空间导叶叶片的一种测绘方法

介绍了一种实用且准确的空间导叶叶片的测绘方法。首先,根据导叶样品,测出导叶的各有关尺寸,作出外形图,然后去除外壳体,再保留一至两枚叶片,画等高线,测得叶片内外流线在等高线各点到中心线的半径尺寸,作出导叶的轴面投影图。接着,在叶片工作面的左侧,作一过导叶轴心线的垂直剖切面,与导叶内壳体外表面相交,测得叶片工作面一侧内、外流线上各点到垂直剖切面与导叶内壳体外表面各交点的弦长,并利用三角函数计算方法求得     

涡轮增压器压气机叶片模态特性分析

利用CAD软件对增压器各部件进行三维实体造形,并运用大型有限元分析软件对叶轮大小叶片进行模态分析,得到叶片的各阶固有频率及相应振型,还考虑了应力刚化和旋转软化对运动状态下叶片固有频率的影响,通过增压器工作转速分析了叶片的共振频率,为增压器叶片的优化设计提供了依据。     

无过载双流道排污泵性能预测研究

在进行无过载双流道排污泵设计时,利用公式预测的性能和试验结果有较大误差。对此,通过流动分析指出,普通离心泵相对液流角与叶片出口安放角相差不大,而在双流道叶轮出口速度三角形中,相对液流角与叶片出口安放角相差较大,因此,用叶片出口安放角进行性能预测是造成误差的主要原因。提出了双流道泵无过载性能预测的计算方法:!2应取叶片背面出口安放角;计算叶片排挤系数时,叶片厚度应取内流道出口处叶片厚度。试验表明,该计算方法能大大提高性能预测的准确性,预估最大轴功率值及其位置较普通计算方法误差大幅度减小。     

双吸泵作液力透平内部流动诱导噪声数值分析

为进一步研究双吸离心泵在液力透平工况下振动与噪声的变化规律,采用一种间接混合计算方法即计算流体力学CFD与LMS Virtual-Lab声学仿真软件相结合的方式对双吸泵内部声场进行求解.利用k-ε湍流模型对双吸泵进行三维非定常流场计算,并在分析出偶极子声源为流动噪声的主要噪声源后,提取蜗壳表面以及叶片的压力脉动作为偶极子声源.基于LMS Vir-tual-Lab声学仿真模块,利用直接边界元法(DBEM)对内声场的数值仿真计算分析,得出了声学边界元模型表面声压级分布,以及内部主要检测点的声压级频率响应函数.结果表明:叶片通过频率及其谐频是产生流动噪声的主频,在叶频处泵蜗壳进口和叶片的声压值最大;各谐频处流动噪声也出现了峰值,但随着频率的增大,流动噪声的声压值明显衰减.研究结果为泵作液力透平工况下减振降噪提供有益参考.     

风电机组叶片模型载荷的有限元分析

针对叶片材料为木质夹心外裹玻璃纤维复合材料的试验,用100W叶片进行了气动载荷的计算及叶片的有限元建模和分析。分析中,考虑了叶片复合材料的各向异性和材料的铺层结构,使得分析更加符合实际情况,得到了不同风速工况下叶片的应力分布,并与静载试验结果进行对比,结果较一致。由此说明了有限元分析方法的合理性,并验证叶片在各风工况下是安全的。     

偏置分流叶片离心泵叶轮内部流动数值模拟

对偏置的分流叶片离心泵叶轮内三维不可压湍流场进行数值模拟。计算采用雷诺时均方程和修正的κ-ε湍流模型。应用压强连接的隐式修正法（SIMPLE-C）建立的压力速度校正方程基础上,利用贴体坐标系和交错网格技术进行计算。计算结果首次揭示了不同偏置位置的分流叶片离心泵叶轮内湍流流动的速度分布、压力分布规律,并对增加分流叶片后叶轮内部的流动状况进行了分析和研究。研究结果表明在分流叶片前缘区,压力最低,相对速度增加到一个较高的值,且分流叶片冲刷了尾流,在分流叶片偏向吸力侧时速度分布、压力分布都更加趋于合理。     

基于图像处理的葡萄叶片含水率诊断初探

随着图像处理与分析技术的蓬勃发展,许多专家学者利用图像获取工具比人眼更精细的分辨能力,应用图像处理技术进行信息诊断研究。以温室大棚中的葡萄植株为研究对象,使用卡西欧ex-2750数码相机采集葡萄冠层叶片图像,并通过烘干法测量叶片样本的含水率,通过MATLAB计算叶片图像的灰度均值。通过对提取的15组葡萄叶片样本数据的多项式曲线拟合,建立了基于叶片图像灰度均值的叶片含水率估算模型,模型的确定系数R2高达0.780 3。结果表明,利用叶片图像的灰度均值可以对葡萄叶片的含水率进行诊断。     

MQ—600型气流辅助式喷杆弥雾机风机设计与试验

设计了用于MQ—600型气流辅助式喷杆弥雾机的轴流风机。根据气流辅助式喷杆弥雾机喷施作物冠层的末速度原则,确定风机的风量、风压和出流速度等参数;以此作为风机设计的依据,设计计算了轴流风机的比转数、轮毂比、外径、叶片各截面气流全压分布等关键参数,进行了风机叶片选型、叶片各截面处弦长和叶片数量计算。并对风机驱动系统进行了设计。根据设计结果加工了物理样机,并对其性能进行了试验研究,试验结果表明,风机转速1473r/min时,风助风筒出口风速32.1m/s, 出口风下方0.5m处风速8.6m/s,风机性能满足使用要求。     

轴流式通风机气动特性数值模拟

轴流式通风机被广泛应用于国民经济的各大领域。在思考如何能够设计和制造出更高效率、更加节能以及高效工作区更大的轴流式通风机时,CFD(计算流体力学)技术应运而生。鉴于此,以最为常见的轴流式通风机为例,利用Icepak仿真软件对轴流式通风机进行气动数值模拟。直接对简化修复后的通风机三维模型进行数值分析,可以即时查看通风机叶片的速度矢量图和流经通风机叶片的真实迹线分布等结果,为设计人员进行通风机模型的进一步优化提供了验证。     

基于多视角图像的植物叶片建模与曲面面积测量

针对现有测量植物叶片面积方法会对叶片造成一定程度的损伤,提出一种直接对自然生长状态下的叶片进行测量的方法.首先,对数码相机进行校正获取相机参数,从多角度拍摄自然生长状态下的叶片;然后,利用PhotoModeler软件对图像进行处理,获得叶片三维点云模型;再利用Matlab编程实现叶片的三维曲面建模并计算曲面面积.将该测量结果与采用扫描仪结合Photoshop测量结果进行了对比,实验结果表明,提出的方法对自然状态下的叶片测量效果良好,精度达99％.     

基于浮点编码遗传算法的钢闸门主梁优化设计

针对目前钢闸门结构优化设计中存在的问题，建立了钢闸门主梁多目标优化的数学模型，提出了将浮点编码遗传算法与最小偏差法相结合，并将其应用到平面钢闸门主梁的多目标优化设计中，以主梁的重量，主梁抗弯截面模量与截面积的比值为目标函数进行了优化设计。优化结果表明，此方法能够克服传统优化算法极易陷入局部最优的缺点，而且收敛速度快，计算精度高。     

覆盖层厚度对闸室结构影响分析

在进行水闸设计时,覆盖层厚度的不同对闸室结构应力的计算结果有着很大影响。目前针对含有一定厚度覆盖层的地基,运用得较成熟的分析方法是弹性地基梁法,而在使用该方法时,又可由覆盖层厚度情况分为两种假定：“文克尔”型地基和“半无限大弹性体”型地基。对于这一应用范围的假定,其合理性目前还没有较系统的研究,本文结合ANSYS大型有限元分析软件,以福堂水电站2 #泄洪闸为基本计算结构,通过改变覆盖层厚度,建立多个有限元计算模型,根据计算结果分析覆盖层厚度变化后对闸室结构位移和应力的影响,从中找出规律,探讨弹性地基梁法对于应用范围假设的合理性,有限元分析所得的覆盖层主要影响范围较之传统的弹性地基梁法认为的范围要小,即传统的弹性地基梁法考虑得偏于保守。     

汽车多片钢板弹簧刚度分析的一种新模型及计算方法

提出了求解汽车多片钢板弹簧刚度的一种新模型及计算方法。基于曲线梁理论,整合出一种全新的适合于汽车多片钢板弹簧刚度分析的的一阶矩阵微分方程,并借助于精细积分法建立了一种高精度的计算方法。文中给出了计算实例,通过与其它几种计算方法的比较,有力验证了该方法的有效性。     

轮式装载机横梁与摇臂干涉问题的可视化解决方案

轮式装载机的横梁是工作装置连杆机构与动臂间的重要连接构件，但在工作装置设计，时常发生横梁与摇臂的干涉现象。以ZL50型装载机为例，利用CAD和可视化技术，确定了干涉区域的位置与最在干涉量，并提出了解决问题的2种实用方案，成功地解决了设计中遇到的技术难题。     

小麦脱皮机转子预弯工艺及优化设计

小麦脱皮机转子是小麦脱皮机的核心结构,脱皮机转子在运转时会受到离心载荷的作用,进而引起转子纵梁的变形。文中通过对转子模型的有限元分析,对转子在高转速工况下的离心变形及应力分布进行研究,分析结果表明在沿纵梁长度1/2处转子纵梁的变形量最大,其应力值在安全范围内。采用灵敏度分析方法及响应面优化理论,对转子纵梁通过预弯施加变形补偿。通过优化补偿,当控制节点P1,P4,P5,P6,P9分别取205.56 mm,210.52 mm,208.21 mm,203.48 mm,209.67 mm时,转子纵梁在受载后的平直度最佳。转子在离心载荷作用下的纵梁沿轴向的平直度同未补偿的纵梁比较最大提高84%,仿真结果验证该方法能有效地抑制转子纵梁在离心载荷下的变形,从而提高脱皮机转子工作的可靠性与稳定性。     

高地隙施药机喷杆自动调平系统设计与试验

因田间地表起伏,高地隙施药机在作业过程中车体极易发生横滚方向的倾斜,同车体刚性连接的喷杆同时倾斜,甚至与作物、地面碰触,影响喷药均匀性和作业安全性.为此基于机电液一体化控制方法,设计了高地隙施药机喷杆自动调平系统.设计电控液压调平机构,使喷杆与车体柔性联接,实现在横滚方向上喷杆与车体的相对转动.采用姿态测量方法实时检测...     

基于OptiStruct的仪表板横梁模态分析及轻量化

利用OptiStruct的尺寸和形状优化方法,对某车型的仪表板横梁的厚度和管状横梁的形状进行优化设计,保证一阶垂向模态和一阶侧向模态性能的同时,进行最大化减重.结果表明,仪表板横梁总共横梁减重1.445 kg,减重百分比为19.3％,实现了轻量化设计.     

高地下水位冻土区抛物线形渠道冻胀力学分析

考虑渠道断面各截面地下水位以及局部几何特性逐点不同的特殊性并结合Winkler假设,提出了高地下水位冻土区抛物线形渠道衬砌法向冻胀力与切向冻结力计算方法及截面内力计算公式.考虑曲梁曲率影响提出基于曲梁理论的截面正应力计算方法及抗裂验算公式.以河北某抛物线形渠道为例,分析衬砌截面轴力、弯矩及应力分布规律.结果表明:轴力自渠顶向渠底中部逐渐增大且均为压力;衬砌板主要在负弯矩作用下凸向内侧,仅在临近渠底时由负变正转而凸向外侧;由于存在拱效应,各截面均以压应力为主,仅渠坡中下部内侧及渠底中部附近外侧出现拉应力从而易导致开裂.分别应用直梁理论和曲梁理论计算衬砌板截面应力并进行对比分析.发现渠底中心附近曲率较大处两者相对误差可达11.78%,且直梁理论的计算结果量值偏小、安全性低,应当基于曲梁理论进行应力分析更加合理.     

基于LS-DYNA汽车前防撞梁仿真分析及其结构优化

为了满足某汽车前防撞梁轻量化的需求,采用比强度高的碳纤维增强环氧树脂复合材料(CFRP)作为主要减重方式;同时为了提高其耐撞性能,进而对其结构设计优化,使得碰撞性能符合国家标准。在保证原有防撞梁的连接方式、整体尺寸不变的前提下,依据等刚度设计方法初步确定CFRP防撞梁的截面厚度。考虑碳纤维复合材料成本、制造工艺的可行性、连接方式等因素,提出三种结构优化方案。按照国家低速正面碰撞规范,通过LS-DYNA软件对其进行低速碰撞仿真,根据仿真结果确定耐撞性能最好的方案。与原钢制保险钢相比,质量减少了74.07%,降低了材料成本,且制造工艺易实现。     

柔性机械手机械结构与自适应控制全局优化设计

针对柔性机械手研究中未将控制器和机械结构之间的耦合同时加以考虑的问题,在整体优化目标下,通过使用适用于各种几何约束的自适应迭代算法来获取机械臂状态和控制器参数,以结构优化为外循环,以LQR控制律优化为内循环,设计了全局优化设计方法,将柔性机械手机械结构的设计与控制算法的设计有机结合在一起.并以单关节柔性臂的设计为例进行了仿真,仿真结果表明,将控制律与结构优化综合考虑的方法有效、可行.