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分部式多孔质T型槽机械密封耦合模型与性能分析

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摩擦学学报 2024年

作者：李学萍孟祥铠韩丽云赵文静彭旭东浙江工业大学化工机械设计研究所

为提高液体密封的开启力和降低端面磨损，将多孔质与T型流体动压槽相结合，提出了1种分部式多孔质T型槽机械密封结构（PPT-MS），考虑多孔质内流体渗流力学与密封端面液膜润滑力学间的耦合作用，建立了分部式多孔质T型槽机械密封的数值... 详细信息

为提高液体密封的开启力和降低端面磨损，将多孔质与T型流体动压槽相结合，提出了1种分部式多孔质T型槽机械密封结构（PPT-MS），考虑多孔质内流体渗流力学与密封端面液膜润滑力学间的耦合作用，建立了分部式多孔质T型槽机械密封的数值模型，采用有限单元法求解考虑液膜空化的Reynolds方程和渗流力学方程。研究了多孔质的渗透率和几何参数对密封性能的影响规律，揭示了PPT-MS的密封机理，对比分析了不同转速和密封压力下普通T型槽机械密封与PPT机械密封的密封性能。结果表明：在T型槽的逆风侧会产生低压区，多孔质放置在低压区具有空化抽吸作用，可将密封介质引入密封间隙，起到增大液膜开启力和强化润滑的作用；随着多孔质渗透率的增大，PPT机械密封的开启力增大，摩擦系数减小，同时泄漏率也会有一定的增加，综合考虑渗透率在1×10-14～5×10-14m2较为合适；当多孔质周向宽度占T型槽周向槽区宽度一半时PPT机械密封的开启力最大。研究结果可为多孔质机械密封的设计提供参考。

关键词：密封性能多孔质 T型槽渗透率空化

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雷达引导自动着舰干扰因素误差影响研究

电光与控制 2024年

作者：甄冲曲晓雷王翼丰韩凤鸣航空工业沈阳飞机设计研究所沈阳飞机设计研究所扬州协同创新研究院有限公司

针对雷达引导架构下自动着舰流程，根据自动着舰典型场景与着舰引导雷达参数，详细分析了雷达引导定位的测量误差成因，误差类型，误差量级；计算得到的雷达定位测量精度与公开的AN/SPN-42雷达部分性能一致。设计了机上引导自动着舰系... 详细信息

针对雷达引导架构下自动着舰流程，根据自动着舰典型场景与着舰引导雷达参数，详细分析了雷达引导定位的测量误差成因，误差类型，误差量级；计算得到的雷达定位测量精度与公开的AN/SPN-42雷达部分性能一致。设计了机上引导自动着舰系统架构并构建了基于F/A-18A舰载机的全自动着舰仿真，引入雷达引导误差、自动着舰系统延迟、舰尾流、甲板运动和机载传感器噪声干扰因素。通过统计着舰点偏差标准差衡量着舰性能，结合回归分析定量刻画了干扰因素对最终着舰结果的影响。结果表明，甲板运动幅度对着舰点偏差标准差具有最显著作用。

关键词：全自动着舰系统雷达引导回归分析机上引导测量误差

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超声速侧向喷流干扰流场的稀薄效应研究

空气动力学学报 2024年第7期42卷 14-26,I0001页

作者：卢天琪孔小平刘艳陈浩扬州大学机械工程学院扬州225009 中国空气动力研究与发展中心超高速空气动力研究所绵阳621000 航空工业沈阳飞机设计研究所沈阳110000

反作用控制系统(RCS)具有响应快速、控制灵活的特点,在临近空间飞行任务中可实现飞行器的精准姿轨控制,然而连续流区建立的侧向喷流干扰在稀薄流域逐渐弱化甚至失效。为了解决这一问题,针对平板和楔形块两种构型,采用直接模拟蒙特卡罗方... 详细信息

反作用控制系统(RCS)具有响应快速、控制灵活的特点,在临近空间飞行任务中可实现飞行器的精准姿轨控制,然而连续流区建立的侧向喷流干扰在稀薄流域逐渐弱化甚至失效。为了解决这一问题,针对平板和楔形块两种构型,采用直接模拟蒙特卡罗方法(DSMC)开展了超声速侧向喷流/高超声速来流相互干扰流场的稀薄效应研究。结果表明:平板和楔形块喷流干扰流场均出现经典干扰结构,如多涡、多激波等;特别地,楔形块构型中出现类似马赫杆的特殊弓形激波结构,其由大入射角前缘激波与喷流弓形激波相互干扰而形成。随着流动逐渐变得稀薄,喷口前涡结构逐渐减小至消失,激波增厚且干扰减弱,特殊弓形激波结构逐渐消失。基于壁面压力、切应力和热流系数分别定义了3种无量纲干扰强度和干扰区长度,均与克努森数呈近似幂律递减关系。超声速喷流干扰作用对平板与楔形块壁面热流的增长最显著,受到的稀薄效应抑制作用也最强;干扰区长度与气动特性参数无关,与本文的两种几何构型也无关。

关键词：超声速喷流 DSMC 稀薄效应侧喷干扰气动特性

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木构架古建筑基本周期的分析方法

地震工程与工程振动 2024年第3期44卷 174-181页

作者：袁建力杨韵扬州大学建筑科学与工程学院江苏扬州225009 扬州市建筑设计研究院江苏扬州225009

针对现行规范近似公式存在的不足,结合单层、两层砖围护墙木构架古建筑的构造特征,构建了设有集中质量和连续分布质量的悬臂杆分析模型,以考虑屋顶、楼盖的质量和位置,以及围护墙、木构架的质量和刚度分布规律。依据结构动力学原理,采... 详细信息

针对现行规范近似公式存在的不足,结合单层、两层砖围护墙木构架古建筑的构造特征,构建了设有集中质量和连续分布质量的悬臂杆分析模型,以考虑屋顶、楼盖的质量和位置,以及围护墙、木构架的质量和刚度分布规律。依据结构动力学原理,采用等效质量法将分析模型等效为单质点悬臂杆模型,推导了中部集中质量和连续分布质量的等效公式,以及基本自振周期的计算公式。所研制的分析模型较好地反映了古建筑的大屋顶、楼盖及围护墙对结构自振周期的影响,相应的计算公式可以得出结构的横向和纵向基本周期。结合3座典型古建筑的动力特性试验研究,介绍了计算公式的运用方法,并将基本周期的计算值与实测值进行了对比,表明提供的分析方法适用于围护墙在横向、纵向不同布置的木构架古建筑的基本周期分析。

关键词：木构架古建筑自振周期结构动力学力学模型抗震分析

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风能接入电机气隙磁链定向矢量控制技术

北京航空航天大学学报 2024年第5期50卷 1639-1645页

作者：王嘉豪田玉茹于乃昭哈尔滨工程大学智能科学与工程学院哈尔滨150001 扬州船用电子仪器研究所扬州225001

风能是中国最具潜力的可再生能源之一,而影响风能转化应用的主要因素是风力发电机的控制方法及特性。针对风能转化应用过程中遇到的风力发电机控制方法难以实现对风能的有效捕获问题,提出一种基于气隙磁链定向的矢量控制技术,通过6s/2r... 详细信息

风能是中国最具潜力的可再生能源之一,而影响风能转化应用的主要因素是风力发电机的控制方法及特性。针对风能转化应用过程中遇到的风力发电机控制方法难以实现对风能的有效捕获问题,提出一种基于气隙磁链定向的矢量控制技术,通过6s/2r矢量变换得到旋转坐标系下电机的数学模型;对气隙磁链定向矢量控制技术进行研究,设计电机电流电压混合磁链观测模型,实现对电机转矩与磁通的独立控制;以双Y移30°六相同步电机为例进行仿真分析。结果表明:所提技术在电机空载启动与突加负载时具有较好的稳态性能和动态性能,解决多相电机控制的非线性和耦合性,提高模型的通用性和快速性。

关键词：风电系统六相同步电机矢量坐标变换气隙磁链定向矢量控制

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柔性化工装置产排污核算的合理化建议

化工设计 2024年第4期34卷 6-12,1页

作者：马秀梅重庆化工设计研究院有限公司重庆400039

柔性化工装置的生产具有灵活性和不确定性,若固定产品和生产时间进行排污核算,则会限制柔性化工装置的强大功能,文章结合案例给出了科学合理的核算多产品共线生产的柔性化工装置产排污的建议。同时,针对CDMO企业的产排污核算也给出了合... 详细信息

柔性化工装置的生产具有灵活性和不确定性,若固定产品和生产时间进行排污核算,则会限制柔性化工装置的强大功能,文章结合案例给出了科学合理的核算多产品共线生产的柔性化工装置产排污的建议。同时,针对CDMO企业的产排污核算也给出了合理化建议。

关键词：柔性化工装置产排污特性产排污核算合理化建议

晶体塑性有限元方法在增材制造金属材料力学性能研究中的应用

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材料导报 2024年第1期38卷 177-186页

作者：冯振宇张宏宇马佳威陈琨周良道沈培良陈向明中国民航大学安全科学与工程学院天津300300 上海飞机设计研究院上海201210 中国飞机强度研究所西安710065

增材制造作为先进制造技术的代表,已被广泛应用于航空航天等高新技术领域。金属增材制造技术的高能量密度、高热和快速冷却等复杂工艺特点使得成形件的微观结构与传统制造技术所得成形件显著不同,这对金属材料力学性能有着重要影响。晶... 详细信息

增材制造作为先进制造技术的代表,已被广泛应用于航空航天等高新技术领域。金属增材制造技术的高能量密度、高热和快速冷却等复杂工艺特点使得成形件的微观结构与传统制造技术所得成形件显著不同,这对金属材料力学性能有着重要影响。晶体塑性有限元方法将晶体塑性理论与有限元方法相结合,能够跨尺度分析增材制造金属材料微观结构与力学性能之间的关系,为优化工艺过程提供支撑。本文综述了近年来晶体塑性有限元方法在金属增材制造中的应用,阐述了代表增材制造金属材料微观结构特征的几何模型的建立方法和有限元应用,提出了相关发展趋势。

关键词：增材制造晶体塑性有限元微观结构力学性能

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含能晶体材料撞击感度的影响研究进展

火炸药学报 2024年

作者：李洪珍焦方宝中国工程物理研究院化工材料研究所

撞击感度作为评价含能材料安全性的一项主要指标，感度值的高低是判断其能否安全使用的重要依据。含能晶体材料作为武器装药的主要做功物质，也是影响安全性的主要因素。为降低含能晶体材料的感度，目前发展了重结晶、共晶、掺杂、复合... 详细信息

撞击感度作为评价含能材料安全性的一项主要指标，感度值的高低是判断其能否安全使用的重要依据。含能晶体材料作为武器装药的主要做功物质，也是影响安全性的主要因素。为降低含能晶体材料的感度，目前发展了重结晶、共晶、掺杂、复合等多项技术对晶体形态进行改性，获得了高品质降感炸药、含能共晶、杂化晶体、晶体复合物等多种新型含能材料，这些晶体材料在保持高能量的同时，安全性能大幅提升。为揭示含能晶体材料的组成-结构-感度的关系，本文分别从晶体结构、晶体形态、多组分晶体的组成和复合结构等方面，系统总结了不同晶体形态特征、以及测试条件和试样状态对撞击感度的影响及规律，分析探究了其基本原因。研究分析表明：含能晶体材料的晶形、粒度、缺陷和聚集态结构等特征形态对撞击感度影响规律的认识主要还是宏观的或定性的，影响的极限程度和定量关系不清楚；共晶、掺杂、复合等多组分复合晶体的构筑机理不清，没有建立组成和结构与感度的定性定量关系；不同晶体特征对撞击感度的作用机制还未得到统一认识。由此，提出了从晶体结构设计、晶体颗粒形态调控、复合晶体设计与构筑等方面以进一步降低撞击感度的策略，期望为同行继续开展高能低感含能晶体的研制和应用提供指导。

关键词：含能材料晶体撞击感度安全性降感

船用合流型三通调节阀声流固耦合声学特性研究

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噪声与振动控制 2024年第2期44卷 70-76,128页

作者：周旭周爱民施红旗张雪冬李树勋武汉第二船舶设计研究所武汉430205 兰州理工大学石油化工学院兰州730050

针对合流型三通调节阀噪声声压频谱、声指向性等声学特性规律不明确的问题,基于声流固耦合理论,以PN50 DN250三通调节阀为研究对象开展声学特性研究。基于k-ε模型分析阀门定常流动,在定常流动收敛的基础上开展LES非定常流动分析,并导... 详细信息

针对合流型三通调节阀噪声声压频谱、声指向性等声学特性规律不明确的问题,基于声流固耦合理论,以PN50 DN250三通调节阀为研究对象开展声学特性研究。基于k-ε模型分析阀门定常流动,在定常流动收敛的基础上开展LES非定常流动分析,并导出流固耦合面及流体域内的时域脉动信息作为噪声激励源,开展三通调节阀不同工况下的声学特性研究。搭建三通调节阀流噪声试验台,试验工况下数值模拟噪声与实测噪声声压仅相差1.85 dB(A),验证声流固耦合数值模拟方法的准确性。分别数值模拟阀门实际工况下80%及60%开度下的噪声声学特性,总结出阀门噪声声压级分别为51.18和54.13 dB(A),验证三通调节阀噪声满足使用要求,提出的声流固耦合数值模拟方法可为合流型三通调节阀声学特性分析提供一定参考。

关键词：声学三通调节阀声流固耦合振动噪声声指向性声压频谱特性