逆坡倾角对管道水流粗颗粒输送脉动压强影响试验研究

管道输送时水流压强的脉动特性反映了管流紊动程度与紊动能量，对管道输送安全及稳定运行影响显著。本研究以管道清水粗颗粒输送为研究背景，通过自行设计的物理模型试验装置，模拟了不同管道逆坡倾角条件下粗颗粒泥沙的水力输送过程，分析了不同逆坡倾角条件下管壁瞬时压强、时均压强、脉动压强振幅分布和频谱特性。试验结果表明，当管道逆坡倾角增大时，脉动压强的时均压强和瞬时峰值压强随倾斜角度的增大而减小；脉动峰值压强总趋势随倾斜角度的增大而增大；脉动压强的振幅分布符合高斯分布，随倾斜角度的增加，脉动压强的振幅逐渐增加。其概率密度函数形态从“高瘦”逐渐向“矮胖”发展；脉动压强的功率谱谱函数的优势频率主要集中在25 Hz的主频范围，随管道的倾斜角度增加，脉动压强的优势频率逐渐向较大频率的发展，总体变化较小。     

卸荷引起堆积体边坡变形的空间变异性分析

利用地质统计学原理和遗传算法,确定出卸荷条件下堆积体边坡变形的变异函数,对堆积体边坡进行卸荷条件下变形的时间变异性分析.采用角度误差限和距离误差限,对并不完全呈网格状的实际观测点布置进行网格化处理,求出各方向的变异函数,进行卸荷条件堆积体边坡变形的空间变异性分析,同时构造出方向综合变异指标,分析堆积体边坡卸荷条件下哪个方向的变异性最大,从而关注此方向的变形发展.利用熵权理论对普通克立格方程组的负权值进行修正,用修正后的权值对卸荷条件下堆积体边坡待估点的变形进行普通克立格估值.用所提理论对堆积体边坡卸荷时实际监测到的变形资料进行空间变异性分析,分析结果和实际监测情况较吻合,证明了分析理论的正确性和可行性,也为变形分析提供了一种新的分析方法和思路.     

轮胎刷子模型分析Ⅰ.稳态侧偏 刷子模型

轮胎了模型是只考虑胎面弹性而将胎体视为刚性的简化理论模型。在分析稳态条件下印迹侧向变形和垂直载荷分布的基础上,并考虑到印迹区内发生滑移时的情形,系统地分析了只考虑胎面侧向弹性的轮胎稳态侧偏刷子模型的建模机理及其边界条件,讨论了载荷分布函数的约束条件和鲺迹起滑点的有效范围,为建立轮胎侧偏半经验模型或复杂侧偏模型提供理论依据与方法。     

轮胎刷子模型分析 Ⅰ.稳态侧偏刷子模型

轮胎刷子模型是只考虑胎面弹性而将胎体视为刚性的简化理论模型。在分析稳态条件下印迹侧向变形和垂直载荷分布的基础上,并考虑到印迹区内发生滑移时的情形,系统地分析了只考虑胎面侧向弹性的轮胎稳态侧偏刷子模型的建模机理及其边界条件,讨论了载荷分布函数的约束条件和印迹起滑点的有效范围,为建立轮胎侧偏半经验模型或复杂侧偏模型提供理论依据与方法。     

上埋式深埋管涵土压力分布的弹性

为准确分析埋地管道的管周应力状态，必须充分考虑管土相互作用的特性。在考虑管土变形协调的基础上，将上埋式管道管周土压力问题归结为求解重力场下二维弹性介质内嵌弹性圆环的孔洞应力集中问题，得到了管周应力与位移的分布函数,并对管道土压力的计算图式进行了简化，最后通过算例将本文结果与其他方法结果进行了比较。     

空间并联机构弹性动力学优化设计

研究了4-UPS-UPU 5自由度空间并联机构的弹性动力学优化设计。基于KED方法建立了并联机构的弹性动力学模型,以并联机构运动过程中5个驱动杆的最大变形能和最大动应力限制条件作为约束方程,将机构的总质量函数和基频函数整合成一个综合优化目标函数,分别采用fmincon函数和遗传算法进行优化设计,确定了并联机构动平台质量和5个驱动杆截面积的最佳参数值,验证了以上优化方法和优化结果的正确性与合理性。     

热变形对内燃机主轴承润滑特性影响的仿真分析

阐述了计入热变形影响的内燃机主轴承热流体动力润滑分析方法,分别采用不同边界条件结合实例进行了数值仿真比较分析。仿真结果显示,在所采用的任一边界条件下,计入热变形影响因素后轴心运动轨迹均发生很大变化;并且,平均机油流量和一个载荷周期内机油最大压强比未考虑热变形时均明显增加,而一个载荷周期内的最小油膜厚度则明显减小。     

空间柔性闭链机器人动力学建模与振动仿真

空间闭链机器人的柔性连杆在高速运行状态下产生的弹性变形对系统振动效应具有重要影响.为准确分析柔性连杆对空间柔性闭链机器人振动特性的影响,采用有限单元法对柔性构件进行离散,基于浮动坐标系法描述构件位移场,最后通过Lagrange方程建立空间刚柔耦合闭链机器人动力学模型及振动方程,并分析系统固有频率和振型函数.基于同等参数...     

原棉压缩参数与力学指标的关系

为研究原棉的压缩性能,对原棉进行单轴准静态加载试验,获得原棉的力—变形曲线.基于流变理论,建立原棉的压缩黏弹塑性模型,获得应力与时间的函数关系式.通过拟合试验数据,计算出原棉的力学指标,并分析压缩参数与原棉力学指标变化规律.结果 表明原棉压缩体现了非线性黏弹性、非线性黏弹塑性和高级黏弹性,压缩过程以黏弹性为主,回复过程...     

基于承载接触分析的双重功率分流机构均载特性

建立了双重功率分流系统弹性支承下的力学模型.运用轮齿几何接触分析(TCA)和承载接触分析(LTCA)方法对齿轮副实际啮合过程进行仿真,拟合了齿轮副的时变啮合刚度,提高了计算精确度.根据系统构成功率流闭环的特点推导出系统的变形协调条件,并结合力矩平衡方程和弹性支承条件计算各齿轮副传递的扭矩,得到系统的均载系数.讨论了各种误差对系统功率分流的影响,为双重功率分流传动系统的设计提供了参考.     

水润滑塑料合金轴承的摩擦磨损性能研究

以含沙量不同的两种自来水为润滑介质，用MPV－200型摩擦磨损试验机研究了水润滑酚醛树脂塑料合金轴承的摩擦磨损性能，得出不同水质、不同工况下的摩擦学特性，并对作用机理进行了系统分析，为水润滑塑料合金轴承的实际应用提供理论指导。     

水润滑塑料及其合金轴承的摩擦学性能研究

用MPV－200型摩擦磨损试验机测定了超高分子量聚乙烯塑料及其合金轴承在含泥沙自来水润滑条件下的摩擦学性能，研究了载荷、速度、运行时间等因素对轴承摩擦因数和磨损率的影响，得出了摩擦学性能随各种因素的变化规律。结果表明：合金轴承的摩擦因数低，磨损率不足塑料轴承的50％。对作用机理进行了系统分析，为水润滑超高分子量聚乙烯轴承的实际应用和改进提供了理论依据。     

水润滑塑料合金轴承的润滑机理

阐述了多重网格算法的基本原理及其在水润滑塑料合金轴承弹流润滑数值计算中的具体实施过程，并在线接触弹流润滑理论的基础上，对水润滑塑料合金轴承的弹流润滑模型进行数值计算，绘出无量纲压力和无量纲膜厚曲线。从理论上揭示出润滑机理为由于塑料合金具有高弹性而弹性模量较低，因而水润滑塑料合金轴承易于产生弹性变形，导致轴承与轴摩擦表面间楔形水膜的形成，从而形成弹流润滑。     

水润滑轴承-转子系统的瞬态响应特性

阶跃、脉冲等非周期载荷具有幅值突变、变化剧烈的特点,当它们作用于滑动轴承主轴时,轴心位置可能会发生突变,造成轴承润滑状况的突然变化.海水淡化泵机组在启动、停机和转速变化时,可能会承受不同的瞬变载荷,为研究该泵水润滑轴承在瞬变载荷作用下的润滑情况及动特性的变化,使用Pro/E三维造型软件建立水润滑轴承-转子系统的流固耦合模型,应用计算流体动力学(CFD)技术和流固耦合(FSI)方法,分别对水润滑轴承-转子系统施加阶跃载荷、矩形载荷和三角脉冲载荷,分析不同时刻下转子的弹性变形对水润滑轴承周向压力分布、水膜承载力以及轴心位置的影响.结果表明:在瞬变载荷作用时,轴心位置、水膜承载力和最大水膜压力都有较大的变化并呈现一定的振荡过程;由于脉冲载荷作用时间有限,随着其消失,轴心位置仍收敛于原来的平衡位置,而阶跃载荷则使轴心位置收敛于新的平衡位置.     

海水淡化泵水润滑轴承间隙的优化设计

针对海水淡化高压泵水润滑轴承存在的润滑问题,设计了6种不同轴承半径间隙的水润滑轴承;用三维造型软件Pro/E建立了滑动轴承内部三维流动水膜数学模型;利用Fluent 6.2进行非结构化六面体/楔形网格划分,采用RNGk-ε湍流模型和SIMPLE算法,对不同轴承半径间隙内水膜的三维流场和同一轴承半径间隙不同偏心距下的水润滑轴承的动特性进行了模拟,得到了轴承内部动压力分布以及流量、承载力、刚度与轴承半径间隙之间的关系.结果表明,所研究的水润滑轴承在半径间隙为0.2 mm时性能最佳.模拟结果可以对水润滑轴承的润滑特性进行预测,可为高压泵水润滑轴承的优化设计和安全运行提供参考.     

海水淡化高压泵水润滑轴承液膜压力分布

针对海水淡化高压多级泵水润滑轴承的可靠性论证研究和探究其液膜动力传递机理,并分析液膜压力分布及其影响因素,文中采用有限差分法数值求解二维定常雷诺方程将方程离散化处理,并且采用超松弛迭代法求解离散的线性方程组以达到加速收敛的目的,通过Matlab编程求得海水淡化泵水润滑轴承沿周向的水膜压力先增后减并呈现出非线性,而沿轴向则呈抛物线分布,并通过对轴承宽径比和偏心率参数方案的选择对比,研究其影响水润滑轴承的压力分布,结果显示水膜压力随轴承宽径比和偏心率的增大而增大.验证结果表明前期设计的水润滑轴承,能够保证水润滑轴承所起的安全润滑和支撑作用.     

基于能量损耗的球轴承摩阻力臂计算方法

为了解决水工闸门滚动行走支承的球轴承摩阻力臂计算方法问题,从能量损耗角度出发,将球轴承的滚动摩擦简化为微观滑动、弹性滞后和黏着效应3种.其中微观滑动的接触面近似为圆形区域,其应力分布采用2个相似的＂赫兹＂应力分布式进行叠加,来满足接触边界条件;弹性滞后则是由于滚珠材料并不是完全的弹性材料引起的.当滚珠受外载荷作用时发生变形,在变形过程中由于材料内摩擦作用所引起的结构阻尼将消耗一部分能量,而这部分能量是产生弹性滞后的原因,弹性滞后与应变成正比;黏着效应与接触材料的表面能有关,当滚球在套圈内滚动时滚珠需要克服接触材料的表面能,在克服材料表面能的过程中需要消耗一部分能量,这部分能量就是产生黏着效应的主要原因.通过选用440C不锈钢、氮化硅、碳化硅和碳化钨等滚动轴承中常用的材料进行计算,研究发现球轴承的摩阻力臂与打滑比成正比、与载荷成反比.     

土壤垂直和水平复合载荷-变形关系研究

基于有限元理论分析了土壤在承受垂直和水平复合载荷下的变形规律。首先通过平板沉陷试验分析确定土壤在垂直载荷作用下的载荷-变形关系,接着考虑水平载荷的影响,通过剪切试验确定土壤的复合载荷-变形关系。研究结果表明,水平载荷会造成土壤的滑动沉陷,水平剪切位移与土壤的滑动沉陷量之间呈线性关系。对影响滑动沉陷量的因素进行了分析,其中影响比较大的因素是垂直方向的载荷以及土壤的塑性参数:黏聚力和摩擦角,而土壤的弹性参数:弹性模量和泊松比对滑动沉陷量的影响比较小。     

水润滑可倾瓦轴承动静特性

为了研究水润滑可倾瓦轴承的综合性能,以五瓦可倾瓦轴承作为研究对象,系统性地研究并分析了该水润滑轴承在不同结构参数下的动静特性.基于有限差分数值解法求解雷诺方程,分析了不同结构参数对水润滑可倾瓦轴承的最小水膜厚度、轴颈偏心率、Sommerfeld数及动力特性系数等性能参数的影响.研究结果表明:增大轴承的长径比或预负荷系数都可以提高水润滑可倾瓦轴承的承载特性;当转子不需要逆转时,采用瓦块支点偏置设计,当支点偏置率在0.6左右时水润滑可倾瓦轴承的性能较佳;适当加大承载瓦的瓦块张角有利于提高轴承的稳定性和承载能力.     

半径间隙对水润滑轴承轴心轨迹的影响

为了研究海水淡化高压泵水润滑轴承半径间隙对转子系统稳定性的影响,设计了3种不同半径间隙的水润滑轴承,采用数值模拟和试验研究相结合的方法,对不同半径间隙时的干、湿转子轴心轨迹进行研究.结果表明:随着轴承半径间隙的增大,干转子的涡动中心明显向X,Y轴负方向漂移,而湿转子由于系统的阻尼增大涡动中心变化不明显;湿转子的涡动振幅明显大于干转子的;数值计算的结果与试验结果基本吻合,在轴承间隙较大时,干转子系统稳定性较差,半径间隙为0.1 mm时,润滑效果最好.研究结果为海水淡化高压泵水润滑轴承参数的优化设计提供必要的参考依据.