摘要：轨道车辆收缩管在轴向冲击载荷及过盈配合下的吸能特性是吸能结构研究中的重要课题,其吸能过程依靠收缩管与锥形衬套之间的摩擦做工及收缩管的塑性变形实现,过盈配合通过影响收缩管与衬套间的接触力提高收缩管的能量耗散。为提高收缩管的吸能特性,研究过盈配合对吸能能力的影响,采用试验与有限元模型相结合的方法,基于多目标优化算法获取包括过盈量在内的收缩管最优结构参数。进行空心轴与轴套过盈静压试验,验证接触力理论公式的正确性;利用台车冲击试验研究收缩管碰撞过程中的吸能特性,构建有限元模型进行验证;推导过盈配合条件下收缩管接触表面压力的理论模型;使用全因子和Hammersley设计方法对过盈配合工况下收缩管结构参数进行研究,包括厚度(T)、过盈量(I_(ntf))、锥角长边(α_(x))和收缩比(R_(atio))。基于此,利用移动最小二乘法(MLSM)构建峰值力(PCF)、比吸能(SEA)和平均力(MCF)的近似模型。主效应分析表明,收缩比对PCF、SEA和MCF的影响最为显著。以获取最小PCF、最大SEA以及MCF最接近设计要求650 kN为优化目标,进行全局响应面(GRSM)优化,获得最优结构配置,与初始设计相比,SEA提高28.54%,PCF降低12.37%。代理模型最优解得出的MCF与有限元模型误差为2.01%,证明构建的代理模型具有较高的精度,可用于优化计算。优化后的结构有效提高了收缩管的吸能能力,降低了碰撞的初始峰值力。

摘要：采用流固耦合的方法,对三通全扩散/收缩管单腔无阀微泵进行了数值模拟计算,并进行试验验证,结果表明:当激励电压幅值为100 V时,在50～175 Hz范围内,微泵的流量随频率的增大而增大,计算值与试验值的最大误差为12%;当确定频率为100 Hz时,微泵流量随电压的增大而线性增大;试验结果较好地验证了数值模拟方法的可行性.在此基础上,针对单腔无阀微泵低流量、低输出压力的缺点,设计并研究了基于三通全扩散/收缩管的并联结构无阀压电泵.应用上述数值模拟方法,分析了并联结构下两振子振动相位差对微泵流量的影响,绘制出了不同相位差下并联微泵流量图和微泵在1个周期内瞬时流量图,并与单腔结构的微泵进行了性能对比.结果表明:并联结构下微泵流量随振子振动相位差的变化不大;在相位差为180°时流量最大,为0.367 mL/min;在相位差为360°时微泵实现了流量的连续输送,其流量为0.349 mL/min,性能较单腔结构微泵有了较大的提高.

摘要：以无阀微泵扩散管和收缩管为研究对象,对管内流体的压力分布进行了理论分析,得出了扩散管和收缩管内流体的基本流动方程,并用有限元方法对扩散管和收缩管内的速度场和压力场进行了有限元数值计算,分析了对流动特性的影响因素,其结果对于无阀微泵扩散管和收缩管的设计具有参考意义。

摘要：为满足新法规标准和企业技术标准的要求,提出了一种收缩管防爬器设计方案。通过方案设计、材料试验构建收缩管防爬器的有限元模型,并制造样件进行台车碰撞试验验证有限元模型的有效性。通过数值仿真研究结构参数对其耐撞性的影响,并得出其影响规律:收缩管的壁厚每增加1 mm,平台力约增加56 kN;摩擦因数每增加0.01,平台力约增加30 kN;摩擦锥面轴向长度每增加1 mm,平台力减小11~15 kN,不具有线性关系。研究结果表明,通过该参数分析方法设计的收缩管防爬器结构能满足技术要求,其中壁厚和摩擦因数对吸能特性影响较大,摩擦锥面轴向长度影响较小,合理选择参数组合可以得出需要的结构方案。

摘要：为了适应收缩管防爬器表面涂装和润滑的需要,常有油漆喷涂和润滑脂涂抹两种方式,但由于润滑介质的不同造成的摩擦系数差异会导致平台力的波动。为确保各种工况下平台力始终符合技术要求,在设计收缩管防爬器时研究了常用工况下的摩擦系数,得出了油漆工况下摩擦系数为0.01,润滑脂工况下摩擦系数为0.04,以此两种摩擦系数为界限研究其平台力的极值范围。结合收缩管平台力随着壁厚、摩擦锥面轴向长度变化的影响规律,不断缩小参数范围,得出最终模型参数,其平台力在不同工况下处于556~645 kN之间,始终在技术要求范围之内。

摘要：依靠经验或半经验设计三元催化器需耗费大量精力和财力,且设计周期长,利用CFD软件仿真分析催化器内部流场可大大缩短设计周期。文章在Gambit软件中建立了某款三元催化器3维流体离散模型,用Fluent软件分析了三元催化器的压力、温度、速度和湍动能等内部流场分布,并介绍了催化器收缩管和扩压管锥角对催化器内流场的影响。表明随着催化器收缩管和扩压管锥角的减小,催化器背压减小,流动能量损失减小,气流的有效流动区域增加,有利于提高载体的利用率,进而提高催化器催化转化率。该方法对三元催化器优化设计有一定的参考价值。