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圆弧型指尖密封径向极限变形量的计算方法研究

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推进技术 2024年第7期45卷 219-226页

作者：杜春华王源张延超宋丹龙吉洪湖西安理工大学机械与精密仪器工程学院陕西西安710048 台州市大江实业有限公司浙江台州317500 南京航空航天大学能源与动力学院江苏南京210016

指尖密封是一种允许产生径向变形的接触式密封技术,径向极限变形制约着其使用工况要求。为揭示圆弧型指尖密封结构对径向极限变形的影响规律,构建了指尖密封径向极限变形量的数学计算模型,并与有限元分析结果进行了对比,研究了结构参数... 详细信息

指尖密封是一种允许产生径向变形的接触式密封技术,径向极限变形制约着其使用工况要求。为揭示圆弧型指尖密封结构对径向极限变形的影响规律,构建了指尖密封径向极限变形量的数学计算模型,并与有限元分析结果进行了对比,研究了结构参数的影响。研究表明:数学计算模型计算结果与有限元分析结果误差为4.88%;指尖密封径向极限变形量随指梁间隙、指梁根圆直径、指梁型线圆弧半径等结构参数的增加而增加;随周向角、指梁顶圆直径、指梁基圆半径等结构参数的增加而减小;结构参数影响程度由大到小依次为:指梁间隙、周向角、指梁根圆和指梁顶圆、指梁基圆、指梁型线圆;其中,指梁根圆和指梁顶圆的影响需要根据具体结构尺寸来确定;指梁间隙影响程度最大,指梁间隙每增加1 mm,小尺寸指尖密封径向极限变形量就会增加10.005 mm,大尺寸的就会增加9.03 mm。

关键词：指尖密封径向变形径向极限变形量结构参数数学计算模型

基于径向变形增量的煤间歇性破坏过程损伤演化分析

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岩石力学与工程学报 2023年第S1期42卷 3529-3540页

作者：卢志国鞠文君高富强孙卓越彭相愿中煤科工开采研究院有限公司北京100013 煤炭科学研究总院煤炭资源高效开采与洁净利用国家重点实验室北京100013 煤炭科学研究总院开采研究分院北京100013

煤样单轴压缩条件下常发生间歇性破坏行为,复杂破坏过程的损伤评价有助于明晰伴随该过程的能量演化,对矿业工程灾害预警及防治具有重要意义。为探究间歇性破坏过程损伤演化,对标准煤样进行常规单轴加载,实时监测其变形特征发现,外载荷... 详细信息

煤样单轴压缩条件下常发生间歇性破坏行为,复杂破坏过程的损伤评价有助于明晰伴随该过程的能量演化,对矿业工程灾害预警及防治具有重要意义。为探究间歇性破坏过程损伤演化,对标准煤样进行常规单轴加载,实时监测其变形特征发现,外载荷作用下煤样局部裂隙丛集发生剧烈损伤时,轴向载荷突降,径向变形剧烈增长,且载荷越接近峰值强度,增长速率越快。损伤源于内部裂隙发育扩展,导致试样沿径向快速膨胀,据此提出基于径向变形增量的损伤表征方法,对煤等非均质介质的非线性损伤评价具有更强适用性。对比基于径向变形增量的损伤评价结果与声发射特征及裂隙发育扩展演化,三者高度一致的演化过程佐证基于径向变形评价损伤的可靠性。研究结果表明,间歇性破坏阶段,裂隙局部丛集或者沿最大主应力方向相互连接贯通形成大尺度破裂,试样径向膨胀,局部剧烈破坏导致其损伤变量激增。间歇性破坏行为源于试样内部不同区域反复发生的局部剧烈损伤,锯齿状应力-应变曲线及伴随该过程的非线性损伤演化表明煤等非均质介质在外载作用下存在损伤突变现象。

关键词：岩石力学有效承载面积径向变形损伤变量非线性损伤间歇性破坏

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暖机对压气机叶片径向变形影响的试验研究

推进技术 2022年第3期43卷 122-132页

作者：钱仁军李本威宋汉强张赟朱飞翔海军航空大学航空基础学院山东烟台264001 92728部队上海200436

为进一步研究暖机对发动机压气机叶尖间隙变化的具体影响,对不同暖机时间与不暖机情况下压气机叶片的径向变形进行了试验研究。由于在发动机整机试验中叶片径向变形无法测量,选择模拟件进行温度与离心耦合作用下的变形试验。利用两种叶... 详细信息

为进一步研究暖机对发动机压气机叶尖间隙变化的具体影响,对不同暖机时间与不暖机情况下压气机叶片的径向变形进行了试验研究。由于在发动机整机试验中叶片径向变形无法测量,选择模拟件进行温度与离心耦合作用下的变形试验。利用两种叶片材料制作板材试样,以台架测试数据为基础,计算出发动机启动及慢车至最大状态过程中叶片的离心力和截面温度,并据此设计试件的载荷历程,制定试验方案。通过模拟件试验,测得不同暖机时间和不暖机情况对应载荷下模拟件的应变过程和最终应变量,并从模拟件试验结果反推构件。结果表明:相对于离心载荷,温度对叶片径向变形影响更明显,温度与转速共同作用下叶片的径向变形显著大于转速单独作用下变形;正常暖机情况下不同暖机时间对于压气机叶片的最终径向变形没有影响;而暖机与否对压气机叶片的径向变形是存在影响的,其中暖机后与不暖机TC6模拟件变形范围分别为0.468%~0.502%和0.413%~0.466%,GH2150变化分别为0.793%~0.801%和0.765%~0.766%,暖机后的叶片径向变形量稍大于不暖机。

关键词：涡扇发动机压气机叶片径向变形模拟试验

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考虑折射影响的三轴混合土样径向变形的测量

武汉大学学报(工学版) 2023年

作者：吴静牟春梅夏燚叶锴广西岩土力学与工程重点实验室中国桂林理工大学土木与建筑工程学院中国

基于摄影测量法的三轴试验中，压力室和不同介质产生的折射放大效应对径向测量结果影响很大，为探究不同配比的混合土对折射效应的敏感程度，以摄影测量法直接测得的径向测量值r作为修正前值，以经过三维折射修正模型消除折射修正影响... 详细信息

基于摄影测量法的三轴试验中，压力室和不同介质产生的折射放大效应对径向测量结果影响很大，为探究不同配比的混合土对折射效应的敏感程度，以摄影测量法直接测得的径向测量值r作为修正前值，以经过三维折射修正模型消除折射修正影响的径向测量值r修作为修正后值，通过对比不同土样不同截面的r修/ r值发现：(1)折射放大效应对于土样的整体径向变形影响是一致的，可以通过试验数据分析得到一个径向折射修正系数β来消除折射放大效应的影响；(2)随着混合土样中粗粒径占比的增加，折射放大倍数随之增大，折射修正系数β也逐步减小，粗粒土的折射修正系数β粗＜混合土的折射修正系数β混＜细粒土的折射修正系数β细；(3)不能通过一个固定的折射修正系数完成所有不同土样的折射修正，针对不同土样对应不同的折射修正系数。

关键词：摄影测量法三轴试验折射修正系数混合土径向变形

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碳纳米管的径向变形与黏附（英文）

Science China(Physics,Mechanics & Astronomy) 2014年第8期57卷 1569-1573页

作者： WANG GenWei Institute of Applied Mechanics and Biomedical Engineering Shanxi Key Laboratory of Material Strength and Structural Impact Taiyuan University of Technology

The van der Waals(vdW) interactions of carbon nanotube(CNT)–substrate and CNT–CNT can cause strong adhesion. The adhesion can lead to radial deformation of CNTs, which is shown in both experiments and theoretical analysis. A scaling approach is used to predict the mechanical properties, vdW adhesion, and the elastic deformation of CNTs. It is found that the indentation of CNT is proportional to R7/4 and h3/2 in nanotube–substrate system and two same CNT system. Here, R and h are the radius and the wall thickness of CNT, respectively. The indentation ratio H1/H2 for CNT–CNT is proportional to(R1/R2)3/2 and(h2/h1)3/2.

关键词：碳纳米管径向变形附着力 NT系统 CNT 相互作用范德华力力学性能

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悬架轴对称橡胶衬套径向变形解析计算及试验

中国科学：技术科学 2017年第2期47卷 128-136页

作者：赵雷雷周长城于曰伟杨福兴山东理工大学交通与车辆工程学院淄博255049 北京邮电大学自动化学院北京100876

为了便于快速、有效地对汽车悬架橡胶衬套进行初始设计、选型及刚度匹配等,基于对试验测得的轴对称橡胶衬套径向变形曲线的分析,利用弹性力学理论,通过在橡胶衬套两端施加正、负虚拟约束应力,对橡胶衬套静态径向变形进行研究,建立了轴... 详细信息

为了便于快速、有效地对汽车悬架橡胶衬套进行初始设计、选型及刚度匹配等,基于对试验测得的轴对称橡胶衬套径向变形曲线的分析,利用弹性力学理论,通过在橡胶衬套两端施加正、负虚拟约束应力,对橡胶衬套静态径向变形进行研究,建立了轴对称橡胶衬套在静态径向集中作用力下的径向变形解析式.通过实例,对静态径向集中作用力下的橡胶衬套径向变形进行了解析计算,并与ANSYS软件仿真结果及试验结果进行了对比分析,可知在小变形范围内解析计算值与仿真值及试验值相吻合,表明所建立的轴对称橡胶衬套径向变形解析式在衬套小变形范围内是可靠的.

关键词：悬架橡胶衬套径向变形虚拟约束应力解析计算

基于ERSM涡轮盘径向变形的非线性动态概率分析

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推进技术 2013年第4期34卷 529-536页

作者：王桂华费成巍白广忱北京航空航天大学能源与动力工程学院北京100191

为了准确设计高压涡轮盘和叶尖间隙,从概率的角度进行了涡轮盘径向变形的分析。介绍了高精度高效率的非线性动态概率分析的极值响应面方法 (Extremum Response Surface Method,ERSM),并建立了其数学模型。考虑材料属性和边界条件的非线... 详细信息

为了准确设计高压涡轮盘和叶尖间隙,从概率的角度进行了涡轮盘径向变形的分析。介绍了高精度高效率的非线性动态概率分析的极值响应面方法 (Extremum Response Surface Method,ERSM),并建立了其数学模型。考虑材料属性和边界条件的非线性,以及热载荷和离心载荷的动态性,基于ERSM对涡轮盘径向变形进行了非线性动态概率分析,得到了输入输出参数的分布特征和影响涡轮盘径向动态变形的主要因素。最后,通过方法比较,验证了ERSM在保证计算精度的前提下能大大提高计算速度,节约计算时间,改善计算效率。为进行更有效的涡轮盘设计和优化,改善叶尖间隙设计和控制的合理性提供了有效依据。

关键词：涡轮盘径向变形极值响应面法动态性概率分析灵敏度分析

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涡轮盘径向变形非线性动态概率分析

北京航空航天大学学报 2013年第7期39卷 927-931页

作者：赵合阳白广忱费成巍邢伟震北京航空航天大学能源与动力工程学院中国人民解放军空军93705部队

为了合理设计和控制叶尖间隙,对涡轮盘径向变形进行非线性动态概率分析.考虑材料属性的非线性和载荷的动态性进行轮盘径向变形的确定性分析,得出轮盘变形随时间变化规律,找出了涡轮盘变形最大值.通过轮盘变形的概率分析得到:轮盘径向变... 详细信息

为了合理设计和控制叶尖间隙,对涡轮盘径向变形进行非线性动态概率分析.考虑材料属性的非线性和载荷的动态性进行轮盘径向变形的确定性分析,得出轮盘变形随时间变化规律,找出了涡轮盘变形最大值.通过轮盘变形的概率分析得到:轮盘径向变形的分布特征、不同径向变形设计值δ下的失效数和可靠度、不同可靠度下的各随机参数的极限值,影响涡轮盘径向变形的随机参数的灵敏度.

关键词：径向变形概率分析非线性动态响应面法

基于SYSWELD的在役焊接径向变形数值模拟

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中国石油大学学报（自然科学版） 2014年第3期38卷 117-122页

作者：王勇郭广飞韩涛李浩孙启平中国石油大学机电工程学院山东青岛266580

采用焊接模拟软件SYSWELD研究壁厚、管径及熔池尺寸等因素对天然气管道在役焊接径向变形的影响.结果表明：发生烧穿的临界瞬时最大变形有时间效应;发生临界变形的时间随着壁厚的增大而增加,径向变形量减小;随着管径增加,径向变形量在同... 详细信息

采用焊接模拟软件SYSWELD研究壁厚、管径及熔池尺寸等因素对天然气管道在役焊接径向变形的影响.结果表明：发生烧穿的临界瞬时最大变形有时间效应;发生临界变形的时间随着壁厚的增大而增加,径向变形量减小;随着管径增加,径向变形量在同壁厚下逐渐增大;壁厚为4.5 mm时,小管径管道易达到临界变形量;壁厚为6 mm时,管径的增大降低了临界变形发生的可能性;当壁厚为7.5 mm,管径由254 mm增大到508 mm时,发生临界变形的可能性减小,而管径在508～ 1016 mm时,管径的增大增加了临界变形发生的可能性;内壁点的径向变形随着热源的靠近而增大,随着壁厚的增大而减小,但当壁厚增大到6 mm后,壁厚的增大对其不再有显著影响;熔池尺寸影响焊接修复同时刻时的径向变形量,达到临界变形量的时间与熔池尺寸成反比,表现出明显的熔池尺寸效应.

关键词：在役焊接天然气管线径向变形数值模拟