编读往来

正请将你的提问发送到官方微信(bqzs1979)、《兵器知识》杂志官方微博(weibo.com/bqzs)、《兵器知识》官方头条号,编辑将选择作答。@厉兵秣马:涡轮风扇发动机的风扇有什么作用?答:涡轮风扇发动机的风扇是指,在涡轮风扇发动机中,由涡轮驱动给外涵道空气增压、增大流量、提高推进动力的叶片装置。分前风扇和后风扇两种。由交替排列的风扇叶片、整流叶片和轮盘、轮轴等组成。有单级和多级。与压缩机相比,风扇的特点是直径大、流量大、叶片长。风扇叶片安装角可变的变矩风扇也已经研究出来。     

超高速涡轮叶片失效分析及改进研究

超高速涡轮泵是超高速整体式燃气液压能源系统的关键部件,也是唯一做超高速运转的核心部件。在其研究试验过程中,发生了多次涡轮叶片失效故障。针对该失效形式,对涡轮叶片进行深入的静强度及动强度分析后,提出一种叶片优化设计改进方法,并通过多次试验考核,验证了该项改进的可行性和正确性。     

基于CFD的新能源汽车冷却风扇气动性能仿真分析

以某新能源汽车的7叶片的冷却风扇为研究模型,通过STAR CCM+软件中Realizable k-ε湍流模型对其进行定常三维数值计算.首先进行了网格数量的无关性验证;然后通过试验验证了数值计算模型的准确性,并对冷却风扇内部流场压力与速度分布进行了分析;最后分析了叶片个数参数对冷却风扇气动性能的影响.结果表明:相同转速的工况下,当冷却风扇静压相同时,随着叶片个数增多,其产生的流量越大.在冷却风扇的静压效率方面,在风扇静压170-200 Pa左右时,9叶片风扇静压效率最高.在其他静压区间,当叶片数为7、8时,风扇静压效率要高于9叶片风扇.研究可以为新能源汽车冷却风扇气动性能优化提供依据.     

冷却风扇结构改进设计

针对冷却风扇使用出现的风扇叶轮、风扇静子破碎的问题进行了分析,找出了冷却风扇结构缺陷;并对风扇静子支撑筋、风扇叶片等结构缺陷进行了改进设计,提高了风扇叶轮固有频率.改进设计后,对冷却风扇进行了试验验证,结果表明:改进后的冷却风扇,结构合理,各部件之间匹配良好,满足车辆设计要求、系统要求、可靠性要求及使用要求.     

某发动机风扇转子叶片改型设计研究

针对某型航空发动机的风扇叶轮采用直纹叶片造型的方法实施改型气动设计、全三维数值模拟和试验,以达到提高该风扇叶轮在该发动机巡航状态的性能.设计、计算和试验结果表明改型风扇叶轮达到了设计指标,可为类似的风扇/压气机改型设计提供借鉴.     

风冷发动机离心式冷却风扇设计中的几个问题

本文介绍了作者在万能试验风扇上改变风扇叶片形状与主要结构参数的试验,分别论述了风冷发动机离心式风扇主要结构参数对风扇性能的影响与设计中应注重的几个问题。     

液压传动风扇有限寿命台架试验

液压传动风扇是车辆散热系统的关键部件,因其失效将直接影响车辆工作甚至危及人员安全,为验证其可靠性,需要进行有限寿命台架试验.试验结果证明:液压传动风扇各部件之间匹配良好,各处密封、管路等满足工作要求,其有限寿命满足样车设计要求.     

某伺服系统超高速涡轮泵轴系预紧螺纹联接失效分析

针对某伺服系统超高速涡轮泵的重要部件--轴系预紧螺纹联接,进行了失效分析,采用第四强度理论对涡轮泵轴系螺纹联接进行了强度校核.在此基础上,结合试验验证与失效结果对比,分析了涡轮泵装配过程中拧紧力矩以及涡轮泵工作过程中附加最大动载荷对螺纹失效的影响规律,为后续的加工精度分析和系统可靠性提供了理论依据.     

一种可测转速的风扇传动装置及其台架试验

风扇传动装置是车辆散热系统的关键部件,它直接控制风扇工作而维持车辆的热平衡.为了获得风扇实际工作转速,有效控制风扇并为风扇提供动力,设计出了具有实时测量风扇转速功能的风扇传动装置,并进行了台架试验.结果表明:风扇传动装置结构合理,转速测量准确稳定,各元件之间匹配良好,满足车辆设计要求、可靠性要求及使用要求.     

风扇调速传动电控系统研究

该文介绍的风扇调速传动电控系统,主要是由电控盒、传感器、显示面板及受控件组成.它将主要用于控制电磁阀的控制开关,改变流量,从而达到控制风扇调速的目的.通过对该系统的设计、试验、分析,获得了该系统的设计、试验方法,经过台架试验,获得了经验数据.其结果证实:系统性能满足设计要求.进一步的台架有限寿命考核试验及实车试验证明,该系统可靠性较好,满足使用要求.     

弯扭静叶对跨声速单级风扇性能影响的数值研究

通过数值模拟方法研究了弯扭静叶对跨声速单级风扇性能及其内部流动结构的影响。研究过程中将弯扭成型方法应用于某高压比单级风扇的静子叶片,结果表明:弯和扭分别可以通过对低能流体的径向迁移、改变气流攻角削弱吸力面分离损失;弯扭叶片可以改善静子流通能力,不仅改善了整个风扇级的性能,还对转子的流场结构产生了很大影响。     

某柴油发动机水泵总成失效分析

通过对水泵总成中发生断裂的轴承芯轴进行断口的宏观分析、微观分析和剖面分析,及其中各组件的相对位置、表面痕迹和宏观形貌的分析和讨论,分析失效原因,提出改进建议。结果表明:轴承芯轴属于扭转疲劳断裂;材质中存在着容易引起早期疲劳破坏的较严重的组织缺陷。水泵总成的失效除与材质的质量控制直接相关外,还与其结构设计、装配等因素有关。     

轴向柱塞泵流量脉动对火箭炮俯仰调炮精度的影响分析

为研究火箭炮电液比例液压系统驱动俯仰调炮时流量脉动对调炮精度的影响,建立基于系统仿真AMESim软件的斜盘式轴向柱塞泵仿真模型,研究柱塞泵斜盘倾角和输入轴转速对柱塞泵流量脉动的影响规律,并辨识典型工况。提出流量脉动体积的概念,建立相应的数学模型,利用MATLAB软件进行仿真分析,得到典型工况下流量脉动引起的调炮误差与射角的定量关系。结果表明：随着斜盘倾角的增大,柱塞泵流量脉动周期不变、流量脉动振幅变大;随着输入轴转速的增大,柱塞泵流量脉动周期变小、流量脉动振幅变大;流量脉动引起的俯仰调炮误差随射角的增大而减小,该火箭炮流量脉动引起的调炮误差满足随动系统调炮精度的要求,且该理论模型可作为油缸式高低机设计的参考依据。     

利用靶场飞行试验遥测数据提取导弹涡喷发动机故障特征的方法研究

在靶场飞行试验阶段,导弹涡喷（扇）发动机的遥测参数主要有转速、喷嘴前压力等很少几个,飞行结束后供分析的参数是以较长时间轴为坐标的曲线,未经处理的故障特征往往被噪声信号淹没,很难找到高频故障特征.介绍了利用小波变换结合神经网络对遥测数据分析,寻找故障出现的时刻,并结合地面试车故障树数据库,准确定位涡喷发动机的故障类型的方法.     

基于动态扭矩测试的综合传动系统主轴低周疲劳寿命预测与验证

为解决履带车辆综合传动系统主轴低周疲劳失效的问题,开展主轴疲劳样件检测及材料力学性能测试。通过实车测试获得主轴动态扭矩,在此基础上,建立主轴弹塑性有限元模型并预测主轴的低周疲劳寿命;进一步开展主轴低周疲劳台架试验,对寿命预测方法进行验证。研究结果表明：履带车辆在起步阶段下的冲击扭矩是造成综合传动系统主轴低周疲劳的主要载荷;由于双侧非对称的结构特点,导致主轴右侧冲击扭矩均值是左侧的1.54倍;主轴最大Mises应力为1 510 MPa, 最大应变为0.008 692 3,均发生在右侧输出花键与过渡圆弧交界位置的齿根处,与主轴疲劳断裂位置一致;实车条件下主轴能承受冲击扭矩的次数为17 082次;台架试验获得的主轴能承受冲击扭矩的次数为5 000,预测获得的主轴能承受冲击扭矩的次数为5 843次,仿真结果与试验结果基本吻合,验证了低周疲劳寿命预测方法的可行性。     

混流式喷水推进泵叶轮刮擦故障诊断方法

针对喷水推进泵的叶顶间隙过大或者过小都会影响喷水推进船航速的问题,提出一种利用泵壳体振动和输入轴力矩参量对叶轮刮擦故障进行识别的方法。在介绍混流式喷水推进泵叶轮径向摩擦振动机理的基础上,对装有2台喷泵的某高速巡逻艇的实船试航,通过获取的靠近叶轮的壳体振动信号以及输入轴力矩信号分析,得到了具体的故障特征指标。该分析结果为使用人员及时对这类异常状态做出快速、准确的判断,及时调整叶轮安装的状态以防止更大事故的发生提供了参考。     

特种车辆扭矩测试仪的研制

针对特种车辆旋转件扭矩测试环境的特殊性,致使普通扭矩仪难以安装使用的问题,基于应变式扭矩测试原理,以嵌入式设计为基本手段,采用自动调零技术和蓝牙无线传输技术,结合温度补偿和低功耗等技术,研制了此专用扭矩测试仪.该测试仪样机经试验室标定,相对误差≤1.4%.将样机安装于某坦克风扇轴进行试验,结果表明该仪器精度高、体积小、重量轻、功耗低、稳定可靠、安装灵活方便,具有良好的环境适应性.     

热动力系统外轴转速波动问题初探

为分析热动力系统航行试验时出现的发动机外轴系统转速异常波动的现象。该文从系统角度出发,探讨了与发动机外轴系统联系紧密的发动机、发电机、航行器壳体、舵电机等部件的工作特性,建立了足以支撑工程问题分析的数学模型,并进行了分析与估算。指出,发动机外轴系统转速波动的主要原因是水下航行器用电器的电功率负荷变化,该电功率负荷变化的同时还对水下航行器横滚控制回路造成明显干扰。对于该扰动的不当响应将造成差动舵电机动作过于频繁,最终使得发动机外轴转速不能得到恢复。     

运载火箭大直径螺栓承受拉弯耦合载荷失效判据研究

随着中国运载火箭箭体直径和载荷不断增大，在关键承力点，逐渐使用大直径螺栓，由强度高塑性好的材料制造。因为力学环境复杂，受拉螺栓会承受较大附加弯矩，导致提前破坏。为了准确评估螺栓塑性下附加弯矩折合轴拉力，从梁理论出发，推导了附加弯矩折合轴拉力的塑性折减系数，并进行仿真验证。然后从使用场景出发，设计了一套能够复现螺栓承受拉弯耦合载荷的试验工装，开展了大直径规格螺栓破坏试验。获取试验结果后，通过计算复现试验，提取螺栓破坏时承受的拉力和附加弯矩，使用获得的折减系数计算总轴拉力，其数值与出厂破坏均值相差约1%，验证了此方法正确性。     

非充气机械弹性车轮静态径向刚度特性研究

为了研究机械弹性车轮的径向刚度特性,建立了一种基于Timoshenko曲梁的车轮模型,并利用有限元方法和样机试验进行了验证。通过对机械弹性车轮的悬毂式承载和刚度特性进行分析,揭示了车轮径向刚度主要取决于輮轮和铰链组的结构和力学特性。基于车轮的非线性有限元模型,对影响车轮径向刚度的輮轮刚度、铰链组材料和结构尺寸进行了参数化分析,结果表明：随着铰链组个数、横截面积和杨氏模量的增加,车轮径向刚度呈非线性增加;在车轮刚度较小且其他设计变量不变时,輮轮刚度的变化量近似等于车轮径向刚度的变化量。