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涡轮泵动静压混合式密封端面变形及性能研究
1
作者 郑娆 张江腾 +4 位作者 刘志远 刘安 陈凯放 胡鼎国 李双喜 《推进技术》 北大核心 2025年第6期101-114,共14页
动静压混合式气体隔离密封以其抗干扰能力强、耗气量低、工况范围宽的特性,成为大推力液体火箭发动机涡轮泵隔离密封的新发展方向。考虑动静压混合密封实际运行中复杂工况的影响,建立了流固热耦合分析模型,探究了不同供气压力、气膜厚... 动静压混合式气体隔离密封以其抗干扰能力强、耗气量低、工况范围宽的特性,成为大推力液体火箭发动机涡轮泵隔离密封的新发展方向。考虑动静压混合密封实际运行中复杂工况的影响,建立了流固热耦合分析模型,探究了不同供气压力、气膜厚度及工作转速下密封端面变形和密封性能的变化规律,并通过试验验证了仿真模型的正确性。研究结果表明:动压效应的引入显著拓宽了密封的工作范围,不仅在一定程度上降低了密封端面相对变形量,使密封组合变形量仅占端面平均气膜厚度的7%,还使密封在4μm的小气膜厚度具备了最大的开启力和气膜刚度,从而提升了密封装置在高转速、低压力及小气膜厚度等极端工况下的运转稳定性;此外,隔离气耗气量主要受到工况压力变化的影响,密封在低压力工况下运行时可大大减小耗气量。试验结果表明,密封耗气量与仿真值高度吻合,在不同工况条件下密封均保持了非接触的稳定运转状态。 展开更多
关键词 液体火箭发动机 涡轮泵 动静压混合密封 流固热耦合 端面变形 密封性能 耗气量
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塞锥结构参数对膨胀偏流喷管工作性能的影响研究
2
作者 蔡文祥 王涛 +1 位作者 邓海军 袁亿 《推进技术》 北大核心 2025年第7期85-93,共9页
为分析塞锥结构参数对膨胀偏流喷管工作性能的影响,本文以膨胀偏流喷管为研究对象,对其矩形试验件的流场进行测量,采用实验研究与数值模拟相结合的方式分析不同飞行高度时关键结构对其流场与性能的影响。研究结果表明,随着内敛深度L由10... 为分析塞锥结构参数对膨胀偏流喷管工作性能的影响,本文以膨胀偏流喷管为研究对象,对其矩形试验件的流场进行测量,采用实验研究与数值模拟相结合的方式分析不同飞行高度时关键结构对其流场与性能的影响。研究结果表明,随着内敛深度L由10 mm增加到20 mm,推力系数总体上呈现增大趋势;随着收敛角θ由0°增加到10°,不同来流总压时推力系数的一致性有所增加,而推力系数的均值随着收敛角的变化存在最优解,θ=10°时,喷管的综合性能最为理想。喷管扩张段内的气流径向膨胀范围随环境压强的降低逐渐增大,中心回流区封闭后流场基本不变。 展开更多
关键词 膨胀偏流喷管 塞锥结构 推力系数 实验研究 数值模拟
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60°球头锥面管路连接件密封性能研究
3
作者 杨正 李军伟 +2 位作者 朱景文 龙海波 王宁飞 《航空动力学报》 北大核心 2025年第8期227-237,共11页
为探究60°球头锥面管路连接件在不同拧紧力矩、工作压力和材料组合条件下密封性能,采用有限元分析方法,以漏率作为密封性能评价指标,分析条件变化对结构密封性的影响。结果表明:拧紧力矩的增加有利于提高结构密封性,当拧紧力矩从15... 为探究60°球头锥面管路连接件在不同拧紧力矩、工作压力和材料组合条件下密封性能,采用有限元分析方法,以漏率作为密封性能评价指标,分析条件变化对结构密封性的影响。结果表明:拧紧力矩的增加有利于提高结构密封性,当拧紧力矩从15 N·m增加至25 N·m时,漏率下降速率最高。工作压力升高会降低结构密封性,工作压力在7~25 MPa范围内变化时,漏率保持在较低水平,最大值1.86×10^(-6)Pa·m^(3)/s。工作压力从25 MPa升高至50 MPa时,漏率上升速率加大,最大值8.65×10^(-6)Pa·m^(3)/s,较25 MPa时漏率增大4.7倍,此时漏率对压力变化更为敏感。对于1Cr18Ni9Ti和LF3两种材料,在不同组合条件下均能保持良好密封性,球形接头和锥形接管嘴选用异种材料密封性略高于选用同种材料。其中球形接头选用1Cr18Ni9Ti,锥形接管嘴选用LF3密封效果最好。 展开更多
关键词 球头锥面管路连接件 密封性能 拧紧力矩 工作压力 漏率
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采用NSGA-Ⅱ算法的发动机组件试验边界优化设计
4
作者 耿子强 张允涛 +1 位作者 王珺 谢石林 《振动.测试与诊断》 北大核心 2025年第2期316-322,413,共8页
为了实现液体火箭发动机组件在地面力学环境试验中的响应与其实际工作状态下的响应特征一致,提升组件试验考核的有效性,从边界映射途径出发,讨论了组件力学环境响应一致的边界映射问题的理论求解,提出了通过设计优化进行组件试验边界映... 为了实现液体火箭发动机组件在地面力学环境试验中的响应与其实际工作状态下的响应特征一致,提升组件试验考核的有效性,从边界映射途径出发,讨论了组件力学环境响应一致的边界映射问题的理论求解,提出了通过设计优化进行组件试验边界映射的工程解决方法。基于二代非支配排序遗传算法(non-dominated sorting genetic algorithms-Ⅱ,简称NSGA-Ⅱ)和有限元联合仿真,对某型发动机推力装置组件地面力学环境试验的边界约束结构进行优化设计,获得了满足响应特征要求的组件试验边界约束结构形式,并进行了试验验证。结果表明:试验与仿真优化结果吻合良好,组件关键部位响应特征满足目标要求;通过试验边界约束结构优化设计方法进行边界映射,能够实现组件地面试验响应与实际状态响应特征等效一致。 展开更多
关键词 力学环境试验 边界映射 响应等效 边界约束 遗传算法 优化设计
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数字化机械制造技术在汽车零部件加工工艺中的应用 被引量：1
5
作者 叶康 《内燃机与配件》 2025年第13期117-119,共3页
随着汽车产业的高速发展和技术不断进步,汽车零部件制造业正经历着从传统手工作坊到自动化、智能化生产的转变。数字化机械制造技术的应用,如精密制造、智能工厂、工业4.0等,极大地提高了汽车零部件的加工质量和生产效率。本文从汽车零... 随着汽车产业的高速发展和技术不断进步,汽车零部件制造业正经历着从传统手工作坊到自动化、智能化生产的转变。数字化机械制造技术的应用,如精密制造、智能工厂、工业4.0等,极大地提高了汽车零部件的加工质量和生产效率。本文从汽车零部件机械加工行业的现状出发,探讨了精密制造技术和智能工厂在该行业中的应用,阐述了通过技术融合推动行业创新的路径,旨在为相关工作人员提供借鉴参考。 展开更多
关键词 汽车零部件 机械加工 数字化制造 精密制造 智能工厂 工业4.0
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气路波纹管流致脉动锁频机理
6
作者 王亚军 王子韬 +1 位作者 陈二锋 方红荣 《火箭推进》 北大核心 2025年第4期136-144,共9页
特定管路布局条件下,气体流经波纹管时会产生特定频率的压力脉动及噪声,其频率随流速呈阶梯式变化,具有明显的“锁频”特征。针对这一现象,采用大涡模拟和声学有限元方法,开展了波纹管内压力脉动形成机理及随流速变化规律的仿真研究。... 特定管路布局条件下,气体流经波纹管时会产生特定频率的压力脉动及噪声,其频率随流速呈阶梯式变化,具有明显的“锁频”特征。针对这一现象,采用大涡模拟和声学有限元方法,开展了波纹管内压力脉动形成机理及随流速变化规律的仿真研究。结果表明,波纹管内形成单一频率压力脉动时,管路内沿轴向形成压力驻波,且脉动压力分布与波纹管内声学驻波模态的声压分布一致。在此基础上,提出了波纹管内流致压力脉动的锁频机理,即在一定流速范围内,波纹处旋涡脱落产生压力扰动的频率与声模态频率接近,激发声共振后,管路内压力驻波使得涡脱落频率向声模态频率靠近,产生锁频现象。同时,开展了不同流速工况下的波纹管流场仿真,结果表明,气流激发管内声共振时存在激发区域,流速在该范围内时,波纹管内压力脉动由单一频率主导,幅值较大,且该范围内压力脉动幅值最大时流速对应的St数约为0.537。 展开更多
关键词 波纹管 流致脉动 声学模态 大涡模拟 有限元
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波纹管内声波传递特性
7
作者 王子韬 王亚军 +1 位作者 陈二锋 方红荣 《应用声学》 北大核心 2025年第2期377-384,共8页
波纹管内流动可能激发声腔共振,产生剧烈压力脉动,影响管路正常工作。为分析声共振的频率特性,基于准一维声学方程,构建了声波在波纹管内的传递模型,并针对一般可压缩流体和理想气体,理论推导了考虑壁面导纳的波纹管内等效声速计算公式... 波纹管内流动可能激发声腔共振,产生剧烈压力脉动,影响管路正常工作。为分析声共振的频率特性,基于准一维声学方程,构建了声波在波纹管内的传递模型,并针对一般可压缩流体和理想气体,理论推导了考虑壁面导纳的波纹管内等效声速计算公式。在此基础上,采用声学单元方法,开展了三维波纹管内声学模态仿真及波纹结构参数影响性研究。仿真结果表明,三维有限元仿真得到的波纹管内介质等效声速与理论分析结果偏差在2%以内,验证了理论模型的准确性。仿真和理论分析表明,相比于直管,波纹结构会使管路等效声速有所降低。通过波纹结构参数化研究发现,波纹腔体宽度、深度增大,波纹节距减小,波纹管内介质等效声速减低。 展开更多
关键词 波纹管 声学模态 等效声速 有限元仿真
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面向增材制造的进气道拓扑优化数值研究
8
作者 郭家琦 孙振华 +1 位作者 刘亚东 白涛涛 《航空兵器》 北大核心 2025年第1期107-114,共8页
进气道是冲压发动机的重要部件之一,其强度与刚度对于冲压发动机稳定性至关重要。为降低发动机消极质量并优化发动机设计,本文以某进气道为研究对象,在满足进气道变形和承载要求的基础上进行进气道薄壁结构减重设计。对进气道进行静力校... 进气道是冲压发动机的重要部件之一,其强度与刚度对于冲压发动机稳定性至关重要。为降低发动机消极质量并优化发动机设计,本文以某进气道为研究对象,在满足进气道变形和承载要求的基础上进行进气道薄壁结构减重设计。对进气道进行静力校核,根据进气道在4种工况下的初始强度校核结果确定优化设计域,结合点阵结构,同时考虑加强筋布局优化与加强筋尺寸优化,运用变密度拓扑优化方法,采用主级加筋结合局部点阵加筋填充的优化方案对进气道进行了优化设计。利用有限元软件进行优化前后强度、刚度、稳定性校核,优化后进气道结构质量减少了8%,稳定性增强,整体刚度分布更好,实现了进气道的减重与结构设计空间的扩展,证明本文采用的优化方法可行性。 展开更多
关键词 拓扑优化 数值研究 进气道 点阵结构 薄壁加筋 冲压发动机
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顶杆作动开启式膜片的开启特性研究
9
作者 宋志琼 庞末红 葛金龙 《机电信息》 2025年第16期25-29,共5页
以沿膜片开启方向的切应力平均值为特征指标参数,采用理论计算与数值仿真相结合的方式,利用控制变量法定量分析膜片刻痕处剩余厚度、膜片刻痕直径、顶杆直径、顶杆推力等因素对膜片作动开启特性的影响规律。研究结果表明,通过减薄膜片... 以沿膜片开启方向的切应力平均值为特征指标参数,采用理论计算与数值仿真相结合的方式,利用控制变量法定量分析膜片刻痕处剩余厚度、膜片刻痕直径、顶杆直径、顶杆推力等因素对膜片作动开启特性的影响规律。研究结果表明,通过减薄膜片刻痕处剩余厚度或缩小膜片刻痕直径,均可在有限条件下提高膜片的作动开启可靠性;顶杆直径是影响τ1的关键因素,是影响τ1与τ2匹配关系的核心要素,为保证膜片可靠作动开启,应调节顶杆直径使τ1/τ2≥1.5;顶杆推力可使τ1与τ2同时增大或缩小,但不会影响τ1与τ2的匹配关系。 展开更多
关键词 膜片 顶杆 作动开启
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高速切削技术在铝合金汽车零部件加工中的应用
10
作者 王金生 《内燃机与配件》 2025年第16期77-79,共3页
铝合金因其轻质、高强度和良好的耐腐蚀性,成为现代汽车制造业中广泛使用的材料。但传统加工方法在处理铝合金时存在效率低下、成本高昂及加工精度受限等问题。高速切削技术以其高速度、高精度和低切削力的特点,在铝合金汽车零部件的加... 铝合金因其轻质、高强度和良好的耐腐蚀性,成为现代汽车制造业中广泛使用的材料。但传统加工方法在处理铝合金时存在效率低下、成本高昂及加工精度受限等问题。高速切削技术以其高速度、高精度和低切削力的特点,在铝合金汽车零部件的加工中得到了越来越多的应用。本文分析了高速切削技术在铝合金汽车零部件加工中的优势,探讨了高速切削技术在发动机缸体、缸盖、变速箱壳体、车身铝合金结构件加工中的应用。 展开更多
关键词 高速切削技术 汽车零部件 铝合金加工
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大范围变工况诱导轮空化不稳定实验
11
作者 林荣浩 项乐 +3 位作者 许开富 高一凡 朱振海 李随波 《航空学报》 北大核心 2025年第14期157-169,共13页
为了开发适用于可重复使用运载火箭的宽工况范围涡轮泵,基于可视化实验技术与缓/速变参数分析技术研究了不同流量系数下某三叶片诱导轮空化动态特性。结果表明,诱导轮叶尖压力脉动幅值随流量增大逐渐降低,并随空化数降低呈先增大后减小... 为了开发适用于可重复使用运载火箭的宽工况范围涡轮泵,基于可视化实验技术与缓/速变参数分析技术研究了不同流量系数下某三叶片诱导轮空化动态特性。结果表明,诱导轮叶尖压力脉动幅值随流量增大逐渐降低,并随空化数降低呈先增大后减小的趋势,在扬程断裂空化数附近降低至低于无空化工况。在90%~110%流量下观察到旋转空化发生,旋转空化的发生范围随流量系数降低而向大空化数范围拓展,这表明诱导轮空化不稳定性可能对涡轮泵宽工况稳定工作带来隐患。此外,在70%~80%额定流量系数工况下,观察到频率约0.9倍轴频的次同步空化不稳定现象与频率约0.7倍轴频的周向不稳定现象。分析表明,该空化不稳定现象是由扬程断裂点附近扬程-流量曲线的正斜率诱发的旋转阻塞及阻塞喘振现象。 展开更多
关键词 诱导轮 空化 空化不稳定 可视化实验 压力脉动
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三点接触球轴承接触状态的影响因素研究
12
作者 房晓辉 徐自力 +1 位作者 王珺 黄金平 《机械设计与制造》 北大核心 2025年第9期49-54,共6页
针对轴承承受载荷不均匀、游隙设计不合理等原因,双半内圈三点接触球轴承可能出现异常接触状态,严重时甚至导致轴承故障,影响转子系统的正常运行。给出了三点接触球轴承正常接触和异常接触的判定条件,考虑了内、外圈及滚珠的弹性变形,... 针对轴承承受载荷不均匀、游隙设计不合理等原因,双半内圈三点接触球轴承可能出现异常接触状态,严重时甚至导致轴承故障,影响转子系统的正常运行。给出了三点接触球轴承正常接触和异常接触的判定条件,考虑了内、外圈及滚珠的弹性变形,建立了双半内圈三点接触球轴承的有限元模型,研究了沟曲率系数和径向游隙等结构参数以及轴向载荷和径向载荷对接触状态的影响规律,揭示了三点接触球轴承接触状态的影响机理。结果表明:随着内、外圈沟曲率系数的增大,原始接触角逐渐减小,三点接触球轴承出现异常接触的风险增大;存在临界径向游隙,当径向游隙大于临界值时,三点接触球轴承不会产生异常接触;增大轴向载荷能够防止三点接触球轴承产生异常接触,径向载荷增大到一定值后能够使三点接触球轴承处于异常接触状态。 展开更多
关键词 球轴承 沟曲率系数 径向游隙 有限元模型
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基于开裂能密度的柔性接头摆动疲劳寿命预测 被引量：1
13
作者 张金尧 任军学 +3 位作者 薛牧遥 童悦 郑庆 汤海滨 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期50-58,共9页
为准确预测柔性接头的摆动疲劳寿命,将开裂能密度作为驱动弹性件疲劳裂纹扩展的损伤参量,借助材料的疲劳裂纹扩展试验和单轴拉伸疲劳试验建立了柔性接头的摆动疲劳寿命预测模型,并用有限元分析结果计算了柔性接头在12.3 MPa、6°摆... 为准确预测柔性接头的摆动疲劳寿命,将开裂能密度作为驱动弹性件疲劳裂纹扩展的损伤参量,借助材料的疲劳裂纹扩展试验和单轴拉伸疲劳试验建立了柔性接头的摆动疲劳寿命预测模型,并用有限元分析结果计算了柔性接头在12.3 MPa、6°摆角工况下的开裂能密度,进而对柔性接头的摆动疲劳寿命进行预测。结果表明:预测试验工况下柔性接头的摆动疲劳寿命为107次,实测寿命为120次,两者较为一致,且预测的裂纹位置和开裂平面与实际试验的失效位置较为吻合。模型预测柔性接头的摆动疲劳寿命与实测疲劳寿命之比为1/1.12,分布在2倍分散因子之内,满足工程疲劳寿命的预测要求。 展开更多
关键词 疲劳寿命预测 柔性接头 开裂能密度 裂纹扩展 有限元分析 固体火箭发动机
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基于AMESim/Simulink的补燃循环火箭发动机与调节阀特性仿真 被引量：3
14
作者 李辉 郭迎清 +1 位作者 徐柯杰 闫星辉 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期169-176,共8页
在AMESim软件环境下重新建立了某型补燃循环液体火箭发动机的调节阀部件动态模型,在Simulink软件环境下建立了机电作动系统的动态模型,将两者与修改后的火箭发动机模型进行变推力过程联合仿真,并在仿真中注入输送管路压力扰动。仿真结... 在AMESim软件环境下重新建立了某型补燃循环液体火箭发动机的调节阀部件动态模型,在Simulink软件环境下建立了机电作动系统的动态模型,将两者与修改后的火箭发动机模型进行变推力过程联合仿真,并在仿真中注入输送管路压力扰动。仿真结果表明:机电作动系统与调节阀模型能够反映发动机变推力过程中各部件内部的参数变化;联合仿真保持了原发动机模型的稳态精度,各主要参数误差均在1‰量级;调节阀的活塞自反馈机构能够抑制输送管路中低频压力波动对发动机推力的影响。 展开更多
关键词 液体火箭发动机 调节阀 电动执行机构 AMESIM软件 Simulink软件 联合仿真
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基于Omega涡识别理论的自适应空化流动模型 被引量：3
15
作者 屈念冲 许开富 +2 位作者 项乐 林荣浩 党枭睿 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期73-85,共13页
液体火箭发动机涡轮泵内存在多种空化类型,其发生机理有所不同,现有数值计算方法通常采用同一套模型预测所有类型空化,导致预测精度不足。为提高复杂空化流动的计算精度,提出了自适应空化流动模型。基于先进的Omega涡识别理论和ZGB空化... 液体火箭发动机涡轮泵内存在多种空化类型,其发生机理有所不同,现有数值计算方法通常采用同一套模型预测所有类型空化,导致预测精度不足。为提高复杂空化流动的计算精度,提出了自适应空化流动模型。基于先进的Omega涡识别理论和ZGB空化模型建立了相变系数自适应调整方法,以涡轮泵内两种典型空化(附着空化和泄漏涡空化)为对象,利用翼型实验对模型进行了验证。首先对比了几种涡识别方法的差异,发现Omega方法对阈值不敏感且物理意义明确,适合作为相变系数的取值依据;分析了相变系数对附着空化和泄漏涡空化的影响规律及两种典型空化的形成机理。结果表明:自适应模型相比ZGB模型,对泄漏涡空化的预测精度在大间隙下提升了约181%,小间隙提升了约27%,对附着空化的预测更接近实验结果;附着空化是吸力面脱落涡形成的原因,间隙泄漏流场的涡带和剪切层空化是由间隙泄漏涡和分离涡共同作用形成的。 展开更多
关键词 空化模型 Omega涡识别 相变系数 附着空化 叶顶间隙泄漏涡空化
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高密度烃在冲压发动机再生冷却中适用性研究
16
作者 李立翰 鲍文 +2 位作者 秦江 于彬 付蒙 《推进技术》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期124-133,共10页
为了研究高密度烃是否适用于宽域可调亚燃冲压发动机再生冷却,分析了高密度烃再生冷却关键表征指标及其实验方法研究现状,然后模拟再生冷却系统典型冷却通道结构,在背压3.5 MPa和6.0 MPa工况下,采用单管直流电加热实验系统,开展了HD-01... 为了研究高密度烃是否适用于宽域可调亚燃冲压发动机再生冷却,分析了高密度烃再生冷却关键表征指标及其实验方法研究现状,然后模拟再生冷却系统典型冷却通道结构,在背压3.5 MPa和6.0 MPa工况下,采用单管直流电加热实验系统,开展了HD-01高密度烃热沉及结焦特性研究。研究结果表明:在3.5 MPa背压实验中,出现了燃料温度振荡、管路热声振荡和外壁温度异常升高现象;而在6.0 MPa背压实验中,未发生管路热声振荡现象,燃料温度和外壁温度升高过程均较为平稳。3.5 MPa背压和6.0 MPa背压两种工况的HD-01高密度烃600℃热沉均大于1.8 MJ/kg,在整个实验温度范围内,热沉上升速率变化不明显,表明在600℃内燃料的裂解率不大。在600℃进行长时间加热结焦实验时,加热管进出口压差非常稳定,均没有超过30 kPa,没有出现结焦堵塞使压力急剧上升的情况,表明HD-01高密度烃在600℃以内结焦率很低。从热沉及结焦特性两个关键指标分析可知,HD-01高密度烃适用于最高马赫数5.0的宽域可调亚燃冲压发动机再生冷却。高密度烃用于再生冷却时,冷却通道的设计压力应高于其临界压力值3.6 MPa,并留有足够裕度,以保证发动机再生冷却在全域全温范围内稳定可靠工作。 展开更多
关键词 冲压发动机 高密度烃 再生冷却 热沉 结焦 实验研究
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消反峰电路对电磁阀性能的影响分析 被引量：2
17
作者 范宇 任志彬 +1 位作者 陈涛 张思远 《火箭推进》 CAS 北大核心 2024年第2期113-121,共9页
电磁阀在航天器中应用广泛。消反峰电路是电磁阀控制系统中重要的组成部分,且对电磁阀的性能有显著影响。为了获得消反峰电路对电磁阀性能的影响,基于Maxwell软件对某轴流直动式电磁阀及其消反峰电路进行研究。通过将电磁阀某工况下的... 电磁阀在航天器中应用广泛。消反峰电路是电磁阀控制系统中重要的组成部分,且对电磁阀的性能有显著影响。为了获得消反峰电路对电磁阀性能的影响,基于Maxwell软件对某轴流直动式电磁阀及其消反峰电路进行研究。通过将电磁阀某工况下的静态和瞬态仿真结果与试验数据进行对比,验证了仿真模型的有效性。同时仿真对比了有、无消反峰电路及不同消峰电阻下的电磁阀性能,得到释放响应时间随消峰电阻的增大而减小,而感应电动势随消峰电阻的增大而增大的规律,同时发现消峰电阻对电磁阀性能的影响存在一个转折点,选择此点作为电磁阀控制系统的设计点可以得到更优的方案,进而提出从消反峰电路角度优化电磁阀控制系统的方案,为电磁阀控制系统的优化设计提供参考。 展开更多
关键词 消反峰电路 电磁阀 Maxwell软件 感应电动势 响应时间
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柔性接头摆心漂移测量误差的理论与实验研究
18
作者 张金尧 任军学 +2 位作者 薛牧遥 童悦 郑庆 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期406-415,共10页
为定量研究柔性接头摆心漂移测量的误差来源,利用ANSYS计算了接头在容压10 MPa、不同摆角下的摆心漂移。结合某柔性接头的实验结果分别研究了摆杆形变、水平位移传感器推杆测量误差、铅垂位移传感器推杆测量误差及铅垂传感器水平方向偏... 为定量研究柔性接头摆心漂移测量的误差来源,利用ANSYS计算了接头在容压10 MPa、不同摆角下的摆心漂移。结合某柔性接头的实验结果分别研究了摆杆形变、水平位移传感器推杆测量误差、铅垂位移传感器推杆测量误差及铅垂传感器水平方向偏移这4种误差对摆心漂移的影响,并研究了柔性接头自身结构误差对于摆心漂移测量的影响。结果表明:修正4种误差后的测量结果与仿真结果吻合良好,证实了摆心漂移测量的误差来源,其中水平位移传感器推杆测量误差占柔性接头摆心漂移圆柱包络面高的总误差的65.98%,铅垂位移传感器推杆测量误差占接头摆心漂移包络面半径总误差的77.32%;柔性接头自身结构的误差也会影响摆心漂移的测量,弹性件与增强件厚度误差引起的散布趋势较为一致,结果可为柔性接头摆心漂移测量误差分析提供理论指导。 展开更多
关键词 摆心漂移 柔性接头 误差分析 有限元分析 固体火箭发动机
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基于非线性有限元的网套补偿器轴向刚度特性及计算方法研究 被引量：2
19
作者 王亚军 陈鼎铭 +2 位作者 方红荣 贺启林 周浩洋 《宇航总体技术》 2024年第1期8-19,共12页
网套补偿器在航天管路系统中广泛使用,补偿器的轴向刚度是其基本力学参数,然而其复杂的微结构特征使得轴向刚度呈现强烈的非线性。为实现对网套补偿器轴向拉伸全过程的仿真计算,从钢丝网套入手,基于钢丝的螺旋梁模型,分析了轴向长度、... 网套补偿器在航天管路系统中广泛使用,补偿器的轴向刚度是其基本力学参数,然而其复杂的微结构特征使得轴向刚度呈现强烈的非线性。为实现对网套补偿器轴向拉伸全过程的仿真计算,从钢丝网套入手,基于钢丝的螺旋梁模型,分析了轴向长度、螺旋角及网套直径对轴向刚度的影响,结果表明轴向长度和螺旋角将显著影响轴向刚度;分析了边界条件的影响,结果表明在计算轴向刚度时固定边界与约束径向位移的循环边界可以互换。结合网套刚度分析的结论,提出了基于接触关系的子网套刚度分析方法,解释了拉伸时轴向刚度非线性变化原因,进一步建立了2/N波纹管螺旋梁复合模型以及2/N单波单锭螺旋梁复合模型用于不同刚度阶段的有限元计算。算例结果表明,仿真获得的力位移曲线与试验曲线一致性较好,高刚度阶段的轴向刚度误差为3.40%。 展开更多
关键词 补偿器 轴向刚度 非线性 有限元
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诱导轮液氧空化流动特性数值仿真 被引量：3
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作者 项乐 李春乐 +1 位作者 许开富 张凯 《火箭推进》 CAS 北大核心 2024年第3期11-18,共8页
诱导轮是决定涡轮泵抗空化能力的关键部件,为了揭示诱导轮内部液氧空化流动特性,建立了基于能量方程源项修正的低温空化数值计算方法,同时耦合了液氧物性随温度变化关系,利用经典低温空化和诱导轮空化试验数据进行了充分验证,对某三叶... 诱导轮是决定涡轮泵抗空化能力的关键部件,为了揭示诱导轮内部液氧空化流动特性,建立了基于能量方程源项修正的低温空化数值计算方法,同时耦合了液氧物性随温度变化关系,利用经典低温空化和诱导轮空化试验数据进行了充分验证,对某三叶片诱导轮内部液氧空化流动进行了仿真分析。结果表明:低温介质空化过程中与周围液体存在剧烈的能量交换,但只有一部分空化溃灭释放的热量被传递至周围流场,通过调节能量方程源项中空化溃灭释热比例可使空化区尾部温度场预测精度提升0.5%。对比等温计算,考虑热效应后,液氧空化区范围和内部汽相体积分数大幅减小,对流道的阻塞程度降低,有效延缓了诱导轮扬程断裂。对3种温度下液氧空化流动进行仿真研究,发现液氧温度越高,空化范围越小,同时空化区温降越大,诱导轮空化性能改善也越显著。 展开更多
关键词 诱导轮 液氧空化 数值仿真 空化模型 热效应
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