离心加速条件下金属液中粒子运动规律的理论分析

建立了金属液中第二相粒子在离心加速条件下的运动规律理论模型 ,并根据该理论模型分析了影响粒子运动规律的因素。结果表明 ,随时间延长 ,粒子由内向外移动的距离、速度都增大 ,呈指数变化。粒子直径越大、密度越大、转速越高 ,在同样时间内 ,粒子移动的距离越远。在传输过程中 ,不但有因尺寸不同引起的粒子追逐现象 ,而且有因密度不同引起的追逐现象 ,该现象是引起粒子碰撞、聚集及尺寸大 (或密度大 )粒子偏聚到试样外侧的主要原因。为减少粒子运动过程中的追逐、碰撞及由此引起的粒子聚集和不稳定流动现象 ,采用尺寸一致的同种粒子是非常必要的。径向上初始位置不同的两个粒子 ,其间距随时间延长逐渐增大。如果在径向一条直线上有多个同间距的粒子 ,离心移动一段时间后 ,虽然任意两相邻粒子的间距比开始态增大 ,但各相邻粒子间距在新的时刻仍是相等的。粒子最终在试样中的梯度分布 ,是粒子从靠近型壁处向内沉积及金属熔体冷却降温。

离心加速条件下金属液中粒子的相互作用

建立了金属液中第二相粒子在离心加速条件下的运动规律理论模型 ,并根据该理论模型分析了金属液中第二相粒子的相互作用规律。结果表明 :在离心加速场中粒子一直处于加速状态 ,不会达到匀速运动状态 ;粒子直径越大、密度越大 ,在同样时间内 ,粒子移动的距离越远 ;在传输过程中 ,不但有因尺寸不同引起的粒子追逐现象 ,而且有因密度不同引起的追逐现象 ,该现象是引起粒子碰撞、聚集及尺寸大 (或密度大 )粒子偏聚到试样外侧的主要原因。径向上初始位置不同的两个粒子 ,其间距随时间延长逐渐增大。如果在径向一条直线上有多个同间距的粒子 ,离心移动一段时间后 ,虽然任意两相邻粒子的间距比开始态增大 ,但各相邻粒子间距在新的时刻仍是相等的。

离心加速场中金属凝固过程温度场分布数值分析

采用有限差分法及 Math Cad软件首次模拟了二维柱坐标系下自硬砂型离心铸造凝固过程 ,并就转速、浇温、铸型预热温度、铸型类别等工艺参数对铸件温度场分布的影响规律进行了研究。模拟结果表明 ,由于采用自硬砂型和灰铁盖 ,铸件的上下表面首先凝固 ,然后逐渐向金属液中间推进 ;随转速、铸型蓄热系数的增加 ,铸型预热温度与浇注温度的降低 ,金属凝固加快 ;在其它条件相同的情况下 ,型温对温度场的影响最大 ,转速其次 。

离心加速度与热耦合机理的研究

针对高线加速度下热与振动复合环境试验系统中离心加速度对温度场分布的影响,研究了离心加速度与热的耦合机理,以流体传热控制方程和固体三维传热方程为基础,建立了离心加速度与热的耦合关系式,并采用有限元分析的数值方法,计算了离心加速度作用下具有局部热源及内置物的温度场和流场.根据流场分布分析了离心加速度与热耦合机理,给出了改善离心加速度下温度场均匀度的方法.研究结果表明,离心加速度是造成温度箱中温度不均匀性的主要原因,和线加速度相比,离心加速度使温度场分布更加紊乱.强迫对流以及合理安排内置物的位置是改善离心加速度下温度场均匀度的有效方法.

离心模型试验中离心加速度取值误差探讨

离心力场具有离心力随旋转半径分布不均匀的特点,如果令模型高2/3处的应力与原型一致时,模型中的应力与原型中的应力误差达到最小。试验在模型地基中的影响深度是有限的,应在此范围(最大影响深度)内考虑模型中应力与原型中应力的误差问题。因此,使模型中应力与原型中应力的误差达到最小的条件,应该是令最大影响深度2/3处而不应是模型高2/3处的应力与原型一致。模型高度考虑了边界效应,其值应大于最大影响深度。主要讨论了最大影响深度与模型高度的不同对离心加速度、相似比及模型中应力影响的程度,并且提出对试验前根据模型高度初步确定的相似比进行修正的方法。

城轨交通曲线未被平衡离心加速度容许值的探讨

城轨交通车辆行驶在线路曲线上时产生离心力,为平衡离心力,应正确地设置曲线超高。曲线所设置超高很可能会出现不足或过大,则出现欠超高或过超高,因此,在曲线上未被平衡的离心力仍然存在,未被平衡的离心加速度,应控制在一定的数值以内。通过分析我国铁路曲线及道岔导曲线,未被平衡的离心加速度值确定原则及控制数值,依据现行国家铁路及城轨交通相关规范,研究城轨交通曲线及道岔导曲线未被平衡的离心加速度值的确定方法。并提出城轨交通曲线上未平衡离心加速度及道岔导曲线上未平衡离心加速度的建议值。

基于离心加速度信息的单站无源测距定位方法

针对只测向(BO)方法具有收敛速度慢、定位误差大等缺点,提出了一种利用角度及其变化率、离心加速度等信息进行单站无源测距定位的新方法。对该方法的单次测距误差进行了分析,经多次测量定位计算机仿真结果表明,该方法比只测角定位方法、角度及其变化率定位方法具有更高的定位精度和更快的收敛速度,并且具有更广的应用范围。

离心加速度试验样品装卡改进及试验影响分析

离心加速度试验是装备环境试验不可缺少的部分,本文介绍了离心加速度试验样品通用装卡方法和改进型装卡方法,以及装卡方法改进后对试验影响的分析讨论,给出了改进后在加速度试验量值误差范围内的安装要求和适用的试验样品尺寸限定条件。

某型战斗部样品离心加速度试验误差分析

本文讨论了对某型战斗部样品进行离心加速度试验,采用一套横向卧式夹具完成X、Y、Z三轴六方向的试验,分析了战斗部样品在Y、Z轴不同部位的加速度值分布情况及误差,给出了试验样品的安装要求和试验样品尺寸限定条件,可使样品的安装外形尺寸扩展到Φ400mm×700mm,加速度误差范围在-9.01%^+12.8%。又收集了离心加速度环境试验后样品的靶场试验数据,进行了分析、比对,认为横向卧式夹具既满足实验室离心加速度环境试验误差要求,又不影响靶场实际试验数据和战斗部性能指标。

基于RBF网络的摆式客车横向未平衡离心加速度预测研究

运用k-均值聚类法计算RBF神经网络隐含层神经元激活函数的中心及归一化参数,提出并运用了在线自适应RBF权矢量修正算法进行摆式客车通过曲线时离心加速度的多步预测。经过对实测信号的仿真分析证明:RBF神经网络可以以满意的精度对摆式客车离心加速度进行多步预测,预测的时间间隔大,有效解决了由于各种因素造成的滞后补偿问题,并且可以完全替代用于触发倾摆和判定曲线方向的陀螺仪的作用。

离心加速度对自蔓延离心法制备WC_x/Fe金属陶瓷组织的影响

采用自蔓延离心法制备WCx/Fe金属陶瓷内衬钢管,研究离心加速度对金属陶瓷组织的影响。结果表明,当离心加速度为50g时,涂层中存在氧化铝陶瓷相,随着离心加速度的增加,涂层组织由树枝晶向等轴晶转变。当离心加速度为200g时,涂层中的硬质相呈梯度分布。

离心加速场中液态浸渗纤维预制体动力学分析

在将纤维预制体视为“毛细管束”基础上 ,采用达西定律建立了离心加速场中金属液浸渗纤维预制体的浸渗动力学模型。采用该模型分析了离心加速场中金属液浸渗纤维预制体的临界转速 ,考察了金属液浇注量、设备转速、铸件高度、金属液原始外半径以及纤维预制体孔隙率对离心加速场中金属液浸渗纤维预制体的影响。结果表明 ,金属液浸渗纤维预制体的临界转速只与临界压力、金属液的浇注量、铸件高度以及纤维预制体性质有关 ;增加金属液浇注量、设备转速及金属液原始外半径 ,降低铸件高度、预制体纤维体积分数 ,有利于金属液的浸渗。

基于离心加速度信息的机载无源测距方法

机载无源测距技术是世界各军事强国重点发展的研究领域之一.为提高空载探测器对地面目标无源测距算法的有效性,提出基于离心加速度信息的机载无源测距方法.分析了测距算法在单次测量时的精度和可观测性,仿真结果验证了该方法的正确性.

可抗高离心加速度的气压箱设计

在惯性器件的离心-气压复合校准中,气压箱的结构设计决定了传感器的校准精度。而现有的气压箱结构无法满足高离心加速度下的使用要求,因此提出了一种可抗高离心加速度的气压箱结构,以实现高离心加速度下惯性器件的复合校准。为了解决在高离心加速度下气压箱气体泄露问题,通过设计气压箱的结构材料和密封技术研制了一种高密封低气压的实验箱,进而对其箱体强度进行校核计算,得到各个部分的最大受力强度。根据所得数据进行数值仿真,分析在不同离心加速度下的箱内气压分布情况,并在高离心加速度条件下进行了不同气压的试验测试,证明所设计的气压箱在高离心加速度环境下仍能保证系统内部气压的稳定性。因此该气压箱能够用于离心-气压复合校准装置中,实现对惯性器件的高精度复合校准。

基于FLUENT的离心加速度下气压场仿真研究

针对多参数复合环境试验系统中离心加速度会造成气压场分布不均匀的问题,提出了一种添加风扇搅拌来改善气压场分布均匀度的方法。通过研究离心加速度与气压场的耦合机理,以流体运动控制方程和标准k～ε湍流模型为基础,建立了环境舱内的流体运动模型。采用有限体积数值分析的方法,对无风扇搅拌和有风扇搅拌两种情况下气压场的分布进行了仿真,研究了风扇搅拌作用对气压场分布均匀度的影响。研究结果表明,无风扇搅拌作用情况下,离心加速度对环境舱内气压场分布有较大影响;添加风扇搅拌作用后,能有效改善环境舱内气压场分布的均匀度。当风扇风速v较小时,增大v其改善气压场分布的效果越明显;但当风扇风速足够大时,若再增大v则改善气压场分布的效果将不明显。

旋转导向钻井系统中离心加速度消除方法研究

为了使测斜传感器在动态情况下能够测量得到准确的井眼姿态参数,文章从测斜传感器单轴石英加速度计的数学模型入手,通过分析其传递函数,提出了旋转条件下测斜传感器离心加速度的消除方法"动态频率补偿法"。并通过实验和实验数据的分析处理,验证了"动态频率补偿法"在旋转导向系统中的可行性。

复杂机载装置的离心加速度试验夹具设计

为考核产品在加速度环境条件下的功能适应性及评定其结构的完好性,在研制和生产过程中必须进行加速度试验。文中根据装置的结构和特点,结合离心加速度的试验要求进行夹具的结构设计。设计出满足试验要求的离心夹具,并利用有限元分析软件ANSYS对离心夹具结构的强度和刚度进行分析。在此基础上,对夹具与试验机的螺栓组连接进行了夹具连接可靠性分析和验证。其研究对设计同类离心试验夹具具有重要的意义。

加速度计的离心加速度场翻滚校准方法

针对现有加速度计校准方法的不足,提出了一种在大于1g的离心大加速度激励下加速度计的多位置翻滚校准方法。建立了加速度计在离心加速度场翻滚校准的数学模型,研究了加速度计的离心加速度场翻滚校准方法,给出了离心加速度场翻滚校准步骤,并采用石英加速度计进行了离心加速度场的十二位置等多位置翻滚校准试验,获得了大g值激励下加速度计的安装误差、交叉耦合系数等模型方程系数。采用本方法进行校准,校准状态更接近加速度计实际使用状态,因而校准获得的模型方程系数用于修正后,将提高加速度计的测量精度。

离心加速度检定装置的配套完善

离心加速度标准装置是利用旋转体所必需的向心力产生一种连续可调精度很高的加速度，用来校准加速度传感器、执行器的灵敏度、线性度等；同时能模拟缓变的加速度函数，以检测器件的响应；也可对小型元器件等进行例行离心试验。鉴于目前JL-Ⅱ型离心加速度标准装置的运行控制和数据采集及处理部分所出现的故障，对其进行了改造并实现配套完善，以恢复原有的计量性能。

基于离心机平台的加速度−温度综合环境试验系统设计

为在现有转臂式结构的离心机平台上拓展温度试验能力,文章提出一种加速度−温度综合环境试验系统的设计方法。针对温度箱内因离心过载和科氏加速度的影响而导致的温度场分布不均匀,采用调整温度箱热源位置和增加风轮风量等手段进行流场干预;通过对温度箱的结构强度仿真及试验验证该系统的工作性能。结果表明:该试验系统可进行加速度为0g~45g、常温~130℃的加速度−温度综合环境试验,监测温度偏差控制在±5℃范围内。以上研究可为加速度−温度综合环境试验系统的设计提供参考。