小孔节流空气静压止推轴承平面跨缝试验研究

在航空航天领域的微重力模拟中,空气静压止推轴承在完成平面跨缝试验过程中由于增加了1个时变的出口边界,支撑气膜内部的流场随出口边界位置的变化而发生变化,从而影响止推轴承的静态特性和微振动特性.为了明确跨缝过程中空气静压止推轴承宏观表现出的服役特性,本文中基于静压气体润滑理论,搭建空气轴承平面跨缝的试验台,针对中心供气和三孔均布的圆盘型小孔节流空气静压止推轴承开展试验研究,分析不同供气压力、浮起高度和跨缝位置下轴承的静态特性和微振动特性.研究表明:空气轴承平面跨缝时,相当于支撑气膜增加1个时变的出口边界,因而会出现泄气现象导致承载力减小;当供气孔正对支撑台面间的拼缝时,轴承的自激微振动幅值最小;空气静压轴承在平面跨缝过程中,在相同浮起高度下,随着供气压力增大,轴承的静承载能力和静刚度都有所提高;随着负载增大,过供气孔时的微振动幅值减小.

运用ANSYS的平面止推轴承有限元分析

基于有限元分析软件ANSYS,建立了平面止推轴承接触分析的三维模型,对钢球和滚道的接触问题进行了数值模拟,分析了接触刚度(FKN)、渗透容差(FTOLN)、初始闭合(ICONT)、接触算法和对称接触等关键参数,并给出了推荐值。轴承承载后的应力和弹性趋近量与Hertz理论计算结果的误差分别为0.98%和2.26%,验证了有限元模型建立和分析过程的正确性,也为相关滚动轴承的静力学分析提供了理论依据。

基于导弹动力特征的单星预警算法

单星探测预警是空间预警系统发展的必然经历过程和重要组成部分,属于不完备测量条件,需要有预警信息库中先验信息的支持才能估计飞行导弹的弹道以及落点等预报参数。基于导弹动力特征,建立适用于单星预警的算法,解决目前依靠标准弹道模板方法的不足,并给出了仿真比较,从而验证了该算法具有更好的可靠性和可行性。

螺旋面扇形瓦推力轴承热动力润滑性能分析

提出了一种适用于推力轴承的新型瓦——螺旋面扇形瓦，并对其热动力润滑性能进行了分析。螺旋面瓦与平面瓦比较，因其本身具有一定的斜度而具有许多特点，如油膜厚度大，承载能力大，剪切速率低，粘性耗散小，温升较小，功耗少而且制造加工容易等，因此可以很好地取代平面扇形瓦。

准噶尔盆地红车断裂带同生逆冲断裂特征

将准噶尔盆地西北缘红车断裂带分成4个断裂亚带:红山嘴逆冲断裂亚带、中拐反冲断裂亚带、车排子近NS向逆冲断裂亚带和车75井—车77井NW向逆冲断裂亚带,并分析各断裂亚带的平面分布特征及形成机制,再运用断裂生长指数和断距分析方法对典型构造剖面进行研究,认为同生逆冲断裂多数是前缘主干断裂,为高角度基底卷入型叠瓦冲断构造,对二叠系、三叠系和侏罗系底部的沉积有明显控制作用。二叠纪逆冲推覆剧烈,逆冲断裂普遍发育,三叠纪断裂发育强度由北向南呈减弱趋势;侏罗纪断裂发育表现为北部地区较弱,中部地区较强,南部地区几乎停止的特点。二叠纪到三叠纪断裂发育为前展式,三叠纪到侏罗纪断裂发育为后展式。

基于B平面参数的行星际小推力轨道制导策略

针对行星际小推力转移轨道制导问题,提出了一种基于目标B平面参数的预测制导方法.在对推力控制量进行分段参数化基础上,采用序列二次规划算法获得标称转移轨道;然后将分段控制函数系数作为制导参数,以B平面参数为目标约束,通过线性化处理建立目标B平面参数与离散制导参数间的映射关系.基于微分校正思想,采用分段逐次修正策略实现了制导参数的修正.以火星探测任务为例,基于蒙特卡洛仿真对本文方法进行了数值验证,结果表明:相比轨道参数方法,利用B平面参数方法的轨道修正次数更少,且制导精度高.

固定斜面瓦推力轴承变形分析

依据润滑理论,采用有限元数值分析方法,运用ANSYS计算软件,对固定斜面瓦推力轴承的变形进行了数值模拟,并建立了轴瓦变形的油膜形状控制方程的数学模型。分析结果表明:力导致瓦面产生中凹变形,且随载荷和轴瓦厚的增大而增大;温度导致瓦面产生中凸变形,且随温度和轴瓦厚度尺寸的增大而增大;瓦面实际变形是力、热变形的叠加。该结论可为此类推力轴承的设计、应用提供参考依据,以减少产生不利于承载能力的瓦面凹变形。

单星探测弹道特征信息提取方法研究

单星探测预警是天基预警系统发展的必然经历过程和重要组成部分,单星探测预警属于不完备测量,需要先验信息的支持才能估计弹道以及进行相应的预警,因此如何构建预警信息库就尤为重要。首先分析了一种弹道导弹的本质特征,并在此基础上建立了提取弹道特征信息的算法,从而使单星预警成为可能,仿真算例验证了该方法的可行性。

不平衡推力法的弹塑性有限元改进

结合杭金衢高速公路K111碎石土滑坡工程实例,研究如何使极限平衡法与有限元法有机结合应用于边坡稳定性计算和分析中,以及碎石土边坡稳定性系数与滑动面抗剪强度发挥程度的关系。研究结果表明,可以采用弹塑性有限元边坡稳定性极限分析法,得到边坡接近破坏状态时滑坡体的塑性变形破坏区,然后据此确定边坡的滑动面;通过野外工程地质勘探揭示,该法确定的潜在滑动面与实际滑动面基本相符;可根据极限状态下塑性应变值的大小确定滑面带上不同抗剪强度取值段,采用全面考虑滑面上岩土体抗剪强度不同发挥程度的不平衡推力法计算碎石土边坡的稳定性系数;采用该方法进行碎石土边坡稳定性分析能更加真实地反映边坡所处的实际状态。

发动机止推瓦测试装置的研制及应用

汽车发动机曲轴止推瓦止推耐磨性能试验中,止推面推拉力、止推片温度是两项重要的控制检测参数。由触摸屏、可编程控制器、止推瓦温度传感器、止推轴承套座组成的止推瓦测试装置,实现了止推瓦轴向负荷的加载和止推片温度的准确检测。

水上搜救机器人航迹跟踪控制器设计

为解决水上搜救机器人航迹跟踪控制问题,以三推进器水上机器人为研究对象,设计一种间接航迹跟踪控制器,该控制器由内环航向航速控制和外环航迹制导律组成.内环航向航速控制在S面控制方法基础上加入基于反馈误差的自适应调整;外环航迹制导律在LOS(line-of-sight)算法的基础上改进前视距离的选择方式,增加航迹跟踪的灵活性.而针对推力分配冗余的问题,采用二次规划方法优化推力的分配.仿真和实验结果表明,该控制器能够实现水上搜救机器人对航迹较快较稳的跟踪.

航空发动机排气引射器推力性能研究

根据发动机排气引射器流场的特征,建立了引射器内流场和排气系统外流流场的一体化三维数值模拟计算模型,得到了整个流场的基本参数;对引射器出口截面流场进行了理论分析,采用某型发动机引射器的尾流流场实验数据对模型进行了实验验证,理论分析和实验验证结果表明模型建立准确可靠。最后采用微元法,结合得到的流场参数计算了使用不同引射器时发动机的推力大小,并给出了各波瓣引射器相对于引射器1的推力损失情况。

金川二矿区1150m中段水平矿柱的屈服破坏过程

金川二矿区采用大面积不留矿柱回填采矿法,开拓出不同标高的两个采矿面,其间为水平矿柱。2004年,水平矿柱东薄西厚,东部二盘区厚度最小,约32 m。通过建立三维有限元弹塑性力学模型,模拟计算了水平矿柱上各盘区的屈服破坏过程。模拟结果表明:水平矿柱的屈服破坏从东部开始,然后扩展到西部,2005年的水平矿柱已基本上整体进入破坏状态;水平矿柱上各盘区在2006年及以后的开采中将很快出现显著沉陷,这与矿区2006年的现场观察相符;已经屈服的水平矿柱对上盘围岩中巷道工程的抵顶作用将衰减,不会成为未来巷道破坏的主要影响因素,故没有必要调整水平矿柱上各盘区的既定采矿方案。

喷水推进高速三体滑行艇数值自航研究

为了验证计算流体力学(CFD)方法预报滑行艇自由液面粘性流场的精确度,判断为某三体滑行艇设计的喷水推进器能否满足快速性要求,采用CFD方法对某喷水推进高速(1<Fr_L<1.8)三体滑行艇进行两相流的数值自航,并与试验值比较。运用切割体网格技术并基于RANS VOF求解,首先计算了五个不同速度下的裸艇阻力。结果表明:阻力系数最大误差8.3%,最小误差0.5%,达到了较好的计算精度;采用等推力系数法,在模型尺度下进行"滑行艇+喷泵"的数值自航,将结果推算到实尺度艇,结果表明该喷泵可以达到设计航速;高速航行时推力减额为负的主要原因是艇首尾压差阻力的显著降低。计算结果显示,考虑自由液面时滑行艇底部会出现不合理的水气分布,这影响到滑行艇的阻力性能和喷泵的推进性能,通过局部网格加密可以显著减少艇底非正常水气分布,但艇底气水层难以完全消除,这可能是CFD方法预报滑行艇阻力精度难以控制的原因之一。

端面波对液体静压止推轴承静态特性的影响

由于加工误差的存在,轴承端面不可避免存在轴向跳动。为研究轴向跳动周期、幅值和相位对静压止推轴承性能的影响,仅考虑占主导地位的基频谐波跳动,将其纳入封油面间隙变化方程,通过构建止推轴承端面模型,模拟封油面间隙变化情况;采用有限差分法求解极坐标系下的雷诺方程,获得封油面上的压力分布,分析讨论了端面基波的周期、幅值和相位对静压止推轴承静态特性的影响。结果表明,当轴承结构参数不变时,随着转速提高,流量、承载力和动压比均随之增加,而静压腔压力则减小。相同转速时,随周期增大,流量减小,静压腔压力和承载力增加,动压比先增大后减小;随幅值增大,流量和动压比增大,静压腔压力和承载力减小;随相位增加,流量先增大后减小再增大,静压腔压力先减小后增大再减小,承载力和动压比先减小后增大。

发动机试车台推力测量系统中心加载现场校准技术研究

介绍了发动机试车台推力秤中心加载校准方法,并与平面加载校准方法进行了试验比较,进而得出相应结论。

分块型封顶块管片的顶进力控制研究

为研究分块型封顶块管片在盾构顶进过程中的受力控制问题,以北京地铁14号线盾构法扩建高家园车站工程为研究背景,采用试验验证、理论推导和三维数值计算相结合的方法,开展盾构顶进力对分块型封顶块力学影响规律的研究。研究结果表明:分块型封顶块在顶进过程中的结构稳定性与盾构千斤顶的布置模式、千斤顶顶进量级、顶进压力差和千斤顶布置间距有直接关系;并且在通过优化分析得到的双侧顶进模式中,分块型封顶块会在后三者共同影响下,形成接触面错缝发展临界面。

推力轴承油膜温度场的可视化研究

推力轴承是重型机械、通用机械的关键部件 ,广泛应用于电力、冶金等领域。推力轴承的油膜性能直接影响到整个机组运行的可靠性。但是 ,它所处的位置十分特殊 ,研究人员看不到其三维形貌。本文在推力轴承三维热弹流计算的基础上用可视化技术详细地研究了油膜温度场的三维分布情况 ,研究成果对更深入地研究轴承运行过程中油膜的动态变化和传热机、优化设计方案具有十分重要的理论和实践意义。

重庆地区边坡设计中下滑推力计算常见问题探讨

顺层边坡的平面滑动、土岩结合面的折线滑动是重庆地区常见的边坡破坏模式。设计过程中下滑推力的准确计算在整个边坡工程中起着至关重要的作用。该文在分析总结大量设计资料的基础上,列举了三种下滑力计算的常见问题,结合工程实例进行分析讨论,帮助设计人员及相关人员引起注意,供设计人员实际工程中参考,这对避免产生边坡工程的安全事故,提高设计单位水平具有一定意义。

双向压扭联轴器滞环颤振补偿技术研究

提出一种针对2D电液比例方向阀的双向压扭联轴器的设计方案,用球型滚轮传递运动,将楔形件的直线运动转换为阀芯的旋转运动,同时放大输出转矩和2D阀芯的扭转角度。建立了压-扭联轴器的动力学方程,用相平面法研究了其颤振补偿间隙特性,采用颤振补偿技术降低压扭联轴器的滞环,达到消除间隙的效果。在建立数学模型和制作样机的基础上,对楔形件直线运动与阀杆旋转角度之间的关系进行了仿真和实验,仿真分析与实验结果基本吻合,实验结果表明:采用颤振补偿技术可有效降低因间隙产生的滞环;颤振幅值为间隙量50%时,滞环约为3.7%,颤振幅值大于间隙量时,滞环小于2%。