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非对称聚合物齿轮的瞬态弹流润滑分析

机械传动 2021年第5期45卷 120-125页

作者：左名玉王优强菅光霄胡宇莫君房玉鑫青岛理工大学机械与汽车工程学院山东青岛266520 工业流体节能与污染控制教育部重点实验室山东青岛266520

聚合物齿轮质轻而耐腐蚀,可降低噪声,提高经济效益。相对地,聚合物轮齿强度低于金属轮齿,故采用非对称设计提高聚合物齿轮的强度。为探究非对称聚合物齿轮的弹流润滑特性,在水润滑条件下,采用多重网格法对非对称聚合物齿轮进行了瞬态弹... 详细信息

聚合物齿轮质轻而耐腐蚀,可降低噪声,提高经济效益。相对地,聚合物轮齿强度低于金属轮齿,故采用非对称设计提高聚合物齿轮的强度。为探究非对称聚合物齿轮的弹流润滑特性,在水润滑条件下,采用多重网格法对非对称聚合物齿轮进行了瞬态弹流润滑分析:对比非对称齿轮与传统对称齿轮的水膜压力与厚度;改变齿轮运行工况及考虑轮齿的表面粗糙度,研究其对齿轮弹流润滑分析的影响。结果表明,非对称齿轮可有效改善弹流润滑,润滑膜的压力和膜厚受齿轮转速和载荷影响较大,表面粗糙度对于非对称聚合物齿轮的弹流润滑有着不利影响,在应用中应保证齿面加工质量。

关键词：非对称齿轮弹流润滑多重网格法聚合物齿轮

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双层插值NAH噪声源定位方法研究

中国测试 2021年第1期47卷 22-28页

作者：吕岩吴群赵玉贵刘志红仪垂杰青岛理工大学机械与汽车工程学院山东青岛266520 工业流体节能与污染控制教育部重点实验室山东青岛266520

针对近场声全息(near-field acoustic holography, NAH)在实际测量环境下降低环境噪声的影响且保证全息面上声压重建精度的需求,基于空间面积分声压重建理论,在基于等效源法的近场声全息方法(near-field acoustic holography based on e... 详细信息

针对近场声全息(near-field acoustic holography, NAH)在实际测量环境下降低环境噪声的影响且保证全息面上声压重建精度的需求,基于空间面积分声压重建理论,在基于等效源法的近场声全息方法(near-field acoustic holography based on equivalent source method, NAH-ESM)基础上,利用Newton插值和克希荷夫积分的声压重构方法提出一种双层插值NAH噪声源定位方法。由少量麦克风测量点数据,重构多个全息面上任意位置点的声压值及声矢量,实现噪声源定位,进而重构噪声源。最后结合噪声源重构结果建立噪声源等效模型,通过实地测量,建立某制氧厂主厂房噪声数值仿真,仿真结果与实测值误差在5%以内。通过实验证明在一定复杂环境下,该方法能有效提高噪声源定位效率及精度。

关键词：噪源识别声全息数值插值噪声源等效模型噪声数值仿真

平行滑块表面矩形-半球型复合织构润滑性能研究

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润滑与密封 2021年第9期46卷 54-60,74页

作者：胡宇王优强菅光霄左名玉房玉鑫莫君青岛理工大学机械与汽车工程学院山东青岛266520 工业流体节能与污染控制教育部重点实验室山东青岛266520

研究仿生硅藻的多级孔结构——矩形与半球型结合的复合型织构对平行滑块润滑性能的影响。通过建立矩形-半球型的复合型织构单个单元模型,采用双向流固耦合的方法,分析两滑动表面在不同面积率和织构深度条件下的摩擦润滑性能。结果表明:... 详细信息

研究仿生硅藻的多级孔结构——矩形与半球型结合的复合型织构对平行滑块润滑性能的影响。通过建立矩形-半球型的复合型织构单个单元模型,采用双向流固耦合的方法,分析两滑动表面在不同面积率和织构深度条件下的摩擦润滑性能。结果表明:织构表面摩擦因数随着面积率的增大而减小,承载力随着面积率的增大先增大后减小,在考虑摩擦性能与承载力的条件下,矩形-半球型复合型织构的面积率应控制在25%~36%之间;在确定合适的面积率的条件下,还应考虑不同的织构深度所产生的旋涡的影响。

关键词：复合织构流体动压润滑流固耦合摩擦性能

大斜度井段排采泵三层流场低速液流携粉运移特性

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煤炭学报 2021年第7期46卷 2313-2320页

作者：刘新福刘春花何鸿铭李博綦耀光青岛理工大学机械与汽车工程学院山东青岛266520 青岛理工大学工业流体节能与污染控制教育部重点实验室山东青岛266520 中国石油大学(华东)机电工程学院山东青岛266580 中国海洋石油国际有限公司业务发展中心北京100027

分析大斜度井段排采泵的泵筒3层流场及其液流携粉运移特性对提高排采泵的可靠性和保障煤系地层水平井和斜井的连续稳定排采具有重要意义。综合大斜度、低流速和低黏度等多因素耦合的作用,并结合大斜度泵低速液流携粉运移实验测试与分析... 详细信息

分析大斜度井段排采泵的泵筒3层流场及其液流携粉运移特性对提高排采泵的可靠性和保障煤系地层水平井和斜井的连续稳定排采具有重要意义。综合大斜度、低流速和低黏度等多因素耦合的作用,并结合大斜度泵低速液流携粉运移实验测试与分析结果,提出适用于大斜度井段排采泵低速流场的静止层、移动层与悬浮层3层流动模型,推导大斜度泵腔3层流场连续性方程、动量方程和扩散方程,建立水粉两相流动数学模型并依据数值求解和井场测试结果揭示大斜度泵分层流场低速液流携粉运移特性,为水平井和斜井的大斜度泵选型设计及其系统优化以及冲程和冲次等排采制度和煤粉防控措施制订提供依据。结果表明,大斜度井段泵腔三相流场中,增大泵倾斜角和煤粉密度会增加悬浮层和移动层的压力梯度,其中泵倾斜角的影响尤为显著,移动层压力梯度受煤粉密度的影响相对较弱;增大水粉两相流煤粉体积分数时,移动层沿程压力损失始终增加,而悬浮层压力损失先是不断增加而后逐渐减弱;增大水粉两相流黏度会增加悬浮层和移动层的压力梯度,而增大液流携粉运移流量时,移动层沿程压力损失持续减小,且流量越大时压力损失减小的趋势越明显,而悬浮层的压力损失先是显著减小而后趋向平缓;大斜度井段柱塞伴随杆柱运动的过程中,大斜度泵入口处的水粉两相流煤粉体积分数随柱塞速度不断减小而逐渐增大,且速度波动对3层流场中悬浮层煤粉沉积的影响要小于其他2层。

关键词：大斜度井段水平井排采泵 3层流场低速液流液流携粉运移

超声作用时间对超声辅助瞬间液相扩散连接MB8/Ni/LY12异种金属接头形成的影响

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热加工工艺 2021年第9期50卷 65-68页

作者：杨乘飞李一楠崔壮吴志远彭子龙青岛理工大学机械与汽车工程学院山东青岛266520 青岛理工大学工业流体节能与污染控制教育部重点实验室山东青岛266520

采用纯镍中间层对镁/铝异种合金进行超声辅助瞬间液相扩散焊(U-TLP),实现大气环境下无钎剂快速有效连接。结果表明:在520℃时,超声10 s,Mg母材首先与Ni箔发生共晶反应,生成Mg_(2)Ni+α-Mg共晶液相,Al侧存在破碎的母材和中间层颗粒,无明... 详细信息

采用纯镍中间层对镁/铝异种合金进行超声辅助瞬间液相扩散焊(U-TLP),实现大气环境下无钎剂快速有效连接。结果表明:在520℃时,超声10 s,Mg母材首先与Ni箔发生共晶反应,生成Mg_(2)Ni+α-Mg共晶液相,Al侧存在破碎的母材和中间层颗粒,无明显反应物。随着超声作用时间延长至15 s时,Al母材与Ni发生扩散连接生成Al_(3)Ni层。在超声30 s时,Ni箔消失,接头内产生大量Al_(3)Mg_(2)、Al_(12)Mg_(17),其严重影响了接头的连接,剪切强度仅为20.2 MPa。当超声时间为15 s时,剪切强度达到最大值31.2 MPa,断裂位置是接头中Al侧Al_(3)Ni层。

关键词：镁合金铝合金超声辅助瞬间液相扩散连接微观组织

热处理对7075铝合金超声振动切削性能的影响

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兵器材料科学与工程 2021年第5期44卷 38-42页

作者：王优强罗恒于晓房玉鑫青岛理工大学机械与汽车工程学院山东青岛266520 工业流体节能与污染控制教育部重点实验室山东青岛266520

为研究热处理对航空铝合金7075超声振动切削性能的影响机理,用AdvantEdge有限元软件对O态、T6态、T73态合金进行切削模拟,分析应力场与温度场分布、切削力与切削温度的变化规律。结果表明:3种热处理态的7075铝合金在振动频率变化时,切... 详细信息

为研究热处理对航空铝合金7075超声振动切削性能的影响机理,用AdvantEdge有限元软件对O态、T6态、T73态合金进行切削模拟,分析应力场与温度场分布、切削力与切削温度的变化规律。结果表明:3种热处理态的7075铝合金在振动频率变化时,切削力和切削温度为T73>O>T6,趋势基本相同。振幅增大,3者切削温度和切深抗力Fy峰值的变化趋势相同,但主切削力F_(x)的峰值变化差异明显。通过对标试验验证了仿真结果的可靠性。

关键词：热处理 7075铝合金超声振动振动参数有限元

煤系地层水平井低流速液流有杆泵泵阀运动特性

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中国石油大学学报（自然科学版） 2020年第3期44卷 141-147页

作者：刘新福刘春花刘国强何鸿铭綦耀光青岛理工大学机械与汽车工程学院山东青岛266520 工业流体节能与污染控制教育部重点实验室山东青岛266520 中国石油大学(华东)机电工程学院山东青岛266580 中国石油煤层气有限责任公司临汾分公司山西太原041000

综合低沉没度和大斜度等因素耦合作用的影响,推导泵阀阀球伴随弹簧运动和造斜段泵腔液流连续流动的微分方程,建立水平井造斜段泵阀随液流运动的数学模型,依据数值求解结果揭示低流速液流中泵阀伴随弹簧的运动特性。结果表明:低沉没度和... 详细信息

综合低沉没度和大斜度等因素耦合作用的影响,推导泵阀阀球伴随弹簧运动和造斜段泵腔液流连续流动的微分方程,建立水平井造斜段泵阀随液流运动的数学模型,依据数值求解结果揭示低流速液流中泵阀伴随弹簧的运动特性。结果表明:低沉没度和大斜度等因素耦合作用下,增大冲程和冲次会提高泵阀阀球伴随弹簧运动的升程、速度和加速度,且增大冲程更有利于提高低流速液流入泵流速并使液流顺利进泵,下冲程中弹簧力与阀球重力的双重作用使得固定阀球伴随弹簧快速复位,这有利于顺利开启游动阀球和提高泵效;低流速液流中水平井泵阀开启瞬间的阀球加速度会出现短暂的周期性波动并在短时间内迅速变小,易引起阀球“抖动”现象并降低泵效,且增大冲程和冲次将缩短阀球加速度趋向平缓的时间。

关键词：低流速液流造斜段泵阀水平井有杆泵运动特性

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离心式压缩机噪声源定位分析及降噪方法

噪声与振动控制 2021年第1期41卷 32-36,53页

作者：谭龙龙吴群吕岩李耀祖仪垂杰青岛大学机电工程学院山东青岛266000 青岛理工大学机械与汽车工程学院山东青岛266520 青岛理工大学工业流体节能与污染控制教育部重点实验室山东青岛266520

针对制氧厂离心式压缩机的噪声问题,联合频谱分析、声成像分析和模态分析三种方法,定位离心式压缩机的主要噪声源。以离心式压缩机机组为研究对象,通过Norsonic150声振测试频谱分析,发现离心式压缩机噪声呈宽频带特性,以2.5 kHz为中心... 详细信息

针对制氧厂离心式压缩机的噪声问题,联合频谱分析、声成像分析和模态分析三种方法,定位离心式压缩机的主要噪声源。以离心式压缩机机组为研究对象,通过Norsonic150声振测试频谱分析,发现离心式压缩机噪声呈宽频带特性,以2.5 kHz为中心频率的排气管口噪声声压级最高,可达100.80 dB,进气管口与排气管口的噪声频率特性有一致性。结合主要部件的基频分析,发现噪声峰值频率1190.26 Hz、2380.43 Hz产生于离心式压缩机叶轮的基频及倍频;利用Norsonic848声成像分析,发现离心式压缩机排气管口产生的噪声最大,进气管口次之,这与声振测试频谱分析的结果一致;通过LMS声学软件对离心式压缩机机组箱、壳体进行模态分析,发现齿轮箱为低频特性噪声的激励源。根据离心式压缩机的噪声特性和吸隔、消声的基本理论,设计吸隔型隔声罩与阻抗复合式消声器相结合的降噪方法,可为离心式压缩机的噪声控制提供参考。

关键词：声学离心式压缩机噪声源传声器阵列频谱分析有限元法

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高含气井下泵气液分离机理及系统设计方法

石油机械 2020年第9期48卷 75-80页

作者：王筱磊刘新福周超何鸿铭张瑞强青岛理工大学机械与汽车工程学院山东省青岛市266520 工业流体节能与污染控制教育部重点实验室中海油研究总院有限责任公司

为了探讨高含气井下泵气液分离效果随各排采参数的变化规律,建立了非线性和非定常性的泵下气液分离流场气泡动力学模型,并依据数值求解结果分析环形分离腔室中两相流运移速度以及气泡上浮速度的动态变化状况,揭示了高含气井下泵气液分... 详细信息

为了探讨高含气井下泵气液分离效果随各排采参数的变化规律,建立了非线性和非定常性的泵下气液分离流场气泡动力学模型,并依据数值求解结果分析环形分离腔室中两相流运移速度以及气泡上浮速度的动态变化状况,揭示了高含气井下泵气液分离机理,同时依据泵下气液分离系统计算模型量化分析了内外管径和分离腔室尺寸等随各排采参数的变化规律,并提出气液分离系统设计方法。研究结果表明:高含气井排采泵下气液分离系统的内外管径均随冲程、冲次和泵径的增加而不断增大,且受泵径的影响尤为明显;环形分离腔室的最大和最小长度只与冲次有关,且成反比例变化趋势;采用长冲程、低冲次和合理设计泵径原则时的气液分离系统效率最佳,在满足排水量要求时,可充分发挥系统气液分离作用,提高泵效并减小井下泵惯性、振动动载荷以及杆柱应力变化幅值。研究内容和结果可为高含气井下泵的现场应用提供参考。

关键词：井下泵气液分离气泡动力学分离机理环形分离腔室气液两相流动