检索结果-内蒙古大学图书馆

高分子材料科学与工程 2018年第12期34卷 95-100页

作者：马小林范毓润浙江大学流体动力及机电系统国家重点实验室浙江杭州310027 湖南城市学院机械与电气工程学院湖南益阳413002

在不同时间尺度下,明胶表现出不同的黏弹性行为。应用蠕变和应力松弛模式研究质量分数为10%的弹道明胶在中等时间尺度下的线性黏弹性行为。低剪切速率下的连续加载-卸载实验显示,在常规感知的时间尺度下(～1min)弹道明胶接近完全弹性体... 详细信息

在不同时间尺度下,明胶表现出不同的黏弹性行为。应用蠕变和应力松弛模式研究质量分数为10%的弹道明胶在中等时间尺度下的线性黏弹性行为。低剪切速率下的连续加载-卸载实验显示,在常规感知的时间尺度下(～1min)弹道明胶接近完全弹性体,其线性区应变范围为0～0.25。对蠕变实验对应的中等时间尺度(>1h),选择样品老化24h作为实验起点,这时明胶结构缓慢老化带来的影响可以忽略,从而能够构建恒定参数的本构方程来描述弹道明胶的线性黏弹性行为。对1组蠕变实验结果进行分析,可确定Burgers模型的4个粘弹性参数,然后使用该组参数的模型预测另外2组蠕变实验以及应力松弛实验。结果表明Burgers模型能较好地表征弹道明胶在中等时间尺度下的线性黏弹性行为。

关键词：弹道明胶老化行为中等时间尺度线性黏弹性 Burgers模型蠕变与应力松弛

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基于高空化性能的对转泵喷推进器设计

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工程热物理学报 2017年第9期38卷 1877-1881页

作者：胡雷俊曹琳琳车邦祥吴大转浙江大学能源工程学院化工机械研究所杭州310027 浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室杭州310027

推进器将动力设备发出的机械能转化成推力以驱动航行体前进,是决定航行体性能的关键动力装置.随航速提升,推进器易遭遇空化、噪声与推进效率下降等问题。结合高速推进的需求以及对转泵的性能优势,本文提出对转泵喷推进器结构,通过前后... 详细信息

推进器将动力设备发出的机械能转化成推力以驱动航行体前进,是决定航行体性能的关键动力装置.随航速提升,推进器易遭遇空化、噪声与推进效率下降等问题。结合高速推进的需求以及对转泵的性能优势,本文提出对转泵喷推进器结构,通过前后转子串联、反向旋转的形式,以更高密度的能量转化模型替代传统模式,在同等设计参数下实现转子转速、叶片载荷均相对较低,从而提升航行体推进器的抗空化性能及相关声学性能。文中基于某航行体性能参数,通过相似换算设计了实验模型泵喷及其实验系统,并基于数值模拟对推进器性能进行了研究。结果表明,对转泵喷推进器叶片的欧拉能量分布及载荷模型明显优于单转子推进器叶片,抗空化性能也有明显提高。

关键词：泵喷推进器水下航行体对转泵抗空化设计叶片载荷分布

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采用有限体积法的自然对流换热拓扑优化数值方法

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西安交通大学学报 2024年第8期58卷 103-113页

作者：杜飞田镇熊刘宏磊郭书哲郭俊康李宝童西北工业大学航天学院西安710072 浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室杭州310027 西安交通大学机械工程学院西安710049

针对基于有限体积法的热-流耦合数值分析缺乏拓扑优化框架问题,建立了采用有限体积法的自然对流换热拓扑优化方法。建立了流体固体统一描述的自然对流换热数学模型,提出了基于有限体积法的自然对流求解方法;通过引入基于结构的离散化描... 详细信息

针对基于有限体积法的热-流耦合数值分析缺乏拓扑优化框架问题,建立了采用有限体积法的自然对流换热拓扑优化方法。建立了流体固体统一描述的自然对流换热数学模型,提出了基于有限体积法的自然对流求解方法;通过引入基于结构的离散化描述方法,搭建了结构的描述框架并构建了流体与固体间的材料属性插值模型;针对自然对流中增强散热能力与增强物质传输能力问题,提出了拓扑优化的数学模型,明确了设计变量、目标函数以及约束条件,建立了自然对流拓扑优化方法框架;通过3个算例,验证了提出的数学模型和求解方法,并与商业软件COMSOL进行了对比。结果表明:提出的自然对流求解方法与COMSOL计算结果相比,压力、速度、温度的数值误差均小于3%;对于增强散热能力问题,采用提出的拓扑优化方法获得的最高温度优于COMSOL结果。所提基于有限体积法的自然对流拓扑优化方法的可行性和有效性得到了验证。

关键词：自然对流拓扑优化有限体积法强化散热流体固体统一描述

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增材制造液压集成阀块仿生结构设计

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机械工程学报 2021年第24期57卷 139-146页

作者：赵聪祝毅张超蹤雪梅张晋何冰杨华勇浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室杭州310027 江苏徐工工程机械研究院有限公司徐州221004 燕山大学机械工程学院秦皇岛066004

液压集成阀块在工程机械中发挥重要作用,此类重型零件对轻量化和高效化需求日趋明显,但传统制造工艺已经无法满足该需求。金属增材制造是利用数字几何模型来分层成形、逐层累积的新兴零件制造技术,其独特的成形机制对生产具有复杂多向... 详细信息

液压集成阀块在工程机械中发挥重要作用,此类重型零件对轻量化和高效化需求日趋明显,但传统制造工艺已经无法满足该需求。金属增材制造是利用数字几何模型来分层成形、逐层累积的新兴零件制造技术,其独特的成形机制对生产具有复杂多向中空管道的零部件极具潜力和优势。受启发于植物叶脉并结合选区激光熔化技术成功建立典型Y型分岔流道模型,并通过计算流体力学加之验证;在该仿生理论指导下完成某悬挂阀基于增材制造的优化、设计及制造,较之原型阀块压力损失减小68%,并在空间体积不增大的前提下质量减轻62%。上述工程实例充分说明该仿生优化方法的可行性,同时也有力地验证了基于增材制造利用仿生设计是提高液压集成阀块功重比的有效手段。

关键词：增材制造液压集成阀块仿生设计轻量化流动性能优化

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融合工况预测的混合动力拖拉机自适应能量管理策略

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西安交通大学学报 2023年第12期57卷 201-210页

作者：朱镇曾令新林勇刚陈龙邹荣蔡英凤江苏大学汽车工程研究院江苏镇江212013 浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室杭州310027 江苏大学机械工程学院江苏镇江212013

针对传统等效燃油消耗最小策略(ECMS)下等效因子取值固定和工况适应性差的问题,提出了一种融合拖拉机工况预测的自适应等效燃油消耗最小策略(PA-ECMS)。以搭载混合动力液压机械无级变速动力总成的大马力拖拉机为研究对象,将ECMS策略应... 详细信息

针对传统等效燃油消耗最小策略(ECMS)下等效因子取值固定和工况适应性差的问题,提出了一种融合拖拉机工况预测的自适应等效燃油消耗最小策略(PA-ECMS)。以搭载混合动力液压机械无级变速动力总成的大马力拖拉机为研究对象,将ECMS策略应用于混合动力拖拉机的动力分配。首先,基于径向基(RBF)神经网络,建立了拖拉机工况预测模型,通过历史工况预测未来一段时间的工况信息;接着,结合电池荷电状态(SOC)反馈和预测的工况信息,对等效因子进行自适应调整;最后,在PA-ECMS策略框架下,对混合动力拖拉机的功率进行优化分配。仿真结果表明:与固定等效因子的ECMS策略和仅基于SOC反馈的自适应等效燃油消耗最小策略(A-ECMS)相比,采用所提策略时拖拉机在犁耕工况下的油耗分别降低了6.30%和2.55%,且具有更好的电量维持性能。

关键词：混合动力拖拉机等效燃油消耗最小策略等效因子神经网络工况预测

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基于非线性激光超声的微裂纹检测及定位

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振动．测试与诊断 2019年第3期39卷 645-651,677-678页

作者：刘永强杨世锡甘春标万海波浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室杭州310027 浙江水利水电学院机械与汽车工程学院杭州310018

金属构件在加工及服役过程中,其表面及内部会产生微裂纹,外载荷作用下,微裂纹会逐渐扩展,成为影响构件安全运行的重大隐患,因而有必要对构件进行无损检测。提出一种基于非线性激光超声的微裂纹检测技术方法,通过提取激光超声波与微裂纹... 详细信息

金属构件在加工及服役过程中,其表面及内部会产生微裂纹,外载荷作用下,微裂纹会逐渐扩展,成为影响构件安全运行的重大隐患,因而有必要对构件进行无损检测。提出一种基于非线性激光超声的微裂纹检测技术方法,通过提取激光超声波与微裂纹作用后非线性特征参数的改变量进行裂纹检测及定位。利用激光辐照构件激发超声波,根据构件时域动态响应信号重构状态空间,提出一种非线性特征参数提取方法对裂纹影响下状态空间改变量进行评估以识别裂纹,进而利用扫描激光法实现裂纹定位分析。搭建实验系统对铝合金表面不同宽度微裂纹进行检测,结果表明,所提方法能有效检测并定位构件表面微裂纹。

关键词：激光超声非线性裂纹检测裂纹定位

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基于负载口独立的液压式波浪能转换器捕获性能研究

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机械工程学报 2024年第6期60卷 386-397页

作者：刘常海赵志学胡敏燕浩杨庆俊包钢曾亿山合肥工业大学机械工程学院合肥230009 浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室杭州310027 哈尔滨工业大学机电工程学院哈尔滨150001

为提高液压式波浪能转换装置的运行特性,提出一种基于负载口独立的液压式波浪能提能系统。以筏式波浪能转换装置为例,建立浮子水动力模型和非线性液压提能系统数学模型,结合实际海域波浪的特点,在不规则波下对其动力响应进行研究,探究... 详细信息

为提高液压式波浪能转换装置的运行特性,提出一种基于负载口独立的液压式波浪能提能系统。以筏式波浪能转换装置为例,建立浮子水动力模型和非线性液压提能系统数学模型,结合实际海域波浪的特点,在不规则波下对其动力响应进行研究,探究不规则波浪参数和液压提能系统参数对装置捕获性能的影响规律。结果表明,基于负载口独立的液压式波浪能提能系统,可较大程度地提高装置的捕获性能;在同一峰值波浪周期下,有义波高越大装置的捕获宽度比越大;在同一有义波高下,随着峰值波浪周期的增大,捕获宽度比先增大后减小;随着液压缸活塞面积、液压缸铰接距离和发电机等效阻尼系数的增大,捕获宽度比增大;随着液压缸活塞杆面积与活塞面积比、液压马达排量的增大,捕获宽度比减小;高压蓄能器预充气压力对捕获宽度比几乎无影响,高压蓄能器初始体积越大,捕获宽度比略减小。

关键词：负载口独立液压系统波浪能提能系统捕获性能

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波浪能发电半物理仿真试验技术研究

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机械工程学报 2021年第10期57卷 286-296页

作者：刘常海胡敏杨庆俊冯伟包钢曾亿山合肥工业大学机械工程学院合肥230009 浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室杭州310027 哈尔滨工业大学机电工程学院哈尔滨150001

波浪能发电装置下海部署前评估其发电系统性能对装置的研发至关重要。目前评估方式主要有计算机仿真和实验室水池试验或者海试。计算机仿真依赖于精确的数学模型,实验室水池测试和海试耗资大,且小模型物理试验有时难以准确反映原型的实... 详细信息

波浪能发电装置下海部署前评估其发电系统性能对装置的研发至关重要。目前评估方式主要有计算机仿真和实验室水池试验或者海试。计算机仿真依赖于精确的数学模型,实验室水池测试和海试耗资大,且小模型物理试验有时难以准确反映原型的实际情况。为了解决这一问题,研究一套能模拟波浪作用的半物理仿真试验平台,通过在仿真回路中接入真实的发电系统,并设计一套液压驱动系统实时复现波浪作用下浮子的运动,无需实验室水池或者海试便可实现装置下海部署前对其发电系统性能进行测试。为验证半物理仿真试验方案的可行性,以中国典型海况为例,以筏式波浪能发电装置为研究对象,设计制造出半物理仿真试验平台。在此基础上,研究液压驱动系统的跟踪性能和发电系统的性能。结果表明,所设计的液压驱动系统能很好地复现波浪作用下两筏体间的相对纵摇运动,半物理仿真试验平台的测试结果能较好地反映发电系统的性能。研究成果为模拟波浪能发电和评估其发电系统性能提供一种相对廉价又有效的试验方式。

关键词：波浪能半物理仿真发电系统液压驱动系统

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气动伺服系统全局稳定快速收敛负载独立压力观测器

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农业机械学报 2017年第4期48卷 399-405页

作者：钱鹏飞任旭东张连仁陶国良江苏大学机械工程学院镇江212013 无锡气动技术研究所有限公司无锡214072 浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室杭州310027

在气动伺服系统中实现高精度控制,通常需要采用要求全状态信息的基于模型的非线性控制算法。鉴于轻量化的设计要求或者出于成本的考虑,构建压力观测器来代替压力传感器。首先,采用李雅普诺夫稳定性理论来论证所设计的压力观测器的全局... 详细信息

在气动伺服系统中实现高精度控制,通常需要采用要求全状态信息的基于模型的非线性控制算法。鉴于轻量化的设计要求或者出于成本的考虑,构建压力观测器来代替压力传感器。首先,采用李雅普诺夫稳定性理论来论证所设计的压力观测器的全局稳定性。其次,通过试验研究,选取满足试验要求的多变指数值。然后,任意设定偏离实际值的压力观测器初值,以证实该压力观测器收敛迅速且不断逼近真实值。另外,通过作用一个变刚度的载荷于系统,以证明该压力观测器是负载独立的。最后,试验表明采用所设计的压力观测器来实现气动系统的伺服控制是有效的、可行的。

关键词：压力观测器气动伺服系统快速收敛负载独立全局稳定

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多区域变参数功能梯度结构拓扑优化方法

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计算机集成制造系统 2024年第6期30卷 1948-1958页

作者：李智忠刘龙王天赐彭翔王柏村易兵中南大学交通运输工程学院湖南长沙410075 浙江工业大学机械工程学院浙江杭州310014 浙江大学机械工程学院浙江杭州310058 浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室浙江杭州310058

为了在构件中构造形态多变和性能各异的功能梯度结构,提出一种多区域变参数的功能梯度结构拓扑优化方法,在保证构建结构单元连续性的同时,构建了多区域变参数的功能梯度结构。将设计域划分为多个区域,采用Helmholtz PDE方程对每个区域... 详细信息

为了在构件中构造形态多变和性能各异的功能梯度结构,提出一种多区域变参数的功能梯度结构拓扑优化方法,在保证构建结构单元连续性的同时,构建了多区域变参数的功能梯度结构。将设计域划分为多个区域,采用Helmholtz PDE方程对每个区域的密度变量进行过滤处理,然后施加不同的局部体积约束;将局部约束整合到传统变密度拓扑优化方法中,达到了不同区域生成不同功能梯度微结构的效果,同时区域之间的结构保持了良好的连续性。最后,通过悬臂梁和简支梁多区域功能梯度结构拓扑优化设计和制造,验证了所提方法的有效性。

关键词：拓扑优化功能梯度结构多区域变参数

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