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基于动态混合RANS/LES模型的液力变矩器内部流场的数值模拟

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吉林大学学报（工学版） 2024年第4期54卷 926-937页

作者：鄢万斌杨孔华金开雕陈素姣章勇华刘春宝柳工柳州传动件有限公司传动件研究所广西柳州545007 广西柳工机械股份有限公司广西柳州545007 吉林大学机械与航空航天工程学院长春130022

针对传统的一维束流研究方法无法对高功率密度液力变矩器工作腔内部复杂的时变瞬态湍流流动状态进行描述的问题,通过对计算流体力学(CFD)计算中的湍流模型进行设置,将RANS、LES、DES和SBES模型与精细六面体网格和介质动态物理化学特性... 详细信息

针对传统的一维束流研究方法无法对高功率密度液力变矩器工作腔内部复杂的时变瞬态湍流流动状态进行描述的问题,通过对计算流体力学(CFD)计算中的湍流模型进行设置,将RANS、LES、DES和SBES模型与精细六面体网格和介质动态物理化学特性进行高效的耦合集成,为液力变矩器(TC)瞬态仿真提供指导,以预测其外特性性能和复杂内流场分布。通过定性、定量分析液力变矩器内部的流动结构和导轮叶片边界层涡系拟序结构的时序演化,发现动态混合模型(DHRL)中的应力混合涡模拟(SBES)方法能够充分辨视工作腔内边界层的流动,实现了多流域耦合复杂流动现象的精准捕捉,并通过台架实验得到原始特性预测结果的最大误差不足4%。另外,本文还阐明了工作腔内流动损失产生机制,揭示了涡结构产生、发展、输运、破碎及合成等一系列主导湍流转捩过程的流动机制,为高效地开发新产品以及改进原有产品提供了计算方法。

关键词：液力变矩器尺度解析模拟内流场计算流体力学

超越离合器异形片式弹簧有限元分析及结构优化

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工程机械 2024年第5期55卷 167-176+262页

作者：马彬隽章勇华陈素姣黄宇燕柳工柳州传动件有限公司传动件研究所广西柳工机械股份有限公司

片弹簧作为超越离合器的核心组成部分，其结构和寿命直接影响超越离合器乃至整个传动系统的可靠性。为提升超越离合器的寿命，依托有限元的方法，预测了片式弹簧不同结构下对于应力、寿命及刚度等的影响，并进行了试验验证。结果表明：... 详细信息

片弹簧作为超越离合器的核心组成部分，其结构和寿命直接影响超越离合器乃至整个传动系统的可靠性。为提升超越离合器的寿命，依托有限元的方法，预测了片式弹簧不同结构下对于应力、寿命及刚度等的影响，并进行了试验验证。结果表明：提出的简化模型与仿真模拟均能较好的还原片弹簧的工作机制，通过后期试验验证可知提出的简化模型计算值与实测误差值均在10%以内，平均误差绝对值为3.2%；仿真模拟值与实测值刚度误差的绝对值基本处于10%以内，平均误差绝对值为3.8%。对片弹簧的3个重要参数进行模拟并对结果进行了拟合，最优改进参数为宽度，其次为厚度，最差为折数。研究方法和结果为超越离合器片弹簧结构优化研究提供了重要参考。

关键词：超越离合器片弹簧疲劳寿命 nCode 有限元分析

工程机械变速箱止动片疲劳寿命建模与性能提升

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液压气动与密封 2024年第8期44卷 25-32页

作者：章勇华马彬隽陈素姣刘春宝李亚萍钱旭柳工柳州传动件有限公司传动件研究所广西柳州545009 广西柳工机械股份有限公司广西柳州545009 吉林大学机械与航空航天工程学院吉林长春130012

由于受到高频剪切应力,行星变速箱行星轴的止动片易发生疲劳断裂。为提高行星变速箱可靠性,依托有限元建模方法,预测了止动片寿命随厚度的演变,确定了不同厚度区间对寿命的收益。结果表明:有限元模型真实还原了工程中止动片的失效模式,... 详细信息

由于受到高频剪切应力,行星变速箱行星轴的止动片易发生疲劳断裂。为提高行星变速箱可靠性,依托有限元建模方法,预测了止动片寿命随厚度的演变,确定了不同厚度区间对寿命的收益。结果表明:有限元模型真实还原了工程中止动片的失效模式,验证了建模方法的可靠性。3 mm止动片在实际工况抗冲击次数约为1.484e+06次,受到冲击的表面所受力的大小为110 N。厚度为4 mm时,止动片最大可承受剪切应力的次数达到5.202e+06次,约为3 mm厚度止动片可承受次数的3.5倍。此外,理想止动片的厚度取值范围是4~4.5 mm。本研究的建模方法和结论为行星传动系统的寿命提升提供了重要参考。

关键词：变速箱止动片疲劳寿命 nCode 有限元建模

双质量飞轮式扭振减振器的参数优化和结构设计

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双质量飞轮式扭振减振器的参数优化和结构设计

作者：章勇华长春理工大学

学位级别：硕士

论文结合长春一东离合器股份有限公司“双质量飞轮式扭振减振器的设计与研究”基金项目,在该公司生产的第一代双质量飞轮产品DMF350基础上,计划开发第二代双质量飞轮产品即三级非线性扭转刚度周向短直弹簧双质量飞轮(DMF-CSS)。对DMF-CS... 详细信息

论文结合长春一东离合器股份有限公司“双质量飞轮式扭振减振器的设计与研究”基金项目,在该公司生产的第一代双质量飞轮产品DMF350基础上,计划开发第二代双质量飞轮产品即三级非线性扭转刚度周向短直弹簧双质量飞轮(DMF-CSS)。对DMF-CSS式扭振减振器的弹性特性进行了分析与研究。建立了宇通某客车在行驶工况下和怠速工况下的动力传动系统扭振模型,对其固有频率与模态振型进行了分析,比较了DMF-CSS和DMF-CS两种双质量飞轮对传动系统的减振效果,分析结果表明,前者有效地降低了系统低阶固有频率,可有效改善动力传动系统低频范畴的扭振特性。运用ADAMS对动力传动系统进行了仿真分析,对影响传动系统振动的主要参数—转动惯量比值J/J、扭转刚度K和阻尼系数C进行优化设计,得到了系统分别在行驶工况下和怠速工况下所需参数的最优值,优化结果表明,DMF-CSS减振效果优于DMF-CS。初步对DMF-CSS进行了总成设计,并对主要受力零件进行有限元分析。通过本课题的研究不但满足了汽车在不同工况下的减振性能和缓冲性能的要求,而且为多级非线性扭转刚度双质量飞轮的设计提供了理论依据。

关键词：双质量飞轮扭振减振器仿真周向短直弹簧

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跳频通信系统脉冲同步干扰仿真研究

强激光与粒子束 2018年第9期30卷 56-59页

作者：张荣威李平章勇华西北核技术研究所高功率微波技术重点实验室西安710024

跳频技术是目前通信领域应用非常广泛的一种通信方式。当跳速足够高、跳频带宽足够宽时,常规的干扰方法往往难以奏效。提出利用脉冲干扰信号对跳频信号的同步部分进行干扰的方法,并在MATLAB中建立典型跳频通信系统的信号级干扰仿真系统... 详细信息

跳频技术是目前通信领域应用非常广泛的一种通信方式。当跳速足够高、跳频带宽足够宽时,常规的干扰方法往往难以奏效。提出利用脉冲干扰信号对跳频信号的同步部分进行干扰的方法,并在MATLAB中建立典型跳频通信系统的信号级干扰仿真系统,采用脉冲信号进行干扰仿真研究。结果表明,脉冲干扰信号是一种对抗跳频通信的可行方式,针对跳频通信系统的同步部分进行干扰可以有效降低对脉冲信号源的综合指标要求。

关键词：脉冲干扰跳频同步仿真

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高功率微波对抗反舰导弹的技术途径

飞航导弹 2009年第1期 33-36页

作者：李平章勇华黄文华西安交通大学

对未来反舰导弹的发展趋势及反对抗能力做了预测,分析了反舰导弹常规对抗手段存在的不足,介绍了高功率微波(HPM)武器的作用特点,并就HPM武器对抗反舰导弹的措施进行了分析。

关键词：反舰导弹高功率微波对抗

基于效应数据的微波器件HPM效应分析及建模方法

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强激光与粒子束 2009年第4期21卷 560-564页

作者：章勇华黄文华李平杨志强任伟涛西北核技术研究所西安710024

HPM对微波器件的输出脉冲影响主要有幅度变化、脉宽变化、相位变化以及暂时性压制,以此为基础建立了4种效应参量的模型,分别是衰减因子、脉宽、相移和压制时间。在建立效应参量模型时,参照分离变量法,提出使用加权函数的方法把多维函数... 详细信息

HPM对微波器件的输出脉冲影响主要有幅度变化、脉宽变化、相位变化以及暂时性压制,以此为基础建立了4种效应参量的模型,分别是衰减因子、脉宽、相移和压制时间。在建立效应参量模型时,参照分离变量法,提出使用加权函数的方法把多维函数分解成多个1维函数相乘,基本解决了利用有限实验数据建立数学模型的问题。给出了利用效应数据建立数学模型所常用的几种数据处理方法,如曲线拟合、查表/插值和概率统计,并给出了该方法在TR放电管效应评估中的使用实例。

关键词： HPM效应微波器件建模方法数据处理 TR放电管

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物理光学法分析反射面天线辐射场

强激光与粒子束 2018年第6期30卷 47-51页

作者：王璐璐黄文华章勇华方文饶西北核技术研究所高功率微波技术重点实验室西安710024

利用物理光学方法分析天线的远区辐射场具有计算速度快和内存需求少的特点,目前已被广泛应用于反射面天线的远区辐射场计算中。推导了利用斯特拉顿-朱兰成远场积分方程计算天线远区电场的表达式,计算了某一偏馈反射面天线的方向性,与文... 详细信息

利用物理光学方法分析天线的远区辐射场具有计算速度快和内存需求少的特点,目前已被广泛应用于反射面天线的远区辐射场计算中。推导了利用斯特拉顿-朱兰成远场积分方程计算天线远区电场的表达式,计算了某一偏馈反射面天线的方向性,与文献中已有结果比较表明,方向图结果是正确的。馈源的方向图模型设置为余弦函数的q次方,利用增益公式近似推导了天线的增益,将这一计算方法应用于赋形反射面天线的远场分析中,通过对比反射面天线赋形前后波束扫描过程中不同扫描角度处的方向图,验证了赋形设计对于提高天线增益平坦度的有效性。

关键词：物理光学法远区辐射场增益赋形反射面

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同轴电缆头和转接头HPM击穿现象初步分析

强激光与粒子束 2005年第2期17卷 233-236页

作者：章勇华杨志强李平王宏军宋晓欣宁辉西北核技术研究所陕西西安710024

介绍了同轴电缆头和转接头的HPM击穿实验研究方法,给出了几种电缆头和转接头微波击穿功率随微波频率、脉冲宽度、重复频率和脉冲持续时间变化规律的实验研究结果。结果表明:微波击穿发生在同轴电缆头连接处,是电缆接头沿面滑闪,且击穿... 详细信息

介绍了同轴电缆头和转接头的HPM击穿实验研究方法,给出了几种电缆头和转接头微波击穿功率随微波频率、脉冲宽度、重复频率和脉冲持续时间变化规律的实验研究结果。结果表明:微波击穿发生在同轴电缆头连接处,是电缆接头沿面滑闪,且击穿功率随同轴电缆及转接头尺寸的减小而降低;击穿功率也随微波脉冲宽度(30 ns^1μs)的增大而减小,并且在100 ns附近有一拐点;在低重复频率(1~1000 Hz)下,重频对击穿功率的影响不大;微波频率在2.856~9.37 GHz变化时,微波频率对击穿功率的影响不明显;微波脉冲宽度较窄时(几十ns以下),击穿功率随持续时间变化不大,脉冲宽度较宽时(百 ns以上),击穿阈值随持续时间的增大而下降。

关键词：微波击穿同轴电缆转接头高功率微波