检索结果-南通市图书馆

臂式离心机机室空气内摩擦功率及支座摩擦系数的实验反演分析

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机电工程 2024年第5期41卷 933-940页

作者：尹益辉黎启胜李上明陈红永罗昭宇刘丹锋中国工程物理研究院总体工程研究所四川绵阳621999

为了提高臂式离心机驱动功率的预估精度,对工程解析计算方法中几个前提参数(即机室空气内摩擦发热消耗功率与总风阻功率之比C_(1)、机室内空气从出风口自然流出的线速度与其环向线速度之比C_(2)、支座的摩擦系数f_(e))的确定方法进行了... 详细信息

为了提高臂式离心机驱动功率的预估精度,对工程解析计算方法中几个前提参数(即机室空气内摩擦发热消耗功率与总风阻功率之比C_(1)、机室内空气从出风口自然流出的线速度与其环向线速度之比C_(2)、支座的摩擦系数f_(e))的确定方法进行了研究。首先,针对一台臂式离心机以四种不同转速稳定运行的状态,利用离心机控制系统,读取了四组驱动电枢电压U和电枢电流I数据,采用三杯仪测试了四个空气从出风口流出的线速度V_(0)数据;然后,根据离心机风阻功率、排风功率和支座摩擦功率的解析理论表达式、能量守恒原理,建立了含待定系数C_(1)、C_(2)、f_(e1)和f_(e2)的关于U、I和V_(0)的求解方程,并将四组实测数据U、I和V_(0)代入所建方程,得到了关于系数C_(1)、C_(2)、f_(e1)和f_(e2)的求解方程组;最后,将所得C_(1)、C_(2)、f_(e1)和f_(e2)的值用于计算另一台类似臂式离心机的驱动功率。研究结果表明:所得驱动功率的计算结果比实测结果大2.23%,而以前依据经验取定C_(1)、C_(2)和f_(e)时的计算结果比实测结果小6.30%。对应用实例的综合分析表明:所建方法可弥补这些参数在以前的工程计算中,其取值缺乏实验依据的不足,提高这些参数的取值准确性和臂式离心机驱动功率的预估精度。

关键词：臂式离心机土工离心机风阻功率空气内摩擦支座摩擦功率实验反演前提参数

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弹体结构局部响应放大的现象研究

科学技术与工程 2024年第2期24卷 557-565页

作者：梁君范宣华肖世富陈红永鄂林仲阳中国工程物理研究院总体工程研究所绵阳621999 绵阳师范学院机电工程学院绵阳621000

针对弹体装药安全性问题,开展弹体侵彻混凝土靶过程中装药动态响应机理的研究。结合实际弹体结构的典型特征,建立了含间隙结构装药非线性响应理论模型,通过理论分析计算揭示不同间隙或不同载荷频率下结构的局部响应放大现象;采用有限元... 详细信息

针对弹体装药安全性问题,开展弹体侵彻混凝土靶过程中装药动态响应机理的研究。结合实际弹体结构的典型特征,建立了含间隙结构装药非线性响应理论模型,通过理论分析计算揭示不同间隙或不同载荷频率下结构的局部响应放大现象;采用有限元数值模拟方法验证理论计算结果的正确性;设计了振动台试验进一步验证理论与模拟仿真的结果的真实性。通过理论、数值模拟与实验相结合的方法,研究了低强度载荷作用下装药点火与起爆现象的内在机制。研究结果表明弹体在逐层侵彻多层混凝土靶时,弹体结构产生的振动对弹体力学响应、装药安定性有着较大影响,弹体结构存在一定的振动响应放大现象。

关键词：弹体结构特征非线性响应振动响应放大

夹具材质和摩擦对放射性圆柱样品变形及应力的影响

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机械工程师 2024年第4期 137-140页

作者：张新荣冯丹芳刘显坤李江波蒋干陈红永中国工程物理研究院核物理与化学研究所四川绵阳621999 中国工程物理研究院电子工程研究所四川绵阳621999 中国工程物理研究院总体工程研究所四川绵阳621999

对放射性样品开展几何测量时,夹具与样品间的相互作用会导致样品变形不均匀,从而影响测试精度。采用有限元方法(FEM)研究了夹具材质及夹具-样品间摩擦因数对样品受力及变形的影响,研究表明:夹具材料与样品的弹性模量差异会导致样品的不... 详细信息

对放射性样品开展几何测量时,夹具与样品间的相互作用会导致样品变形不均匀,从而影响测试精度。采用有限元方法(FEM)研究了夹具材质及夹具-样品间摩擦因数对样品受力及变形的影响,研究表明:夹具材料与样品的弹性模量差异会导致样品的不均匀变形,较软样品的测试夹具应采用弹性模量较低的材料;应考虑样品的表面粗糙度对摩擦因数的影响,当摩擦因数大于0.4时,摩擦因数变化对样品的变形影响可以忽略。研究结果可为放射性圆柱样品测试夹具的优化及实验开展提供借鉴。

关键词：放射性样品夹具弹性模量摩擦因数变形

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高速土工离心机转臂设计与研究

岩土工程学报 2022年第S2期44卷 62-65页

作者：许元恒冉光斌陈红永中国工程物理研究院总体工程研究所四川绵阳621999

转臂是高速土工离心机承载的关键部件,现有集成式转臂所能达到的离心加速度有限,而采用整体锻造加工、兜装方式负载的整体式转臂则可实现高离心加速度设计。根据整体式转臂的结构特点,将其分为主臂段和兜装段进行针对性设计,主臂段采用... 详细信息

转臂是高速土工离心机承载的关键部件,现有集成式转臂所能达到的离心加速度有限,而采用整体锻造加工、兜装方式负载的整体式转臂则可实现高离心加速度设计。根据整体式转臂的结构特点,将其分为主臂段和兜装段进行针对性设计,主臂段采用变截面等强度设计,兜装段则分别对兜装根部的圆角和兜装梁的轻量化进行了对比设计。采用有限元分析方法对设计结果进行分析校核,结果表明,在离心加速度1700.4g下该转臂最大应力小于450 MPa,安全系数大于2,该转臂所能承受离心加速度远超现有水平,对实际工程有参考意义。

关键词：土工离心机转臂变截面优化设计

寒区工程离心模型试验地基表面换热特性及热边界设置方法研究

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水利学报 2023年第6期54卷 729-738页

作者：张晨陈红永王羿蔡正银南京水利科学研究院江苏南京210024 中国工程物理研究院总体工程研究所四川绵阳621000

温度场的准确模拟是开展寒区工程离心模型试验的关键。目前大多数基于半导体换热装置的相关试验,忽视了热边界的参数设置,导致试验边界条件不清晰。为进一步提升试验的合理性和精确性,采用有限元CFD方法模拟了基于半导体制冷装置热交换... 详细信息

温度场的准确模拟是开展寒区工程离心模型试验的关键。目前大多数基于半导体换热装置的相关试验,忽视了热边界的参数设置,导致试验边界条件不清晰。为进一步提升试验的合理性和精确性,采用有限元CFD方法模拟了基于半导体制冷装置热交换场景的、超重力场下密闭夹层空间的换热过程;通过变换模型率、冷端初始温度、间隙间距等主要热边界条件,明晰了该场景下的换热特征及时空规律。在此基础上,结合设备特点与原型实际,提出采用空气冻结指数作为匹配原型环境温度的指标,用于反映地基表面的“冻结程度”,并指导试验中热边界条件的具体参数设置。

关键词：寒区工程离心模型试验热交换温度边界冻结指数

开口条件下高速离心机机室流场模拟及实验研究

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岩土工程学报 2023年

作者：杨鑫陈红永黎启胜龚志斌宋琼李心耀尹益辉工程材料与结构冲击振动四川省重点实验室中国工程物理研究院总体工程研究所

为研究离心机机室开口条件下机室内流场特性及开口对风阻功率的影响，首先基于CFD（计算流体力学）方法建立了某离心机机室流场分析模型，针对机室开口状态进行了模拟，对比了风口竖直及倾斜对换热的影响；其次在某高速离心机上开展了... 详细信息

为研究离心机机室开口条件下机室内流场特性及开口对风阻功率的影响，首先基于CFD（计算流体力学）方法建立了某离心机机室流场分析模型，针对机室开口状态进行了模拟，对比了风口竖直及倾斜对换热的影响；其次在某高速离心机上开展了流场测试实验，获得了机室内压力及风速的空间分布，及随离心机转速的变化规律，并对比了圆盘转子与转臂转子的风阻功率差异。研究表明滑移网格技术可用于计算离心机机室内旋转流场，倾斜通风口更有利于机室通风换热，并降低离心机运行的风阻功率；对旋转部件上凹坑等进行整流可有效降低风阻功率；圆盘转子的压差阻力远小于转臂转子。通过合理设计通风口可提高机室换热效率，研究可为高速离心机机室及温控设计提供参考。

关键词：开口机室流场风阻功率模拟实验

转臂式高速离心机减阻设计及机室流场特性研究

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应用力学学报 2023年

作者：陈红永杨鑫黎启胜龚志斌宋琼李心耀尹益辉工程材料与结构冲击振动四川省重点实验室中国工程物理研究院总体工程研究所

风阻功率是大型转臂式土工离心机驱动功率设计的重要依据，机室流场具有随流、温升、流速高等特点。为降低风阻需对转臂或吊篮采取整流减阻设计。针对两型分别采用转臂整流和整流罩减阻的离心机，开展了基于CFD(computational fluid dyn... 详细信息

风阻功率是大型转臂式土工离心机驱动功率设计的重要依据，机室流场具有随流、温升、流速高等特点。为降低风阻需对转臂或吊篮采取整流减阻设计。针对两型分别采用转臂整流和整流罩减阻的离心机，开展了基于CFD(computational fluid dynamics)的气动特性仿真，通过优化仿真参数获得离心机高速运行时的机室内部流场流场特性及离心机风阻功率，并通过型线设计对离心机整流罩进行了气动阻力系数优化。研究表明：高速离心机低气压运行时机室下壁面的摩擦阻力矩占主导，高于周向壁面的摩擦阻力矩；吊篮不采用整流罩时，在迎风端面肩部出现了流动分离，压差阻力较大；采用整流罩后，吊篮前缘肩部的分离被削弱，总阻力系数大幅降低。研究表明对于高速离心机开展整流设计是必要的，通过转臂外形设计及整流罩设计，可有效降低风阻功率，更有益于控制机室温升。

关键词：转臂式离心机高速转动流场 CFD 整流罩

土工模型箱超重力场夹层空间温度传递特性研究

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岩土工程学报 2022年第S2期44卷 83-86页

作者：陈红永张晨黎启胜王东沈展鹏方叶何琴淑中国工程物理研究院总体工程研究所四川绵阳621999 工程材料与结构冲击振动四川省重点实验室四川绵阳621999 南京水利科学研究院岩土工程研究所江苏南京210024

寒区工程超重力试验设计与土工模型箱空气夹层空腔温度传递相关。通过建立夹层-土体的对流换热模型,基于Rayleigh-Benard对流模型和CFD数值仿真方法研究了超重力环境下,不同夹层厚度、不同超重力加速度对土体表面及夹层内部温度分布的影... 详细信息

寒区工程超重力试验设计与土工模型箱空气夹层空腔温度传递相关。通过建立夹层-土体的对流换热模型,基于Rayleigh-Benard对流模型和CFD数值仿真方法研究了超重力环境下,不同夹层厚度、不同超重力加速度对土体表面及夹层内部温度分布的影响,解释了超重力场对对流换热过程涡环成因及发展的现象。结果表明涡环的稳定分布与流场速度、压力及界面换热系数、温度等直接相关;不同间隙及过载下,努塞尔数均随时间降低;在传热初始阶段,夹层流场努塞尔数变化较大;在不同间隙状态下,随着超重力过载值变大,界面对流换热降低。研究获得了超重力对夹层热对流的影响,开展超重力场下试验设计时需综合考虑夹层尺度、超重力加速度等综合影响。

关键词：夹层超重力 Rayleigh-Benard对流涡环

轴向运动梁在轴向载荷作用下的动力学特性研究

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振动与冲击 2016年第19期35卷 75-80页

作者：陈红永李上明中国工程物理研究院总体工程研究所四川绵阳621999

研究了轴向运动Timoshenko梁在轴向载荷作用下的振动特性。首先通过考虑轴向拉压载荷作用,根据Timoshenko梁理论和Hamilton原理建立了梁的横向振动控制微分方程,推导了简支-简支边界条件下的梁的无量纲频率随轴向载荷的变化关系,采用新... 详细信息

研究了轴向运动Timoshenko梁在轴向载荷作用下的振动特性。首先通过考虑轴向拉压载荷作用,根据Timoshenko梁理论和Hamilton原理建立了梁的横向振动控制微分方程,推导了简支-简支边界条件下的梁的无量纲频率随轴向载荷的变化关系,采用新的无量纲化形式消除了无载荷作用下控制方程的奇异性。通过微分求积法进行数值求解并对结果进行验证,分析结果表明:无载荷作用下,长细比越大,越易达到失稳状态;在相同运动速度下,受压状态时比受拉状态下更易达到失稳;临界速度随着轴向载荷的绝对值的增大而减小。通过研究探索了影响临界速度和临界载荷的因素以及两者的关系,对于轴向受载运动系统设计具有一定指导意义。

关键词：轴向运动Timoshenko梁轴向载荷横向振动微分求积法