模具液流悬浮加工区流场仿真研究

根据NavierStocks方程和流体运动的连续性方程,建立了聚氨酯工具头/工件加工区压力场及速度场的理论模型。以FLUENT 6.3为计算平台进行仿真,结果表明流体动压力和速度最大值出现在聚氨酯工具头/工件的最小间隙区域,且随间隙变小梯度变化增大,在工具头边缘处存在压力侧漏现象,由于这一现象,导致在局部边缘处速度的增加。     

软脆光学镜片多件抛光的表面质量一致性研究

针对软脆光学镜片在多件超精密抛光时由于工件厚度尺寸不一致,使加工后工件表面质量一致性较差的问题,提出了对同批待加工工件按厚度预分组后再抛光的方法,以提高产品良品率。为使抛光一致性和分组筛选时间平衡最优,本课题组对多件抛光时工件表面的应力状况进行有限元分析,分析最佳的尺寸分组阈值,并以实验验证。分析结果表明直径为20 mm的软脆光学镜片尺寸分组阈值设为15 μm时结果最佳。该研究可为提高抛光软脆光学镜片生产成品率提供参考。     

新型平衡鼓凹槽长度对平衡力和泵性能的影响

提出了一种带凹槽的新型平衡鼓结构,并通过数值模拟和试验研究分析了5种不同凹槽长度对新型平衡鼓间隙泄漏量、2侧压差的影响及泵的性能和残余轴向力变化情况。研究结果表明：凹槽长度是影响新型平衡鼓间隙泄漏量及轴向平衡能力的重要因素,当凹槽长度大约为平衡鼓轴向长度的三分之一时,新型平衡鼓装置间隙处存在最小泄漏量,泵的效率较高,轴向力的平衡效果也最好。     

磁控式气囊抛光实验研究

基于磁控式气囊抛光实验平台,对抛光中的不同加工区域进行针对性的实验研究。首先,以材料去除率和加工工件表面粗糙度为目标,通过正交试验法获取加工接触区各个相应参数的影响程度以及优选方案;其次,对加工非接触区以不同的抛光形式进行实验对比,得到各自的抛光效果,以及粗糙度随时间变化曲线。     

基于ANSYS的抛光工业机器人抛光力研究

腕表外表壳抛光系统在实际生产过程中,由于抛光力大小的不合理存在工件抛光精度不足的问题,笔者提出了一种新的抛光力分析方法。这种方法以腕表外表壳为研究对象,应用ANSYS软件建立工件的有限元模型,给抛光轮的力矩一个固定值,对工件施加几组不同的抛光力,观察各组的应力变化情况。通过分析得到不同抛光力与工件等效应力、接触压力以及接触位移之间的关系,并作出等效应力与法向接触压力的变化曲线。仿真结果表明：该方法可以为抛光工业机器人规划出较为合理的抛光力。该研究保证了腕表外表壳的抛光质量。     

基于有限元模拟的换热管与折流板碰撞研究

为了研究换热管与折流板的碰撞特性,基于漩涡脱落原理,建立了换热管振动的简化模型,并利用ANSYS非线性瞬态分析,研究简化模型分别在不同的间隙、流体力下换热管与折流板碰撞力随时间的变化规律。结果表明：当流体力偏大时,间隙越大,碰撞力越大;当流体力偏小时,间隙越大碰撞力越小。流体力越大,换热管与折流板之间的碰撞力 越大,但增长速率随流体力的增大而减小。     

双螺杆泵Ω形对称型螺杆流场数值分析

由于螺杆泵几何结构及流体流动状态较为复杂,其压力分布和速度等特性很难用数学解析法来分析计算。本文利用参数化设计模块建立双螺杆泵Q形对称型螺杆三维模型,构建双螺杆流道的流场分析模型,运用有限元分析方法得出了双螺杆泵流道内压力场和速度场分布规律。结果表明：流体在流道中的流速分布具有规律性,整个流道的流场速度高低交替变化,在螺杆与衬套间隙处的流动为层流,螺旋面接触区内的流动为复杂的湍流,离螺杆啮合区近的螺旋槽内易发生涡流。本研究结果对于了解双螺杆泵螺杆工况下的性能情况具有重要的参考价值。     

基于UDF二次开发黏弹性流体数值研究

针对目前工业上对黏弹性流体数值模拟计算存在计算复杂、收敛状况较差等缺点，课题组基于商业软件FLUENT中二次开发模块UDF，提出了一种基于FLUENT软件核心求解器数值计算黏弹性流体流场的程序编制方法。该编程思路及方法具有普适性，可被推广至具有不同本构关系的黏弹性流体的数值计算。课题组通过多个实例验证了该编程方法的可行性及所编制程序的可靠性，同时提出了“定常问题的非定常化计算”的数值计算方法以提高黏弹性流场数值计算的稳定性与收敛性。结果表明：使用此种方法不仅具有计算方便、可靠等优点，且可以实现不同种类黏弹性流体模型的数值模拟研究。选用合适的时间步长、定常问题非定常算法可以有效加快收敛速度，增强收敛的稳定性。     

轴向柱塞泵球面配流副的油膜厚度计算方法探讨

根据轴向柱塞泵球面配流副表面的特点，探讨了球面配流副油膜间隙的计算方法，并分析了了大，最小油膜厚度出现的位置与表示方法。此方法可以用来处理和计算实验测试的油膜间隙，进而计算球面球配流副的压力场分布。     

磨料体积分数对喷油嘴喷孔加工影响分析

以喷油嘴喷孔为研究对象,采用k-ε模型、Mixture模型对磨粒流抛光过程中流场分布规律进行数值模拟,通过仿真模拟试验探索了在一定磨料参数和工作压力下不同磨粒体积分数对抛光微孔抛光压力、磨料浓度、湍流强度等抛光结果的影响,并确定最优的工艺参数,为实际生产中加工磨料的配比提供理论依据。     

基于CFD的罗茨真空泵的瞬态流场计算与性能预测

采用CFD的动网格技术对罗茨真空泵内部流动进行瞬态模拟和性能预测,得到不同入口压力下罗茨泵内瞬态流场特性,并将计算结果与实际抽速进行了对比验证。在此基础上对比分析有、无逆流冷却时罗茨泵内部流场的流动规律,并系统全面地研究入口压力、转速、转子间隙、逆流冷却、进气温度等参数对罗茨泵抽速的影响。研究表明:入口压力、转速、转子间隙对罗茨泵抽速有显著的影响,而在低压比情况下,逆流冷却和进气温度对抽速影响并不明显。该研究为罗茨真空泵的设计和应用提供了理论依据。     

应用正交试验法优选电火花成型加工电参数的研究

用正交试验法研究了电火花成型加工中电参数与工件加工速度、表面粗糙度和工具电极损耗比等工艺指标的关系，提出了优选的电参数方案．     

基于双平面研磨方法的圆柱滚子抛光实验研究

圆柱滚子的表面质量对轴承的性能、寿命有重要的影响。本文在双平面研磨机上结合绒布抛光垫对圆柱滚子表 面进行了抛光。经过20 min时间的抛光,圆柱滚子表面质量得到了极大的改善,获得了镜面加工效果,并且圆柱滚子的 圆度有了0.3 μm的提高。实验结果表明了基于双平面研磨机上的圆柱滚子抛光实验可以略微改善工件圆度,有效地提 高圆柱滚子表面质量。     

三台可拒绝平行机在线排序问题的近似算法简

研究了工件带有拒绝费用的3台平行机在线算法,假定有3台平行机M1,M2,M3,n个工件J1,J2,…,Jn,每个工件可以被接收加工,消耗一定的加工时间tj;也可以被拒绝,但要付出相应的拒绝费用pj,目标为被接收工件的最大完工时间(makespan)与被拒绝工件的总罚值之和最小。进一步,假定每个工件有两套拒绝策略,最后输出目标值较好的一种。文中设计出在线算法H,并证明算法的竞争比为158。     

具有老化效应或学习效应的最大化费用节省的双代理排序博弈

针对具有老化效应或学习效应的双代理排序博弈问题开展研究。老化效应或学习效应是指工件加工时间随着加工序列中工件加工位置的改变而呈现出递增或递减的函数变化。两个代理合作加工一批工件,每个代理都有一台机器用于加工工件,加工成本定义为各自的完工时间。比较两个代理不同加工顺序的加工费用与初始顺序加工费用之间的差值,即代理加工工件费用的节省值,旨在找到这两个代理加工工件总费用节省的最大值。     

流体诱导U形换热管束振动特性数值研究

针对流体诱导振动引起换热器失效问题，课题组在近真实流场下，对多跨、多管束、带间隙支撑的U形管换热器在受到横向流体冲击时的振动特性进行了研究。研究对象是根据GB/T 151—2014《热交换器》设计的3种不同管芯的U形管换热器，管束排列方式为正三角形，中间等间距分布2块圆形折流板。用数值模拟的方法研究了靠近流体冲击出入口管束的振动特性，不同管排数对中心管振动的影响，以及外排管束对内排管束振动的影响。结果表明：U形管换热器进出口处管束在流体横向冲刷作用下振动剧烈，其加速度振幅随流速的增加而增大；随着外层管排数量增加其对中心管振动的抑制作用越明显；外层管排对其相邻的内排管束振动有加强作用。研究可为研究U形换热管振动机理与防振设计提供参考。     

三角形通道入口段流动与换热性能的研究

本文对直角等腰三角形通道内流体在混合入口段的流动特性和换热特性进行了数值分析,并用激光多普勒测速仪作了流动特性的实验研究。在理论计算中,考虑了通道内二次流和湍流切应力的各向异性,采用一组贴体正交曲线网格、湍流代数应力模式和k-ε方程,从而得到接近于真实流体的流动与换热性能。实验数据与计算结果吻合较好。     

基于正交试验的雾化施液抛光工艺参数研究

为了研究雾化施液化学机械抛光工艺参数对抛光效果的影响,以抛光盘转速、抛光压力、雾化器电压、氧化剂质 量分数为因素,以材料去除率和表面粗糙度为评价指标设计正交试验,再对试验结果进行直观分析和权矩阵分析,得到 了各因素对试验结果的影响趋势和程度,并得到了最佳参数组合。结果表明：在雾化施液抛光过程中抛光效果随抛光盘 转速的增大而增大;随抛光压力的增大呈先增大后减小的趋势;随雾化器电压的增大而增大;随氧化剂质量分数的增大 而增大。且影响程度顺序由大到小为：氧化剂质量分数、抛光压力、雾化器电压、抛光盘转速。当抛光盘转速为60 r／ mm、抛光压力48 kPa、雾化器电压55 V、氧化剂质量分数为2.5%时,得到材料去除率和表面粗糙度均达到最佳,此时的 抛光效果最好。     

不饱和聚酯树脂磨具的研制

不饱和聚酯树脂具有性能优异、价格低廉、加工方便的特点 ,以其作为结合剂研制的系列磨具用于石材表面加工的精磨和抛光可明显提高其表面质量。     

小细管流动阻力测试方法实验研究

提出了一种非定常、小流量的流动阻力测试方法，然后按照该方法建立了小细管流动阻力测试实验台．其测试过程的控制和实验数据的整理都由计算机完成．最后，通过单一管径的清水标定实验和不同管径流动特性对比实验验证了该方法的可行性和实验台的可靠性．实验结果表明，小细管流动阻力测试方法用于低雷诺数流动实验时具有较高的精度，适于高成本流体流动特性的实验研究