基于等效电路的均压槽气浮支承静态性能研究

针对使用CFD仿真方法进行气浮支承静态性能分析效率较低的问题,提出利用等效电路法提升效率。等效电路法将N-S(navier-stokes equations)方程的简化算法与等效电路建模相结合,以辐射状径向均压槽气浮支承作为研究对象,根据计算所得关键点压强建立等效电路模型,通过列写插值函数计算承载力和刚度,并考察均压槽结构参数以及不同供气压强等因素对静态承载性能的影响规律,最终用实验证明该方法可靠性。分析结果表明,相较于CFD仿真方法,使用上述方法进行气浮支承静态性能分析能够大幅提升效率。且通过与实验数据进行对比发现承载力计算误差均在允许范围内,可靠性突出。通过采用等效电路法简化了含均压槽气浮支承的三维流场计算,为等效电路模型在带均压槽气浮支承中的工程运用提供参考。

开槽对嵌入式水润滑轴承轴瓦变形的影响机理分析

通过在水润滑轴承橡胶轴瓦嵌入微传感器的方法,可实现传感器最大程度接近测点,获得准确的轴承特性数据,对轴承研究具有重要意义。然而,微传感器嵌入要在轴瓦开槽,槽的结构对轴瓦变形会产生影响,其机理需深入研究。根据实际情况,提出了三种开槽结构,分别为长方体结构(结构1)、前槽面弧度面结构(结构2)、前后槽面弧度面结构(结构3)。采用Ansys软件建立热-流-固耦合模型,在不同供水温度、轴转速工况下,分析对比了不同开槽结构对橡胶轴瓦变形的影响机理,结果表明:随着供水温度的升高开槽处最大变形量降低,随着轴转速升高开槽处最大变形量先增大再减小最后趋于稳定,相比之下结构3在开槽表面长度和开槽深度上轴瓦最大变形量最小。

筛网对气井马赫激波雾化器内部流动稳定性的影响

含水气田中排液增产用的马赫激波雾化器在现场生产中根据现场需要可匹配平面和割缝两种不同结构的筛网。鉴于马赫激波雾化器的雾化效果与流道内部流动状态有直接关系,不同结构的筛网产生的流动状态可能对雾化器雾化排液产生不同的效果。利用多孔介质模型和CFD计算模型,对流体在两种筛网的静压、动压、速度及湍流耗散率进行模拟计算。应用计算流体动力学的方法对两种不同结构筛网在实际工况下的流动性能进行了研究。结果表明,平面筛网较割缝筛网的下游流动更均匀,湍流耗散少,对管路的压降影响小,该研究对激波雾化器筛网的选取具有一定的指导作用。

运用8D方法解决钢领板安装问题

为了解细纱机钢领板?6.2 mm孔与升降横杆上钢领板支承块M6孔错位、螺钉与孔错位无法连接、安装的问题,运用8D方法,通过快速响应、临时纠正措施、确定根本原因和永久纠正措施4个阶段的实施与分析,恢复钢领板升降装置组合用工装保证尺寸精度,增加校直工艺,将钢领板Φ6.2 mm孔改为Φ6.2 mm×8.0 mm长圆孔,解决钢领板安装问题。指出:用8D方法可查明问题产生的根本原因,预防再发生,且有利于提升团队解决问题的综合能力。

狭缝节流径向气体静压轴承的结构设计研究

针对狭缝节流径向气体静压轴承,利用基于有限体积法的Fluent软件进行流场三维建模仿真,研究分析了狭缝的宽度、深度、位置、形状及轴承长径比等因素对轴承静态特性的影响,得到以下结论:当狭缝宽度z=3～4 μm、狭缝深度H=15～17 mm、狭缝距端面L2=10～15 mm时,轴承具有最佳静态特性;轴承长径比在0.8 ～1.5区间,随轴承长径比的增大,轴承静态特性逐渐改善;与连续狭缝相比,非连续狭缝轴承具有较好的静态特性.

狭缝节流气体静压润滑方程式的离散化和相容性条件

提出了一种将常用不同结构形式的狭缝节流气体静压轴承基本方程式的相容变换条件,把结构种类繁多的狭缝节流气体静压轴承的分析,变换成统一的等价标准形式轴承的计算,使自动化编程成为可能。还利用加权余量法把偏微分方程式离散化,把二阶偏微分方程降阶为一阶,放松了对插值函数连续度的要求,便于借助有限元技术分析狭缝节流气体静压轴承的流场参数,给出了计算轴承承载特性的方法。同时,将该方法成功地应用于动压轴承的计算中。

气体静压轴颈-止推串接型轴承涡流力矩的有限元分析

采用有限元方法研究了制造误差对狭缝节流气体静压轴颈止推串接型轴承的涡流力矩的影响,主要分析了狭缝宽度误差和轴颈圆度误差对涡流力矩的影响,以及轴颈的不同安装角度、偏心等因素对涡流力矩的影响。经对比验证表明,有限元计算结果与实测结果基本一致,研究结果对于气体静压轴颈止推轴承的设计、装配优化和性能预测具有重要的指导意义。

环形进气锥腔结构静压气体轴承性能研究

中心进气锥腔轴承承载力较高,但气腔容积较大,稳定性较差。对中心进气锥腔轴承结构进行改进,提出环形进气锥腔气体轴承;建立供气孔和轴承间隙组成的完整气体轴承流场,采用层流模式计算不同轴承结构参数时的压力分布、承载力和气容比,并计算优化结构的轴承的承载力和刚度。结果表明,在一定范围内增大锥腔高度和锥腔半径可以提高承载力,增大气容比;改进后的气体轴承承载力和刚度较高,气腔容积大大减小,稳定性提高。

连续配筋混凝土路面结构优化及性能评价

针对目前连续配筋混凝土路面(CRCP)的结构特征和缺陷,对CRCP结构进行了研发及优化设计,垫层用碎石,基层采用碾压混凝土,面层分上下两层,上面层采用橡胶水泥混凝土,基层和面层之间设沥青混凝土抗冲刷层;行车道及硬路肩1/2宽度范围内的面层设纵横向连续钢筋以及可滑移支座,硬路肩另外1/2宽度范围的部分为素混凝土,在硬路肩1/2宽度处设纵向接缝,在面层设横向诱导切缝;钢筋采用环氧树脂净浆涂层处理,横向钢筋和纵向钢筋呈30°~60°角;运用断裂力学、损伤力学理论和数值仿真法,对CRCP加铺改造后沥青层的损伤开裂进行了研究,结果表明:新的CRCP结构沥青加铺层的疲劳损伤寿命大幅提高,裂缝扩展强度大大减小,路用性能得到有效提升,经济效益显著。研究成果已有一定的工程应用,提出的设计理念及方法可为连续配筋混凝土路面的合理设计提供理论依据和参考,也可为我国道路设计理论的发展提供有益借鉴。

单连续狭缝气体静压止推轴承的静态特性研究

提出一种单连续狭缝气体静压止推轴承,应用Gambit软件建立轴承三维气膜模型,并利用Fluent软件对模型进行仿真求解,研究狭缝位置、狭缝深度和狭缝宽度对轴承的承载力、刚度、耗气量等静态特性的影响。结果表明:随着狭缝所在圆半径的增大,耗气量增加,承载力和刚度均先增大后减小;随着狭缝宽度的增大,承载力逐渐增大并趋于平缓,刚度和耗气量先增大后减小;随着狭缝深度的增加,承载力和耗气量呈线性减小,刚度则先增大后减少。因此,选择合适的狭缝结构参数可以提高轴承的静态特性。基于仿真结果,设计并制造一种组合式单连续狭缝气体静压止推轴承,在气体轴承试验台上测试其在不同供气压力下、不同气膜厚度下的承载力。结果表明:轴承承载力随着气膜厚度的增大而减小,随供气压力的增大而增大。设计的连续狭缝气体静压止推轴承可以满足精度要求,其试验结果与仿真结果具有较好的一致性。

狭缝节流静压气体止推轴承性能研究

为研究狭缝节流气体止推轴承流场特性,利用运动方程、连续性方程及气体状态方程推导了流场的压力分布公式、质量流量公式和最佳刚度条件,并在一定的参数条件下计算了轴承的承载和刚度。理论分析和计算结果表明,在其他参数相同的条件下,轴承的承载力和质量流量随狭缝的宽度的增加而增加;随着狭缝深度的增加而减小;在其它结构参数相同的条件下,随着狭缝深度的增加,最大刚度对应的气膜厚度逐渐减小,最大刚度值增加;随着狭缝宽度的减小,最大刚度对应的气膜厚度逐渐减小,最大刚度值增加。

小间隙下狭缝节流静压气体止推轴承静态性能的研究

减小气膜间隙可以提高气体轴承的刚度和承载,为研究小间隙下狭缝节流气体止推轴承静特性,运用FLUENT软件对小间隙下狭缝节流止推轴承进行流场仿真。采用滑移边界条件对小间隙下轴承流场进行计算,结果表明,随着气膜厚度的增加,滑移的影响逐渐减小,当膜厚大于等于4μm时滑移影响可以忽略。计算了狭缝结构对轴承静特性的影响,结果表明,在其他参数相同的条件下,轴承的承载力随狭缝的宽度的增加而增加;随着狭缝深度的增加而减小。在其它结构参数相同的条件下,随着狭缝宽度的减小,最大刚度值增加,最大刚度对应的气膜厚度逐渐减小;随着狭缝深度的增加,最大刚度值增加,最大刚度对应的气膜厚度逐渐减小。

吸能防爬器结构槽孔形状优化

基于OptiStruct软件,采用形状优化辅以尺寸优化进行带槽孔承载结构轻量化设计,以地铁车辆吸能防爬器诱导槽孔设计为例,在2种不同应力约束的工况下对圆形、矩形加半圆形、椭圆形3种槽孔进行形状优化并予以比较,从而探讨了运用最优化技术指导槽孔结构设计的方法。

某水电站大孔口深孔弧形闸门设计探讨

某水电站地处寒冷地区,由高坝大库组成,在预可研前期泄水系统作了放空洞参与施工度汛的方案。该方案设置的中层放空洞弧门孔口尺寸大、挡水及运行水头高,设计难度大。因此,以传统的设计思路,不仅其门叶、支臂、支铰的制造、运输及安装难度大,而且其启闭设备的技术水平要求也很高,实现的难度大。加之,若其水封采用技术成熟、经济性较好的充压式止水型式在低温情况下存在管路冻住失效的风险,不利于弧门的安全运行。因而,本文针对以上问题对该大孔口深孔弧形闸门的结构、水封、门槽及启闭设备型式进行了分析比较,并提出相应的解决方案,可为后续类似弧形闸门的设计提供一些借鉴和参考。

一种用于滚动轴承的可靠性虚拟试验方法

常规的试验和理论计算不能有效地分析轴承的各类随机误差对其动态特性的影响,因此提出一种滚动轴承可靠性虚拟试验方法.首先基于动态接触力学和显式动力学有限元算法,建立三维参数化深沟球轴承有限元模型,得到轴承内外圈、滚珠、保持架之间的接触应力、应变的变化情况及接触过程中的压力分布情况.在此基础上,运用APDL语言实现乘同余数法产生伪随机数的计算程序,综合考虑轴承原始制造误差以及转速、载荷等不同工况对轴承动态性能的影响,对轴承进行多次随机虚拟试验,运用K-S检验法确定所获得的实验数据分布,求取轴承疲劳失效的可靠度.运用蒙特卡罗法对轴承进行1 000次模拟计算,得出了轴承对各参数变量的可靠性灵敏度,为轴承疲劳强度计算和动态优化设计提供可靠的理论依据.

长江三峡链子崖危岩体煤层采空区的治理

介绍了长江三峡链子崖危岩体防治工程煤层采空区的治理情况。针对危岩体地质条件及变形特征，结合煤层采空区的实际情况，工程采用承重阻滑键的治理方案，将所有的承重阻滑键连接起来，使危岩体底部构筑成一个完整的混凝土支撑结构体系，实现承重阻滑的目的，从而阻止危岩体的滑动及下沉。

圆隙缝动静压轴承静特性分析

本文提出了一种新型动静压滑动轴承——圆隙缝动静压辕承。分析了诙轴承的承载能力和刚度,并分析了设计参数对它们的影响。结果表明,该轴承性能优于传统的隙缝式轴随承。而且这种轴承加工方便,很有应用前景。

基于混凝土损伤塑性模型的闸门槽抗剪稳定研究

为保证闸门槽设计的合理性,针对其设计中抗剪稳定分析所存在的不足,利用ABAQUS软件提供的混凝土损伤塑性模型,建立某闸门槽的三维数值模型,研究其在无筋和有筋情况下从加载初期到彻底破坏的全过程。结果表明:无筋闸门槽在位移载荷作用下先表现为内侧转角发生拉裂破坏,最后沿某一斜截面发生剪切破坏;加筋虽能提高该闸门槽的承载力但效果有限,且该闸门槽在无筋情况下也不存在剪切破坏的危险。有限元计算结果和理论分析计算结果对比表明,两种方法结果基本一致,一定程度上验证了数值模型计算的合理性。

圆隙缝动静压轴承承载刚度分析

提出了一种新型动静压滑动轴承──圆隙缝动静压轴承．分析了该轴承的承载能力和刚度及设计参数对它们的影响．结果表明，该轴承性能优于传统的隙缝式轴承，且加工方便，很有应用前景．

深沟球轴承可靠性虚拟试验方法研究

提出一种滚动轴承可靠性虚拟试验方法。运用蒙特卡罗模拟法对轴承的随机结构模型进行103次模拟计算,得出轴承对各参数变量的可靠性灵敏度,为轴承疲劳强度计算和动态优化设计提供可靠的理论依据。