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二维特征参数化处理与约束求解

机械科学与技术 2000年第2期19卷 223-225页

作者：江思敏刘向锋高志清华大学北京100084

采用基于二维特征约束的特征参数化方法进行特征参数化定义 ,在一般特征约束分类的基础上增加了一个多视图联动约束类 ,并相应地建立约束方程 ,进行联立方程求解 ,实现特征参数化设计绘图。

关键词：二维特征约束参数化设计约束方程多视图联动

基于半解析法的极端工况干气密封动态特性研究与参数设计

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清华大学学报（自然科学版） 2014年第2期54卷 223-228,234页

作者：刘向锋徐辰黄伟峰清华大学摩擦学国家重点实验室北京100084

采用Miller与Green提出的半解析方法,对极端工况下螺旋槽干气密封的动态特性进行了研究。首先运用有限元方法数值求解可压缩气体Reynolds方程,通过计算气膜对膜厚阶跃变化的响应,建立了干气密封中气膜的动刚度模型。在频域内将该模型应... 详细信息

采用Miller与Green提出的半解析方法,对极端工况下螺旋槽干气密封的动态特性进行了研究。首先运用有限元方法数值求解可压缩气体Reynolds方程,通过计算气膜对膜厚阶跃变化的响应,建立了干气密封中气膜的动刚度模型。在频域内将该模型应用于密封环的动力学分析,通过数学变换得到密封环在时域内的运动,从而建立了干气密封动态响应的解析式分析方法。利用该方法分析了干气密封对轴向、角向位移扰动的响应,并研究了密封端面几何参数对动态特性的影响规律。通过参数设计,可以得出端面参数的合理取值范围,从而改善密封动态性能。

关键词：干气密封(DGS) 动态特性半解析法螺旋槽

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静压式机械密封流固耦合的理论分析

清华大学学报（自然科学版） 2011年第12期51卷 1839-1843页

作者：刘向锋魏琳宗黄伟峰刘莹清华大学摩擦学国家重点实验室北京100084

针对一种收敛间隙静压式机械密封,建立了机械密封流固耦合模型,采用有限元方法求解不可压缩Reynolds方程,得到密封间隙流体压力分布,采用ANSYS有限元软件计算密封组件的弹性变形,利用两者之间自动迭代计算实现流固耦合分析。结果表明,... 详细信息

针对一种收敛间隙静压式机械密封,建立了机械密封流固耦合模型,采用有限元方法求解不可压缩Reynolds方程,得到密封间隙流体压力分布,采用ANSYS有限元软件计算密封组件的弹性变形,利用两者之间自动迭代计算实现流固耦合分析。结果表明,高压工况下,静压式机械密封间隙的压力分布受到密封端面变形的影响,同时又会影响到端面的变形。该流固耦合分析考虑了密封组件之间的接触摩擦和预紧作用,能够准确反映高压流体和密封结构的相互影响。计算得到的泄漏量与实验值吻合,对特殊工况下静压式机械密封的流固耦合研究具有参考意义。

关键词：机械密封流固耦合有限元

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端面流体动压密封中一种新的湍流计算模型

润滑与密封 2006年第10期31卷 110-112页

作者：刘珂刘莹刘向锋清华大学摩擦学国家重点实验室北京100084

基于H irs湍流润滑理论,针对端面动压密封(或推力轴承润滑)推导了极坐标系下的湍流计算模型。推导出的湍流Reynolds方程中有3处包含湍流修正系数。与传统的通过单纯湍流Reynolds方程进行润滑计算不同,本模型还可以方便地计算流场各点切... 详细信息

基于H irs湍流润滑理论,针对端面动压密封(或推力轴承润滑)推导了极坐标系下的湍流计算模型。推导出的湍流Reynolds方程中有3处包含湍流修正系数。与传统的通过单纯湍流Reynolds方程进行润滑计算不同,本模型还可以方便地计算流场各点切向和径向平均速度,得到流场速度分布,从而可以更精确地直接计算流量。对于一种新型双螺旋槽端面流体动密封装置,本文湍流模型计算得到的泄漏量与试验值吻合,适用于压力流动和速度流动共存的湍流润滑计算。

关键词：端面密封湍流 Hirs理论

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浅槽环瓣型浮动环密封的性能分析

润滑与密封 2005年第6期30卷 74-76,85页

作者：王飞刘向锋刘莹清华大学摩擦学国家重点实验室北京100084

为探讨浅槽环瓣型浮动环密封的性能特点,首先分析了密封的结构和工作机理,采用FDM(F in ite D ifferenceMethod)、牛顿超松弛迭代求解Reynolds方程,获得密封间隙的流场压力分布及各种工况条件对泄漏量、静态刚度的影响。结果表明:轴向... 详细信息

为探讨浅槽环瓣型浮动环密封的性能特点,首先分析了密封的结构和工作机理,采用FDM(F in ite D ifferenceMethod)、牛顿超松弛迭代求解Reynolds方程,获得密封间隙的流场压力分布及各种工况条件对泄漏量、静态刚度的影响。结果表明:轴向浅槽的存在,产生了多楔形动压效应,使压力扰动不可能周向连续传播,提高了密封的稳态特性;轴颈线速度、密封腔压强、端面摩擦因数对于泄漏量、静态刚度具有很大影响,为特殊工况下径向密封件的设计和选用提供了参考。

关键词：浅槽环瓣浮动环密封泄漏量静态刚度

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浅槽环瓣型浮动环密封的参数优化

润滑与密封 2006年第2期31卷 105-107页

作者：王飞刘向锋刘莹清华大学摩擦学国家重点实验室北京100084

介绍了浅槽环瓣型浮动环密封的基本结构和工作原理,并对其结构参数和工况参数进行了优化,优化采用非线性、单目标、单参数的方法。优化结果表明:结构参数和工况参数对浅槽环瓣型浮动环密封的性能影响很大,随着槽深的增加,泄漏量减小而... 详细信息

介绍了浅槽环瓣型浮动环密封的基本结构和工作原理,并对其结构参数和工况参数进行了优化,优化采用非线性、单目标、单参数的方法。优化结果表明:结构参数和工况参数对浅槽环瓣型浮动环密封的性能影响很大,随着槽深的增加,泄漏量减小而刚度增加;而随着槽数、密封压差、轴颈线速度的增加,泄漏量增大而刚度下降。因此在实际工作中,应该根据实际的工况条件综合考虑、设计结构参数,最大限度地减小密封泄漏,提高密封的综合性能。

关键词：浅槽环瓣浮动环密封参数优化搜索间隙

低温介质粘度对端面双螺旋槽动密封槽数优化的影响

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润滑与密封 2006年第10期31卷 79-80,83页

作者：刘忠刘莹刘向锋清华大学摩擦学国家重点实验室北京100084

以可压缩流体Reynolds方程为基础,采用有限元数值计算方法,对一种新型的双列螺旋槽机械密封在3种超低温介质工作状态下,等闭合力条件的密封槽数进行了优化计算,结果表明,不同粘度的介质下,以取得较高液膜轴向刚度为目标进行的槽数优化... 详细信息

以可压缩流体Reynolds方程为基础,采用有限元数值计算方法,对一种新型的双列螺旋槽机械密封在3种超低温介质工作状态下,等闭合力条件的密封槽数进行了优化计算,结果表明,不同粘度的介质下,以取得较高液膜轴向刚度为目标进行的槽数优化结果是不同的:介质粘度低,槽数应偏多;介质粘度高,槽数可偏少。这对不同粘度介质下的参数优化具有指导意义。

关键词：双螺旋槽超低温流体端面密封有限元法槽数优化

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新型双列螺旋槽端面密封的静态性能分析

润滑与密封 2005年第1期30卷 63-65页

作者：刘忠刘莹刘向锋清华大学摩擦学国家重点实验室北京100084

研究了一种新型双列螺旋槽机械密封结构的工作机理。从可压缩流体Reynolds方程出发, 用有限元数值计算的方法得出了一定工况条件下双列螺旋槽机械密封端面间稳态下的密封间隙、液体的压力分布、开启力、供液小孔的压力损失及泄漏量等。... 详细信息

研究了一种新型双列螺旋槽机械密封结构的工作机理。从可压缩流体Reynolds方程出发, 用有限元数值计算的方法得出了一定工况条件下双列螺旋槽机械密封端面间稳态下的密封间隙、液体的压力分布、开启力、供液小孔的压力损失及泄漏量等。计算结果表明, 供液小孔所产生的压力损失提高了双列螺旋槽机械密封的静态轴向刚度。

关键词：机械密封端面密封静态性能 Reynolds方程螺旋槽泄漏量压力损失新型封端工况条件

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机械设计决策的不确定性推理

机械科学与技术 2000年第3期19卷 359-360页

作者：刘向锋江思敏高志清华大学精仪系机械设计研究室北京100084

提出了在进行机械零件设计过程中 ,使用基于 D- S证据理论实现模糊性与不确定性的推理 ,在实际构成设计专家系统时 ,引入信任函数、似然函数和类概率函数 ,使用证据理论建立不确定推理模型以及模糊集 ,可以实现一般机械设计系统决策。... 详细信息

提出了在进行机械零件设计过程中 ,使用基于 D- S证据理论实现模糊性与不确定性的推理 ,在实际构成设计专家系统时 ,引入信任函数、似然函数和类概率函数 ,使用证据理论建立不确定推理模型以及模糊集 ,可以实现一般机械设计系统决策。在本文中 ,将该理论应用于齿轮箱设计过程的设计参数、选型和几何参数的专家决策中。

关键词：证据理论专家决策不确定性推理机械设计决策