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燃料电池用螺杆空压机变形分析及间隙研究

压缩机技术 2025年第1期 27-31页

作者：赵颖樊峰宇冯自然张元祥杨小军张根海衢州学院机械工程学院浙江衢州324000 浙江卓佑通用机械有限公司浙江衢州324000

针对某燃料电池用无油螺杆空压机,利用ANSYS Workbench软件,通过稳态热分析获得压缩机的温度分布,通过静力学分析获得压缩机在温度、压力载荷下的变形量,并对转子间啮合间隙、转子与转子腔内壁面的径向间隙以及转子端面间隙的选取进行... 详细信息

针对某燃料电池用无油螺杆空压机,利用ANSYS Workbench软件,通过稳态热分析获得压缩机的温度分布,通过静力学分析获得压缩机在温度、压力载荷下的变形量,并对转子间啮合间隙、转子与转子腔内壁面的径向间隙以及转子端面间隙的选取进行了研究。结果表明:转子的稳态温度沿轴向近似按线性分布;转子与机壳在水平方向和轴向均有向外膨胀的趋势,且最大变形量均位于排气端面;在竖直方向有向上膨胀的趋势,最大变形量位于吸气端面。为保证压缩机正常运转,阴、阳转子间的预设间隙应大于0.57 mm,阴、阳转子与转子腔内壁面的径向间隙分别应大于0.023 mm和0.026 mm,转子吸、排气侧的端面间隙分别应大于0.065 mm和0.005 mm。

关键词：无油螺杆空压机有限元分析变形间隙

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电站高温高压管道限位间隙选取与优化设计

机电信息 2025年第5期 34-38页

作者：吴清亮国家能源集团宁夏电力有限公司宁夏银川750411

对某1 000 MW等级燃煤机组主蒸汽管道部分管段发生膨胀异常问题的原因进行了分析,理论计算结果表明,限位装置限位间隙预留不合适,导致限位点处限位管夹与限位框架卡死,水平接触力、垂直方向摩擦力激增;在水平接触力及垂直摩擦力的作用下... 详细信息

对某1 000 MW等级燃煤机组主蒸汽管道部分管段发生膨胀异常问题的原因进行了分析,理论计算结果表明,限位装置限位间隙预留不合适,导致限位点处限位管夹与限位框架卡死,水平接触力、垂直方向摩擦力激增;在水平接触力及垂直摩擦力的作用下,原径向限位点演变为固定死点,进而导致附近管夹发生变形失效、限位点所在管段膨胀异常。应力计算结果表明,在限位装置卡死后,管道二次应力激增。所用研究方法可为汽水管道限位装置设计提供有益的借鉴和参考。

关键词：高温高压管道限位装置间隙卡死应力

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有间隙翼的模态试验和颤振分析

战术导弹技术 2025年第1期 53-59页

作者：蒋雯霄童轶男王成华杨永刚秦玉灵孟强北京航天长征飞行器研究所山西江淮重工有限责任公司

针对轴承、摇臂等机构连接间隙对翼结构模态参数及颤振特性的影响，开展不同负载和不同翼偏角组合工况下的翼结构模态试验，获得模态频率随负载和翼偏角的变化规律。根据模态试验结果，修正有限元模型，并将分析所得模态参数作为颤振分... 详细信息

针对轴承、摇臂等机构连接间隙对翼结构模态参数及颤振特性的影响，开展不同负载和不同翼偏角组合工况下的翼结构模态试验，获得模态频率随负载和翼偏角的变化规律。根据模态试验结果，修正有限元模型，并将分析所得模态参数作为颤振分析输入，用ZONA7统一升力面理论计算非定常气动力，建立颤振运动方程，采用P-K法进行翼结构各工况颤振分析，研究颤振频率和颤振动压随负载、频率差和翼偏角的变化规律。结果表明：间隙导致翼结构的模态参数表现出较强的非线性特性，进而影响颤振分析结果，所有试验工况的最大颤振动压是最小颤振动压的4倍。0°翼偏状态下，颤振频率随着固有频率的增加而增加，颤振动压随着一阶、二阶频率的频率差增加而增加。负载相同的情况下，颤振频率及颤振动压随翼偏角增加而降低。

关键词：间隙翼结构模态试验负载翼偏角颤振动压颤振频率

间隙对爆轰加载下金属飞片运动特征影响的模拟分析

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爆炸与冲击 2023年第4期43卷 1-9页

作者：刘军孙致远张凤国殷建伟北京应用物理与计算数学研究所北京100094

在炸药爆轰驱动含间隙双层钢飞片情况下,两层钢飞片间的间隙会影响外层飞片的首次、二次入射波波形及强度,进而影响外层飞片自由面速度等。为了更好地认识爆轰加载条件下金属飞片的运动特征,需要深入研究间隙对该动力学过程的影响规律... 详细信息

在炸药爆轰驱动含间隙双层钢飞片情况下,两层钢飞片间的间隙会影响外层飞片的首次、二次入射波波形及强度,进而影响外层飞片自由面速度等。为了更好地认识爆轰加载条件下金属飞片的运动特征,需要深入研究间隙对该动力学过程的影响规律。首先,开展了爆轰驱动含初始间隙双层钢飞片的简化建模及数值模拟,通过模拟与实验结果的对比,验证了简化建模的合理性;然后,对该模型的加载动力学过程进行了深入分析,给出了首次、二次加载的来源;最后,开展了不同间隙厚度对该动力学过程影响的模拟分析研究。自由面速度结果表明,随着间隙厚度由0.1 mm增加至1 mm以上,外层飞片自由面的首次起跳速度峰值先逐渐降低后基本保持恒定、二次起跳速度峰值由逐渐增加至基本不变。动力学分析结果表明,可将不同间隙大小的影响分为两个阶段,其分界判据是在爆轰加载后内层金属飞片是否能够在间隙部位发展为脱体层裂片:在间隙较小的情况下,内层飞片在间隙一侧无法发展为层裂片,在此阶段内,随着间隙厚度的增加,外层飞片的首次加载峰值压力降低、二次加载峰值压力增加;在间隙较大的情况下,内层飞片在间隙一侧可以形成厚度不变、速度稳定的层裂片,在此阶段内,随着间隙厚度的增加,外层飞片的首次加载与二次加载的峰值压力均基本不变,但首次与二次加载之间的时间间隔缩短。研究结果对爆轰驱动含间隙飞片的自由面速度曲线的解读具有指导意义,从而能够更好地认识工程实验中由间隙造成的一些非预期物理现象。

关键词：爆轰驱动金属飞片间隙二次冲击

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间隙非线性对惯容-橡胶复合隔振器位移响应的影响研究

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振动与冲击 2020年第17期39卷 268-274页

作者：李阳温华兵刘伟张坤谭飞江苏科技大学能源与动力学院江苏镇江212003 江苏铁科新材料股份有限公司江苏镇江212001

为研究间隙非线性对惯容-橡胶复合隔振器位移响应的影响,建立了含间隙的非线性并联式Ⅱ型ISD隔振系统和非线性动力学方程。使用四阶和五阶龙格-库塔法在Matlab中对该非线性方程进行数值求解,以不含间隙的线性方程作为对比,通过分岔图、... 详细信息

为研究间隙非线性对惯容-橡胶复合隔振器位移响应的影响,建立了含间隙的非线性并联式Ⅱ型ISD隔振系统和非线性动力学方程。使用四阶和五阶龙格-库塔法在Matlab中对该非线性方程进行数值求解,以不含间隙的线性方程作为对比,通过分岔图、相位图、庞加莱截面图研究了非线性系统的动力学特性,以及非线性方程和线性方程产生明显的数值解偏差时间隙的取值范围;加工了惯容-橡胶复合隔振器试验样品,在MTS电液伺服试验台上进行了复合隔振器的位移响应试验,试验结论与理论分析结论相吻合。研究结果表明轻微的间隙不会影响到惯容-橡胶复合隔振器的位移响应,但其力学性能会受到影响。

关键词：滚珠丝杠式惯容器间隙分段线性非线性试验分析

间隙对GMAW立焊熔滴过渡的影响及温度场特性

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焊接学报 2019年第5期40卷 89-94,I0006页

作者：王子然张善保杨战利杨义成哈尔滨焊接研究院有限公司

采用高速摄像采集系统对间隙存在及变化时GMAW摆动电弧立向上焊焊接过程中的熔滴过渡行为实时图像进行采集,分析了熔滴过渡行为对电弧质量和焊接过程的影响,结合电弧质量分析仪采集的焊接电流、电弧电压概率曲线图对试验结果加以验证和... 详细信息

采用高速摄像采集系统对间隙存在及变化时GMAW摆动电弧立向上焊焊接过程中的熔滴过渡行为实时图像进行采集,分析了熔滴过渡行为对电弧质量和焊接过程的影响,结合电弧质量分析仪采集的焊接电流、电弧电压概率曲线图对试验结果加以验证和补充解释,最后通过有限元数值模拟技术对GMAW立向上焊接过程数值模型进行建立,并对瞬态焊接温度场进行验证和分析.结果表明,随着间隙的出现及尺寸的增加(0~4 mm范围内),GMAW立向上焊熔滴过渡形式由短路过渡向特殊的滴状过渡发展,模拟结果说明GMAW立向上焊热影响区具有较大的温度梯度特性.

关键词：间隙 GMAW立焊熔滴过渡有限元温度梯度

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间隙三明治系统的改进卡尔曼状态估计

控制理论与应用 2016年第3期33卷 280-288页

作者：李琰琰谭永红董瑞丽李海芬南开大学机器人与信息自动化研究所天津市智能机器人技术重点实验室天津300071 上海师范大学精密机电系统与控制工程研究室上海201418

控制工程中许多实际系统都可以描述为带间隙的三明治系统,由于间隙具有非光滑、局部记忆性和多值映射等复杂非线性特性,使得整个三明治系统的内部状态估计工作具有很大挑战性.首先根据间隙三明治系统的特性引入了几个自动切换函数,采用... 详细信息

控制工程中许多实际系统都可以描述为带间隙的三明治系统,由于间隙具有非光滑、局部记忆性和多值映射等复杂非线性特性,使得整个三明治系统的内部状态估计工作具有很大挑战性.首先根据间隙三明治系统的特性引入了几个自动切换函数,采用关键项分离原理,建立了随机噪声干扰下间隙三明治系统的非光滑整体伪线性状态空间模型.针对该系统提出了一种非光滑的改进卡尔曼滤波算法以估计系统状态,其工作机制能够随系统当前工作区间的转变而自动切换模式.仿真和实验结果表明,针对含噪声的间隙三明治系统,非光滑的改进卡尔曼滤波算法对系统状态的估计准确度要高于传统卡尔曼滤波算法.

关键词：间隙三明治系统改进卡尔曼滤波非线性系统状态估计

间隙对5754铝合金激光填丝搭接焊气孔的影响

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中国激光 2012年第12期39卷 49-54页

作者：王国振王春明王军杨上陆胡席远华中科技大学材料科学与工程学院湖北武汉430074 通用汽车中国科学研究院上海201206

气孔是5754铝合金激光搭接焊接过程中经常出现的缺陷,它对焊缝的机械性能有很大的影响。实验采用光纤激光器研究了在搭接铝合金板间设置间隙对气孔的影响及其机理,发现,间隙的设置为气孔的逃逸提供了一个通道,气孔率有明显减小的趋势。... 详细信息

气孔是5754铝合金激光搭接焊接过程中经常出现的缺陷,它对焊缝的机械性能有很大的影响。实验采用光纤激光器研究了在搭接铝合金板间设置间隙对气孔的影响及其机理,发现,间隙的设置为气孔的逃逸提供了一个通道,气孔率有明显减小的趋势。当间隙从0变化到0.2mm时,由于间隙较小而有毛细现象的发生,搭接间隙气孔的逃逸通道被液态焊缝金属的凝固过程封闭,气孔减小并不明显;当间隙从0.30mm变化到0.75mm时,由于间隙增大,间隙部位的焊缝液态金属发生的毛细现象减弱甚至消失,导致这部分金属距离熔合线很近,表面保持液态,气孔逃逸的通道被打开,气孔有明显减小的变化。实验还发现,随着间隙的增大,搭接焊缝的剪切强度有了很大的提高。

关键词：激光技术激光填丝焊接铝合金气孔间隙

间隙和转速对轴流压气机非定常叶顶泄漏流周向传播特性影响的实验研究

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工程热物理学报 2016年第7期37卷 1404-1410页

作者：白冰耿少娟李继超张宏武聂超群中国科学院工程热物理研究所工业燃气轮机实验室北京100190 中国科学院大学北京100049 中国科学院工程热物理研究所能源动力研究中心北京100190

针对一台低速单转子轴流压气机,对不同间隙和转速下非定常叶顶泄漏流诱导的压力波的周向传播特性进行了实验研究。通过机匣壁面上沿叶片弦向和周向分布的动态压力传感器,测量压气机转子叶顶区域流场的压力信号;借助功率谱密度、滤波、... 详细信息

针对一台低速单转子轴流压气机,对不同间隙和转速下非定常叶顶泄漏流诱导的压力波的周向传播特性进行了实验研究。通过机匣壁面上沿叶片弦向和周向分布的动态压力传感器,测量压气机转子叶顶区域流场的压力信号;借助功率谱密度、滤波、空间傅里叶变换等方法,分析了非定常波动的频率特性、传播速度和周向模态数的变化。结果表明,小间隙时叶顶泄漏流波动强度减弱;转速不变时减小间隙或间隙不变时提高转速,都将使得相同流量系数时叶顶泄漏流的波动频率增大。对各间隙和转速组合,随压气机节流,传播速度增大,周向模态数减少.转速不变时减小间隙,将使得相同流量系数时的传播速度和模态数增大;对同一间隙的相同流量系数,转速改变对模态数和传播速度无明显影响。

关键词：轴流压气机叶顶泄漏流非定常性周向传播间隙转速实验研究