基于仿真计算的气动潜孔冲击器性能分析

通过分析气动潜孔冲击器内部关键结构及其工作原理,建立气动冲击器的冲击系统数学仿真模型,再结合MATLAB语言以及其系统仿真工具SIMULINK,以市场上应用得比较广泛的一种气动冲击器作为实例进行仿真计算,并对影响气动冲击器性能参数的主要因素进行了分析。

典型角度对汽车气动阻力特性影响的仿真分析

研究汽车外形的前风窗倾角、发动机罩倾角、后风窗倾角以及尾部上翘角等典型角度对气动阻力特性影响的问题。为减小汽车阻力,采用阶背式MIRA汽车模型,为了能够快速求解分析,用CFD仿真软件建立模型进行仿真,得到了不同的前风窗倾角、发动机罩倾角、后风窗倾角以及尾部上翘角各自变化对阻力系数的影响,并设计正交试验来探讨四个角度同时变化带来的汽车气动阻力的综合影响,由此分析各个角度对气动阻力的影响程度。仿真结果表明:随着典型角度的变化,汽车的气动阻力均有明显的减小或增大的趋势,发动机罩倾角对气动阻力的影响最大,尾部上翘角影响次之,随后是后风窗倾角,影响最小的是前风窗倾角。

气动钉枪枪体模态分析的联合仿真

主要针对某型号气动钉枪,采用有限元方法对其枪体进行了模态分析。首先,在Pro/E中建立了该枪体的三维实体模型;其次,利用HyperMesh软件建立了枪体的有限元动力学模型,并在Optistruct求解器下对该模型进行了模态分析,获得了模型的固有频率及相应的振型;最后,将求解的结果生成模态中性文件(.mnf)导入ADAMS中进行结果展示。分析结果不仅有利于了解结构的动态特性,避免共振,而且还成功实现了HyperMesh与ADAMS的联合仿真,为后续在AD-AMS中对整枪的动态特性分析提供了分析基础。

基于PID+ESO控制器的气动机械手控制仿真分析及试验研究

针对现实中的气动机械手存在的停滞及控制精度不高等缺点,为了使气动机械手具有更好的运动轨迹跟踪特性,降低非线性,通过分析PID+ESO控制器原理,对采用PID控制和扩张状态观测器PID控制下的气动机械手进行了理论研究。通过对控制器的设计,在MATLAB/Simulink软件上分别对两种不同的控制方法进行仿真,得到各轴的目标跟踪曲线和跟踪误差曲线。将此控制器原理应用于气动试验台,得出基于扩张状态观测器PID控制下的误差较低。应用于直角坐标气动机械手响应速度快、控制精度高。

高速铁路声屏障气动特性仿真分析

基于三维粘性非稳态可压缩Navier-Stokes方程和k-ε两方程紊流模型,采用有限体积法对高速列车通过时声屏障上气体压力和气动作用力进行计算。分析了两种高度、三种形式声屏障和四种列车运行速度条件下,单车通过与会车过程中的声屏障气动特性。结果表明:列车通过时,直立板型声屏障所受单位长度气动力最小,倒L型声屏障最大,内倾45°型居中;不同类型声屏障单位长度上气动力与列车运行速度均成2次方函数关系。会车过程中作用在声屏障上气动作用力大于单车通过时相应的气动作用力。

新型船用2D气动数字阀动态特性仿真分析

利用伺服螺旋机构设计的二级气动数字伺服阀(简称“2D气动数字阀”),简化了传统二级气动伺服阀的结构,但性能却有较大提高[1]。由于该阀是一种闭环机构的结构设计,所以要同时提高它的稳定性、快速性和精度等性能指标是不可能的,改变阀机构的模型结构参数和工作参数对上述性能指标的影响也是非线性、非单调的。因此,为了提高2D气动数字阀的综合性能,必须对其特性作进一步的分析和研究。针对2D气动数字阀左侧端盖是否设置阻尼腔、阻尼腔结构参数变化及阀体结构参数变化对该阀动态特性产生的影响进行仿真分析。

基于FluidSIM的剪板机气动回路仿真分析

用于非金属材料剪切工作的剪板机,其气动回路设计依据消障过后的X-D状态图,绘制出系统逻辑原理图,并使用FluidSIM软件对气动回路进行了运行仿真,从仿真状态图可以看出设计动作全部实现,达到预期效果。

重卡后视镜气动噪声仿真分析与控制

采用大涡模拟(LES)对某重型卡车的瞬态外流场进行仿真分析,应用Lighthill-Curle声类比理论,通过FW-H声学模型,预测其车外气动噪声特性,发现后视镜造型和表面形状是导致气动噪声过大的主要原因。对后视镜局部进行优化改进,对改进后的后视镜再进行仿真分析,结果表明,优化后,后视镜的气动噪声有明显的改善。

百万千瓦级汽轮机低压排汽缸气动特性的仿真分析

以百万千瓦等级汽轮机的低压排汽缸为研究对象,运用CFX仿真分析软件,采用排汽缸单独计算与结合末级动叶联合计算两种方法,以及不同进出口边界条件组合形式,对比研究不同计算条件下的排汽缸气动特性。通过多种计算方案的对比分析,采用结合末级动叶进行联合计算的方法更符合低压排汽缸的实际气动特征,为后续的低压排汽缸优化改进工作提供有效的仿真分析基础。

高速列车气动噪声仿真与试验对比分析

通过Actran建立某高速列车1∶8缩尺比例的三辆编组的列车气动噪声CFD/CAA混合数值分析模型,模拟列车在250 km/h运行速度下外气动湍流噪声,分析结果表明,车外气动噪声在车头、受电弓、转向架处较大,且主要集中在500-2 000 Hz频率范围内.并将仿真分析结果与相应1∶8缩尺比例的列车模型在声学风洞中的气动噪声试验结果数据进行对比分析,仿真数据与试验数据基本吻合,仿真分析结果可以为新车型设计与改进提供可靠的数据.

基于FluidSIM的光刻机气动回路仿真分析

用于加工芯片的光刻机,气动回路设计依据消障过后的X-D状态图,绘制了系统逻辑原理图。利用FluidSIM软件,按照动作顺序,搭建气动控制回路进行运行仿真。各气缸的仿真状态图显示,所有动作符合设计要求,达到了预期效果。

气动隔振系统非线性特性仿真与数值分析

建立了气动隔振系统非线性模型,在此基础上,利用matlab/simulink软件进行了仿真分析,得到了系统在简谐激励下的响应曲线。结果表明:该系统具有很强的非线性特性,简谐激励会诱发零频偏移,倍/分频现象;激励频率越接近系统的线性化固有频率,零频偏移,倍/分频响应越大。以仿真结果为指导,提出一种可行的数值解法,在谐波平衡法的基础上,通过迭代求解得到系统数值解,该法与仿真所得结果吻合性好,从而验证了该数值解法的有效性。

基于ADAMS的行星轮系变速气动锚杆钻机设计与仿真

巷道作为煤炭开采的重要组成部分,是煤矿安全开采的前提。而锚杆钻机的质量与稳定性将对巷道支护的施工效率、稳定性,支护质量等方面造成重要影响。目前市场上已有的气动锚杆钻机存在效率低下、重量较大、需要多人同时进行操作,对施工人员带来技术要求及体能问题。因此,设计了一种可变速气动锚杆钻机,其具有效率高、操作简便、适用范围广及价格低廉等优势。

超远程制导炮弹气动特性及仿真分析

对一种大口径超远射程的制导炮弹开展动力学分析及仿真研究。设计了一种鸭式布局制导炮弹,进行了气动力计算,针对其射程远、飞行高度高的特点建立了六自由度刚体动力学模型,进行了静稳定性、操纵性、固有频率的计算,根据最大升阻比飞行对应的舵偏角变化规律设计滑翔弹道。仿真结果表明在无控飞行状态下制导炮弹射程达到280 km,采用最大升阻比滑翔飞行射程达到420 km。本文的研究成果可以为超远程制导炮弹的使用和研制提供参考。

气动矛动力学分析及仿真

对非开挖设备——气动矛进行动力学分析 ,建立数学模型 ;运用电子计算机程序模拟的方法深入研究气动矛内部工作的动力过程 .

高速列车外风挡结构周围流场和气动载荷的仿真分析

以某型号高速列车为基础,针对3种不同设计形式的外风挡结构,包括有缝隙外风挡、无缝隙外风挡和底部拆除外风挡,对列车明线运行时外风挡周围流场分布和外风挡所受的气动载荷的仿真分析研究.计算结果表明:外风挡附近的压力急剧变化,随列车运行速度增加,外风挡受到气动载荷增加.对于有缝外风挡和底部拆除外风挡方案,外风挡受到拉伸拱形胶囊向胶囊外部的拉力,而对于无缝隙外风挡,外风挡受到挤压拱形胶囊向胶囊内部的压力.无缝隙外风挡与有缝隙外风挡方案相比,外风挡受到压差减小;底部拆除外风挡方案与有缝隙外风挡相比,使外风挡胶囊受到压差也明显减小.通过空气动力学线路试验证实仿真分析计算得到外风挡压差与试验结果相差不大,因此仿真分析结果可以用来指导外风挡设计.

高速列车通过隧道气动效应仿真分析

为深入研究分析高速列车通过隧道时的空气动力学效应特点,以CRH2型高速列车为研究对象,运用流体仿真软件Fluent建立高速列车通过隧道时的列车-隧道空气动力学仿真模型,模拟高速列车通过隧道时的气动效应,得到高速列车通过隧道时不同工况和时刻的车体流场附近的压力云图和车体壁面空气压力散点连续图。仿真结果符合列车通过隧道时的实际情况,验证了仿真模型的正确性。

基于UG和ADAMS气动抓手的运动学仿真及有限元分析

运用UGNX11.0软件对气动抓手进行三维实体建模及装配,通过UG前/后处理应用模块对抓手进行有限元静态分析,得出气动抓手在实际工况下的位移和应力分布情况,再通过格式转换导入ADAMS软件中进行运动学仿真,得出抓手的位移、速度、加速度曲线变化情况。所得结论为设计人员在进行气缸抓手设计时提供参考依据。

除冰气囊以及简化模型对气动特性影响研究

除冰气囊作为涡桨类飞机常用的除冰系统,评估其对全机气动特性的影响对飞行性能与安全有重要意义。基于某飞机上安装的气囊除冰系统,采用CFD方法模拟其工作时的全机气动特性,研究气囊简化模型对计算结果的影响。结果表明:随气囊膨胀高度增加,对全机气动特性影响显著,失速迎角提前约10°,最大升力系数损失近60%,最大升阻比降低约2.9;受膨胀气囊外形影响,机翼前缘呈展向流动特征,后缘流动分离区域长度与除冰气囊的安装长度相当;机翼前缘压力分布受膨胀气囊外形的影响出现震荡,从而影响整个翼面的压力分布;随简化气囊膨胀高度增加,失速迎角最大提前约1°,最大升力系数损失约21%,最大升阻比降低约2.2。

微型仿昆飞行机器人翅运动模型及气动力分析

对于微型仿昆飞行机器人的研制,提出了一个翅膀拍动的运动模型.该运动模型采用大迎角下拍和小迎角上拍的拍动形式,使其能产生较大的上升气动力.对该模型产生的气动力进行了分析和仿真计算,仿真结果表明:该运动模型在下拍阶段能产生大的上升和前进气动力,转动时间比γ、倾角β和翅膀拍动频率f对气动力的大小均有影响.