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涡旋盘啮合条件下流固耦合分析与结构改进

机床与液压 2022年第2期50卷 145-151页

作者：董晓锋闫伟国王珍亓占丰高博大连大学机械工程学院辽宁大连116622 松下压缩机(大连)有限公司辽宁大连116033

针对涡旋齿变形量通过试验难以测得,进而动、静涡旋盘之间的啮合间隙值难以确定的问题,建立了带有轴向和径向泄漏间隙涡旋盘三维流体域模型,结合CFD动网格技术对涡旋盘内部流场进行模拟,得到压力场和温度场的瞬态分布。将流场计算结果... 详细信息

针对涡旋齿变形量通过试验难以测得,进而动、静涡旋盘之间的啮合间隙值难以确定的问题,建立了带有轴向和径向泄漏间隙涡旋盘三维流体域模型,结合CFD动网格技术对涡旋盘内部流场进行模拟,得到压力场和温度场的瞬态分布。将流场计算结果施加到固体边界上,得到涡旋盘的应力分布和变形规律,其中固体变形考虑了包括涡旋齿和端板在内的整体变形,使变形计算结果更贴近实际工作情况,结合试验验证了模拟结果的准确性。对动涡旋盘在仅受气体力作用、仅受温度作用和受热力耦合场作用下的应力分布和变形规律进行对比分析,得到温度升高是造成涡旋齿变形的主要原因。根据上述分析结果,提出一种涡旋齿结构改进方法,对改进后的涡旋盘的变形和应力分布进行了模拟,结果表明:改进后的涡旋盘的应力和变形都有所降低,为进一步改进涡旋盘结构提供了参考。

关键词：涡旋盘流固耦合动网格结构改进

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基于以太网的数控加工信息集成技术

农业机械学报 2004年第5期35卷 185-189页

作者：闫伟国王敏杰宋满仓刘斌大连理工大学机械工程学院

DNC是一种实现数控加工信息集成的典型形式 ,为了适应网络化制造的需要 ,提出了基于以太网的DNC通信方式 ,构建了信息集成模型 ,开发了基于 Web的数控加工信息集成系统 Power DNC。系统具有加工任务异地分配、机床运行状态和加工信息的... 详细信息

DNC是一种实现数控加工信息集成的典型形式 ,为了适应网络化制造的需要 ,提出了基于以太网的DNC通信方式 ,构建了信息集成模型 ,开发了基于 Web的数控加工信息集成系统 Power DNC。系统具有加工任务异地分配、机床运行状态和加工信息的网络发布等功能 ,解决了数据传输时的速度匹配问题和机床信息的网络采集问题 ,该系统对于提高数控设备利用率、促进产品的敏捷制造具有重要意义。

关键词：以太网数控加工信息集成技术网络化制造

基于空心涡轮叶片典型结构的精铸模具型腔优化设计方法研究

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基于空心涡轮叶片典型结构的精铸模具型腔优化设计方法研究

作者：闫伟国厦门大学

学位级别：硕士

复杂空心涡轮叶片作为高推重比航空发动机的关键部件,其生产制造是我国亟待解决的重大技术难题。受自身复杂结构和材料等多种因素的影响,国内自主生产制造的单晶空心涡轮叶片合格率较低。空心涡轮叶片通常采用精密铸造技术制造,精铸过... 详细信息

复杂空心涡轮叶片作为高推重比航空发动机的关键部件,其生产制造是我国亟待解决的重大技术难题。受自身复杂结构和材料等多种因素的影响,国内自主生产制造的单晶空心涡轮叶片合格率较低。空心涡轮叶片通常采用精密铸造技术制造,精铸过程中金属冷却凝固引起的收缩变形会造成叶片尺寸精度不够等问题,需要计算铸件收缩率,在模具设计中予以补偿。传统模具试制过程周期长、成本高,研究叶片典型结构相关的收缩机理以得到其变形规律,并应用于模具设计中,有利于提高叶片制造的尺寸合格率,节省研制成本、缩短制造周期。本文针对上述问题开展了空心涡轮叶片典型结构收缩率分布及模具型腔优化方法的基础研究,开展了数值模拟和实验验证,揭示了空心涡轮叶片精铸过程中结构相关变形机理。研究成果对实现空心涡轮叶片的高性能精确凝固成形具有理论指导意义和工程价值。本文主要研究内容及创新点包括:1.分析了涡轮叶片精铸过程中铸件尺寸精度的影响因素,以及精铸过程中应力应变与变形的关系,讨论了不同涡轮叶片的收缩率计算方法。2.讨论了空心涡轮叶片的典型结构缺乏有效的分解与辨识方法的问题,根据空心涡轮叶片的典型结构特征,建立了包含有阻和无阻结构且具有结构突变的四种简化结构,并设计了熔模铸造和差压铸造两种不同的浇注工艺方案及对应的浇注系统。对所设计的结构进行了数值仿真,分析了不同铸造方式对铸件变形的影响。3.基于建立的空心涡轮叶片简化结构,采用差压铸造工艺开展空心薄壁结构精铸实验,对所得铸件进行位移场测量和截面收缩率计算分析,将所得结果与数值模拟进行对比,验证仿真结果的正确性。4.分析了影响铸件收缩率分布的几种主要因素如壁厚、外径和有无阻结构等。本文的创新点为:基于BP神经网络建立了壁厚、外径、节点坐标和截面高度等参数与收缩率之间的映射模型,并验证了映射模型的预测效果。5.讨论了模具型腔的优化方法,采用数值仿真的方法验证了模具型腔的反变形迭代方法。

关键词：精密铸造典型结构收缩率数值仿真型腔优化

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面向网络化制造的DNC系统

辽宁工程技术大学学报（自然科学版） 2006年第5期25卷 758-760页

作者：蔡玉俊闫伟国齐铁力大连理工大学机械工程学院唐山学院机械工程系河北唐山063000

为了提高系统对数控设备的利用率,通过研究网络制造模式下DNC系统的结构及其运行模式,提出了一种基于以太网的面向串行通信机床的DNC系统(PowerDNC)。系统以ZWORLD公司生产的BL2010单板机为DNC系统控制器,确定了DNC系统通信结构的构建方... 详细信息

为了提高系统对数控设备的利用率,通过研究网络制造模式下DNC系统的结构及其运行模式,提出了一种基于以太网的面向串行通信机床的DNC系统(PowerDNC)。系统以ZWORLD公司生产的BL2010单板机为DNC系统控制器,确定了DNC系统通信结构的构建方案,并对系统实现的关键(服务层和代理层)进行了深入的研究,为只具有串行通信接口的数控设备的联网提供了一条有效的途径。实践证明,具有重要的意义。

关键词：数控加工分布式数字控制以太网网络化制造

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三角网格曲面上的等距曲线构造

计算机集成制造系统 2015年第2期21卷 401-409页

作者：刘斌闫伟国黄常标林俊义江开勇华侨大学数字化视觉测量厦门市重点实验室福建厦门361021 松下压缩机(大连)有限公司辽宁大连116033

为了用明确的数学形式表示三角曲面网格中的基曲线和等距曲线,提出一种流形网格曲面上曲线等距线的计算方法,网格曲面上的曲线用测地B样条表示,具有明确的数学表示形式。采用节点插入技术将源曲线分解为分段Bezier曲线,并进行线性化逼近... 详细信息

为了用明确的数学形式表示三角曲面网格中的基曲线和等距曲线,提出一种流形网格曲面上曲线等距线的计算方法,网格曲面上的曲线用测地B样条表示,具有明确的数学表示形式。采用节点插入技术将源曲线分解为分段Bezier曲线,并进行线性化逼近,通过曲线细分策略使其误差控制在给定的容差ε1内;提出一种给定源点和初始方向的离散化测地线构造算法,以该算法为基础,按照顶点等距方法获得源曲线的初始等距线;以初始等距线作为控制多边形并适当插入一些顶点,构造满足给定容差ε2的G1连续分段Bezier曲线作为源曲线的等距线。等距曲线的整体逼近误差由ε1和ε2之和构成,因此可以实现误差的全局控制。针对曲面上曲线自交点计算工作量大的问题,提出先识别局部自交区域再求自交点的策略,减少了线段求交的计算量。实验结果表明,所提方法健壮、有效,能满足曲面上曲线的等距计算要求。

关键词：等距曲线三角网格测地B样条自交

DNC中数控程序传输速度与机床进给速度匹配关系的研究

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制造技术与机床 2003年第3期 25-26页

作者：闫伟国王敏杰大连理工大学机械工程学院

针对实际生产应用和高速切削加工建立了DNC系统中数控程序传输速度与机床进给速度的关系 ,给出了解决数控程序传输速度低的几种措施。

关键词：数控程序传输速度进给速度匹配高速切削数控系统模具数控机床

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变频涡旋压缩机噪声特性及降噪方法研究

流体机械 2023年第11期51卷 79-85页

作者：张文卓曲政李丙乾许晓明王珍陈建国闫伟国李宏坤大连大学机械工程学院辽宁大连116622 松下压缩机(大连)有限公司辽宁大连116032 大连理工大学机械工程学院辽宁大连116081

针对变频涡旋压缩机噪声过大的问题,对不同工况及转速下涡旋压缩机的噪声特性进行了研究。在全消声室中,采用噪声采集系统对压缩机不同工况及转速下的噪声特性进行了测试,发现涡旋压缩机在中转速(70 r/s)下有额外的噪声,且该噪声主要源... 详细信息

针对变频涡旋压缩机噪声过大的问题,对不同工况及转速下涡旋压缩机的噪声特性进行了研究。在全消声室中,采用噪声采集系统对压缩机不同工况及转速下的噪声特性进行了测试,发现涡旋压缩机在中转速(70 r/s)下有额外的噪声,且该噪声主要源自于排气阀机构。在此基础上优化排气阀机构,采用圆片排气阀来替代舌簧阀,降低由气阀反向运动拍击阀座带来的额外噪声。研究结果表明,相比于舌簧排气阀,压缩机中温工况下,转速分别为30,70,110 r/s时的总声压级分别下降0.99,3.83,1.82 dB,而低温工况下降更加明显,转速分别为30,70,110 r/s时的总声压级依次下降1.42,4.15,1.98 dB。研究结果将为低噪声变频涡旋压缩机的设计提供理论和技术支持。

关键词：变频涡旋压缩机噪声特性排气阀低噪声