加。

增升装置微型涡流发生器数值模拟方法研究

针对数值模拟带微型涡流发生器(VG)的增升装置绕流过程中出现的典型问题,研究相应解决途径。引入面搭接网格技术,避免传统结构网格方法造成的网格数量过大问题;在微型涡流发生器网格上采用特殊边界条件处理以分别对应有/无涡流发生器的状态,排除网格变动对计算结果造成的干扰;研发出了面搭接网格生成技术与特殊边界处理方法结合的求解加装微型涡流发生器的增升装置流动数值模拟方法。研究结果表明:该方法在处理增升装置这类复杂外形、复杂流动问题以及加装涡流发生器的流动控制问题时,具有良好的数值计算精度,能够满足研究需要,为开展涡流发生器精细设计和参数优化的数值模拟研究提供了可靠的技术途径。

螺旋桨滑流与机翼气动干扰的非定常数值模拟

基于动态面搭接网格,求解非定常雷诺平均Navier-Stokes方程模拟螺旋桨滑流与机翼的干扰流动。分别对3种构型,即:单独螺旋桨+短舱构型、螺旋桨+短舱+机翼构型以及短舱+机翼构型进行流场数值模拟,对比分析了机翼对螺旋桨滑流流动结构的干扰,在滑流作用下机翼气动特性的改变以及机翼对螺旋桨桨叶气动力的影响。模拟结果表明:机翼的出现破坏了螺旋桨滑流原有的周期性,改变了其涡量分布,并且在滑流区尤其是翼根附近产生非常复杂的干扰流场;旋转的滑流改变了机翼绕流的当地迎角,从而影响机翼的气动特性,且在小前进比时影响更大。在螺旋桨一个旋转周期内机翼阻力呈现正弦状周期性变化;机翼的存在导致单片桨叶拉力略微增大,并在一个旋转周期内出现两次波动。

对转开式转子非定常气动干扰特性分析

采用动态面搭接技术,求解非定常雷诺平均Navier-Stokes方程实现对转开式转子的非定常气动数值模拟.对10片桨叶单个转子和10×10对转开式转子构型分别进行模拟,对比分析前后两个转子间的气动干扰和滑流流动干扰.结果表明:与单个转子相比,对转开式转子前转子的拉力系数和功率系数减小,后转子的拉力系数和功率系数则都增大,并在一个旋转周期内都呈现20次周期性波动.前后转子拉力系数的频谱分析显示振荡发生在桨叶通过频率的偶数倍,且在2倍时后转子拉力的振幅最大.前转子桨尖涡与后转子的周期性干扰,引起后转子桨叶力分布的变化和非定常性.与单个转子相比,前转子后滑流轴向速度偏大,周向速度偏小.后转子对滑流有二次加速及旋涡恢复作用.