基于虚拟样机技术的联合收获机切割机构的仿真

对联合收获机的割刀进行了运动分析,在理论分析的基础上利用ADAMS软件建立了联合收获机切割机构的模型,对割刀的运动进行了仿真.仿真分析表明,割刀的位移、速度和加速度均为简谐运动,在行程的中点,割刀的速度最大,加速度最小,割刀的速度与位移之间呈椭圆曲线变化,加速度与位移之间是线性关系.仿真结果与理论分析相一致,符合设计要求,同时也为确定合理的割刀运动参数打下了基础.     

基于悬架刚柔耦合模型的汽车平顺性

基于多体动力学理论,应用机械系统分析软件ADAMS/Car,建立了计及悬架下摆臂、纵向推力杆和横向稳定杆柔性的刚柔耦合整车模型,其中柔性杆件的模态通过有限元分析获得.对车身、下摆臂垂直加速度功率谱密度以及悬架动行程和轮胎动位移进行了分析.并与多刚体模型的仿真结果进行了比较.研究结果表明:与刚体模型相比,刚柔耦合的作用使车身垂直加速度功率谱密度的幅值降低了21.5%,下摆臂垂直加速度功率谱密度的峰值减小71.3%,轮胎动载荷减小约10%,悬架动行程增大15%～20%;刚柔耦合模型之间的差异随车速提高,悬架构件的柔性在汽车平顺性分析中不可忽视.     

复合连杆机构输出运动与动力学分析

文章分析了一种基于平面六杆机构复合机构的输出运动和动力,讨论了该机构的输出行程,建立了两种不同情况时输出行程的计算模型。利用ADAMS软件对ABCE为曲柄摇杆机构时的输出行程进行了模型的仿真分析,仿真结果与模型计算结果完全一致。从仿真得到的机构速度和加速度结果可以看出该机构运动平稳性好,将该机构运用于实现工件的塑性挤压成形,相较于普通的挤压成形工件,精度有了很大提高。     

主副连杆式曲柄连杆机构运动学的集成化设计

根据主副连杆式曲柄连杆机构独特的运动规律,基于UGNX软件实现了使主、副气缸的活塞运动行程、位移、速度和加速度差异最小化的连杆机构的最佳几何参数,并以参数化曲线的方式再现了运动学之变化历程,为后续的动力学分析和发动机整机开发打下了基础。     

电驱膜片式增压器的数值模拟与试验研究

充分利用了膜片和曲柄连杆的优点,提出一种结构新颖的电驱动膜片式车用增压器,可针对不同类型发动机调整不同容积变化率和输出流量,在对其输出流量、压力等参数进行了理论分析的基础上设计、制作了增压器样机,并进行了测试试验。试验结果表明,该增压器具有结构简单、体积小、制造简单、可靠性高等优点,当驱动电压为12 V,电机转速为8000 r/min时,其输出流量约为12 L/min,静压达1500 Pa以上。     

监测增压器执行器真实行程方法研究

文章涉及增压发动机增压器测量技术领域,具体针对监测增压器执行器在试验过程中的真实行程测量方法进行了研究。     

滚筒式捡拾器的运动仿真

滚筒式捡拾器是牧草捡拾压捆机的主要工作部件,工作中用于捡拾牧草.为此,针对两种不同定向轨道曲线组成的滚筒式捡拾器进行运动仿真,对弹齿相对于滚筒的摆动规律、角速度、角加速度和定向轨道所受的力进行分析.分析结果得出:定向轨道都由4个不同曲线组成时,组成曲线的形状不仅相互近似而且要光滑连接,这样能减小摆动加速度和定向轨道所受力的峰值,最终减小定向轨道的磨损.同时,通过对滚筒式捡拾器的运动仿真,可为今后设计定向轨道曲线提供参考依据.     

油菜联合收获机结构参数对割台振动的影响

对4 lz-3.5水稻联合收获机切割传动系统及割台进行改进,用于油菜收获。为减小油菜收获工作过程中割台振动引起的收获损失,对其切割传动系统进行了运动与动力分析,建立了系统水平振动的微分方程,并对运动微分方程进行了求解。同时,分析了机构运动时飞轮及割刀上惯性力产生的原因和割刀惯性力及切割冲击力激励对割台振幅、速度、加速度的影响。通过在飞轮上配重和改进设计,使连杆质心向飞轮曲柄销移动,可以减小惯性力。试验表明:改进后的设计可以使振动速度、加速度减小,振幅减小11%左右,大大改善了收获机的工作性能,减小了收获损失。     

基于数字技术的某型发动机三维动态仿真开发

发动机作为农用车辆的动力源,机械构造复杂抽象。基于工程设计和行业经验求解发动机活塞组、连杆组的关键建模数据,运用数字化仿真技术,实现发动机装配过程和运行状态的动态仿真,可变气门正时装置工作原理仿真。建立曲轴活塞连杆运动学模型,在SolidWorks的Motion模块中分析活塞中心运动规律。结果表明:活塞的行程范围为0～80mm,与理论计算结果一致;活塞位于上止点和下止点附近时速度数值最小;最大加速度为1701.59m/s~2,最小加速度为-985.22m/s~2。仿真结果验证了发动机建模参数的正确性,数字仿真技术应用到发动机的开发上,提高了模型开发效率和质量。     

四分之一车辆悬架系统的动力学仿真分析

首先建立了四分之一车辆悬架系统的数学模型,应用MATLAB/Simulink软件建立该系统的仿真模型,并对此系统在白噪声、坡、台阶3种不同路面输入下车身加速度、轮胎动载荷和悬架动行程的仿真结果进行比较分析,得出了过特殊路面车辆操纵稳定性和乘坐舒适性下降的趋势。最后分别仿真研究了悬架单个参数和两个参数综合对悬架各性能指标的影响,为悬架系统参数的优化设计提供了一种有效的参考方法。     

连续变流量下蜗形滞流器的三维模拟

结合实际雨量的变化规律,以简化的芝加哥雨型作为蜗形滞流器的进口边界条件,对连续变流量工况下的蜗形滞流器进行了三维模拟,为进一步研究蜗形滞流器并推广应用提供理论基础与技术指导.研究结果表明,在流量逐渐增大再逐渐减小的条件下:蜗形滞流器外特性曲线的节流过渡段波动较大;在检查井及蜗形滞流器内均有旋涡产生;随着水位上升,蜗形滞流器内的空气被挤压并滞留在出水管道中形成空气带;蜗形滞流器的截面流速由壁面向中心呈现先增大再减小的变化趋势,其内部压力由壁面向中心逐渐减小,并在中心低流速区域产生负压区.蜗形滞流器的节流过程是一个过渡过程,在该过程中产生的低压空气带是发挥节流效果的关键因素,并且不同流量情况下的进口边界条件仅仅影响节流开始产生时的水位高度,对最终节流效率并没有明显影响.     

不同冲击角度下淹没冲击水射流的数值计算

为了研究冲击角度对淹没冲击射流流场的影响,应用计算流体动力学软件Fluent,基于Wray-Agarwal(W-A)湍流模型,对完全充分发展的淹没冲击水射流进行数值计算.研究了在恒定喷嘴高度H/D=3,不同冲击角度(15°≤θ≤90°)条件下射流流场结构和速度分布.将数值计算得到的不同冲击角度下速度分布与PIV测量结果进行比较,验证了W-A模型的预测正确性,同时探讨了冲击角度对计算结果的影响.结果表明:冲击射流沿轴心线的速度v/v_b在势核区基本保持不变,在过渡区降低,在冲击区加速降低;射流在壁面射流区流动发生转向并沿着冲击壁面扩散;射流流场结构高度依赖于冲击角θ,随着冲击角度θ增大,壁面射流横向扩散增强,厚度逐渐减小;当θ=90°时,滞止点及顺流和逆流的过渡点与冲击原点重合;随着冲击角度θ减小,滞止点逐渐远离冲击原点;当θ<30°时,滞止点消失.     

基于VOF模型的真空吸鱼泵抽吸过程参数影响分析

真空吸鱼泵是水产养殖中用于起捕输送活鱼的一种重要工具,为探究真空吸鱼泵抽气压力、吸程及管道入口流速之间的关系,计算建立5种不同吸程的真空吸鱼泵流道物理模型,应用瞬态VOF方法捕捉不同参数影响下的水气界面气液两相流变化。数值计算结果表明：同一抽气压力下,不同吸程管道的入口速度在0.5 s内迅速增大,之后波动减小,且入口平均速度偏差仅3.4%,吸程对管道入口平均速度几乎无影响;管道内水抽吸至集鱼筒后,充满大量水与气团组成的泡沫状气液混合体,不同吸程下的集鱼筒在t=8 s时均已注满水;吸程为2、3、4、5、6 m的吸鱼泵抽吸过程的所需的临界抽气压力分别为-13、-14、-16、-20、-25 kPa,吸程与临界抽气压力关系拟合为多项式,可得出同一真空吸鱼泵在任意吸程条件下所需最大抽气负压值。     

悬浮管道水锤压力与振摆特性试验研究

悬浮管道由于管道淤堵或者管道阀门启闭会在管道中产生水锤效应并导致管道产生振摆现象,水锤压力和振摆幅度会受到管流流速、管道阀门关闭时间和管道长度富余度的影响.为了研究上述因素影响,开展了悬浮管道物理模型试验,试验过程中监测了管道水锤强度和振摆幅度.试验结果表明:阀门关闭时间越短,管道流量越大,悬浮管道水锤压力和振摆幅度则...     

不同地下水埋深土壤水分入渗规律研究

【目的】分析农田土水势的分布对作物的生长状况和农田水分循环的影响。【方法】采用观测室内层状长土柱(土柱长L=335 cm)在上边界条件为薄层积水、下边界控制不同地下水埋深时的水分入渗及蒸发过程的试验,分析了不同地下水埋深时土水势与零通量面的变化特征。【结果】入渗率随时间总的变化趋势是减小,入渗率随时间的变化一般经历3个阶段:迅速减小、缓慢减小和稳定阶段;累积入渗量随时间增加,与时间呈幂拟合关系;入渗初始阶段湿润锋运移速率较快,之后随着时间的推移,湿润锋运移速率逐渐减小,至某一时间后趋于稳定。【结论】湿润锋运移距离与时间的平方根呈线性关系     

大尺寸固体颗粒提升过程中管道内的固液两相流动特征

为了研究不同性质的大颗粒固液两相流对深海采矿输送系统的影响,应用商用计算流体力学软件STAR-CCM+中的离散单元法(DEM),对垂直管道内不同工况时的流动特征进行了数值分析.研究结果表明:在输送含有不同粒径颗粒的固液两相流时,颗粒的平均速度随着颗粒直径的增大而下降;随着中间尺寸颗粒(d_p=15.0 mm)体积比的增大,颗粒的平均速度降低,大颗粒的滑移速度降低,小颗粒的滑移速度升高;大颗粒趋向液体速度较低的区域聚集,而小颗粒趋向液体速度较高的区域聚集.在输送含有不同形状颗粒的固液两相流时,当颗粒的形状系数减小时,颗粒的平均速度先降低后增大,颗粒的滑移速度先增加后下降;相比于球形颗粒,形状系数较小的颗粒受到的壁面效应更加严重,更容易在壁面附近发生速度骤降;球形颗粒(颗粒的形状系数为1.0)的平均速度最高,平均滑移速度最低,颗粒速度沿管道径向的分布最为均匀.     

不同颗粒属性下旋流阀固液两相管道流动特性

采用欧拉-拉格朗日方法,对自行设计的旋流阀进行三维数值模拟,重点分析小颗粒粒径(10 μm)和大颗粒粒径(200 μm)2种颗粒共存时,不同颗粒密度(1 900,2 300,2 650 kg/m³)下,旋流阀内部的流动特性、管道出口流量和压力损失系数. 结果表明:旋流阀内部流场会产生偏离基圆中心的偏心旋流速度场和压力场,在偏心压力场中心会形成局部低压.由于压力能的减小,使得流体速度增加,产生了旋流加速.旋流阀的存在,使得管路中产生了大小不同的涡旋,在旋流阀出口,涡旋的延伸区域中,颗粒的含量减少. 小粒径颗粒从流体获得的速度较大;颗粒密度越大,阻力系数越大,能量损失越大. 较高的旋流速度,降低了颗粒在管路中的含量,有助于管道颗粒物迁移. 通过试验测试可以发现,由于旋流阀的存在,在其内部形成了旋流气柱;在旋流阀及其系统中,含有的杂质会在旋流的作用下旋转起来; 这在一定程度上验证了数值模拟中旋流阀的低压分布和旋流加速特性.     

基于流固耦合的离心泵蜗壳振动特性优化

针对具有超厚叶片的离心泵叶轮与蜗壳匹配问题,采用双向耦合方法对3种蜗壳结构产生的振动位移和振动速度进行了数值模拟。计算结果表明,由于叶轮与隔舌之间的流场动静干涉作用,蜗壳受到交替的激振力作用,在不同时刻振动位移和振动速度分布呈周期性变化;蜗壳基圆直径与叶轮直径的比值D3/D2对蜗壳振动有明显的影响,当D3/D2≤1.013时,超厚叶片出口压力诱导蜗壳振动强烈;当D3/D2逐渐增大时,蜗壳振动明显减弱。在设计工况下,方案A（D3/D2=1.013）振动位移最大值为4.288×10-6m,振动速度最大值为8.547×10-4m/s;方案C（D3/D2=1.19）振动位移最大值为2.923×10-6m,振动速度最大值为5.253×10-4m/s;优选方案B（D3/D2=1.13）的振动最小,其位移和速度最大值分别为2.56×10-6m和4.823×10-4m/s,仅约为方案A的60%。该结果也验证了径向力的作用规律与蜗壳振动特性的直接关联性。     

不同管径水平管道气液两相流动数值模拟

为更好了解管道中的气液两相流运动过程,揭示气液在不透明管道中的分布规律及运动形态,提高管道自压输水在实际工程中的安全性.基于已有研究成果,应用Fluent软件进行三维水平管道的数值模拟研究,并分析了不同管径、流速下两相流流态,及压力、流速等各项水力要素的变化.结果表明:三维CFD模拟可较好地展示管道气液两相分布规律;增...