摘要：航空发动机轴承腔油气两相流动与换热研究是轴承腔润滑与换热设计的重要基础工作,而运动油滴与轴承腔壁面的碰撞状态辨识及特征分析是轴承腔油气两相流动与换热研究的组成部分。基于VOF方法建立了运动油滴与固体壁面斜碰撞数值仿真模型,实现了运动油滴与固体壁面斜碰撞状态的数值模拟,分析了碰撞油滴直径、入射角和碰撞速度对沉积油膜铺展长度、油膜堆积厚度和溅射油滴数目等碰撞状态特征参数的影响规律,提出了运动油滴与固体壁面斜碰撞条件下的状态判断准则,并得到了文献的物理试验工作的支持。研究结果表明:随着油滴入射角减小,沉积油膜铺展长度和油膜堆积厚度增大,溅射油滴数目减少;随着碰撞速度和油滴直径的增大,沉积油膜铺展长度和溅射油滴数目均增大,但油膜堆积厚度对应前者呈减小趋势、对应后者仍呈增大趋势。

摘要：针对先前研究工作的不足,采用VOF(volume of fluid)方法建立了用于油滴/固体壁面斜碰撞分析的三维对称数值模型,并设计制作了相应的试验装置。通过试验研究和数值分析相结合的方式,分析了油滴/固体壁面斜碰撞后沉积油膜在倾斜壁面上沿不同方向的铺展特性,根据大量的数值计算结果建立了沉积油膜最大特征直径与油滴入射工况条件之间的无量纲化函数关系;最后根据能量守恒的原理推导出一个判断油滴/壁面斜碰撞状态的方法,并借助试验结果对文中的判断方法进行了验证,证实了该判断方法的可靠性。文中开展的研究工作为轴承腔中油气两相流动分析提供了基础理论依据,具有较高的学术意义和工程应用价值。

摘要：将自带冠叶片组简化为三质量块-弹簧系统模型,质体间接触为斜碰撞。建立该系统的动力学方程并列写碰撞条件,采用数值模拟方法研究系统的动力学行为,探讨质块间隙、接触面倾角等参数对减振效果的影响。研究结果表明,质块间隙和接触面倾角大小对碰撞减振效果有很大影响,存在最优间隙和对碰撞减振效果不利的接触面倾角范围,工程设计中应予以考虑。在动力学方面,随着转速提高,质块振动响应会在混沌状态和周期运动状态之间发生拓扑结构的突变。

摘要：本文研究柔性梁点面斜碰撞问题。用Hertz接触模型处理法向撞击力,分别用Hertz切向接触模型和Coulomb摩擦力模型处理粘滞状态和滑动状态的摩擦力。从精确的应变与位移的关系出发,用绝对节点坐标法建立了柔性梁的动力学方程。为了准确地处理斜碰撞切向运动的复杂状态,提出滑动-粘滞切换的准则,在此基础上,设计了斜碰撞实验,数值对比了法向撞击力和法向速度的时间历程的仿真计算结果与实验结果,验证了Hertz理论在斜碰撞情况下的正确性。另一方面切向速度的实验与理论的结果对照表明滑动-粘滞切换准则的有效性。

摘要：为了能够预测球体与平板斜碰撞后的运动状态,文中基于独立摩擦回弹建模方法,提出球体碰撞后7种状态下表征参量的计算模型。首先,研究黏着、滑动和滚动单个作用机制下碰撞状态的计算模型,进而推导出4种组合状态下的计算模型。然后,利用文献中球体斜碰撞试验数据,通过与不同状态表征参量结果的对比分析,验证文中模型的有效性。结果表明,当冲击角较小时,碰撞状态主要为黏着或与其相关的混合状态;随着冲击角增加,从黏着过渡到滚动或滑动,状态变化服从能量最小准则。切向冲量与不同影响因素基本为正关系;切向速度的变化规律与回弹角、表观回弹系数基本一致,而与角速度为反关系。文中模型有助于球体或者类球体斜碰撞后运动状态的研究。

摘要：航空齿轮和航空发动机主轴轴承都采用喷油润滑的方式进行润滑,喷射油滴与机械零件表面碰撞后形成的沉积油膜的流动特性影响着机械零件的润滑状态和功能。由于有关喷射油滴与固体表面碰撞形成沉积油膜及其流动铺展特性研究较为鲜见,已有的相关研究集中于液滴/固体壁面正碰撞条件下的非油类液膜流动分析,故而对机械零件相关润滑分析计算支持极为有限。采用VOF方法建立了喷射油滴/固体壁面斜碰撞及其沉积油膜流动铺展数值分析模型,通过试验研究对数值分析模型进行了修正,进而基于此数值分析模型分析了航空传动零件润滑等效条件下喷射油滴/固体壁面斜碰撞沉积油膜流动铺展特性,通过与国外相关试验结果的对比验证了所提出的数值分析模型的正确性和实用性。所开展的喷射油滴沉积油膜的流动铺展特性研究,为航空机械零部件润滑计算提供了技术方法和基础数据,对于实现航空机械零部件精确润滑设计有明显的工程意义。

摘要：考虑土体的弹塑性特征,利用经典接触理论,假设在法向与切向相互独立的基础上,根据入射条件,提出了一种计算切向力的新模型。推导了落石碰撞过程中的能量恢复系数和冲击力的计算公式;得到以初始入射速度和入射角为变参量下的恢复系数和冲击力的变化规律。结果表明:当入射速度相同时,恢复系数与入射角呈正相关;当冲击入射角相同时,恢复系数与速度呈负相关,而冲击力与速度呈线性正相关;落石回弹的运动状态取决于初始入射条件,通过坡面条件及入射条件对可能掉落的危岩体进行运动形态的判别;目前普遍采用的Thornton速度恢复系数偏大,会造成防护结构的失效或材料浪费。