基于CFD的螺旋桨敞水性能数值分析与验证

根据螺旋桨的投影原理及其型值参数,建立螺旋桨的三维模型。运用计算流体动力学(Computational fluid dynamics,CFD)理论,采用分区混合网格方案,结合雷诺时均纳维斯托克斯(Reynolds-averagednavier-stokes,RANS)方程和三种不同的湍流模型对螺旋桨三维粘性流动进行数值模拟。所采用的网格划分方法具有网格数量少、质量高的特点。计算结果得到螺旋桨的推力系数、转矩系数以及尾流场的速度、压力分布等水动力特性参数,预报值与试验数据吻合较好,验证了数值方法的正确性,且说明雷诺应力模型(Reynolds stress model,RSM)这种湍流模型更适合螺旋桨粘性流场的数值计算,具有较高的预报精度,为复杂旋转机械粘性流场计算中湍流模式的选取提供参考意见。通过对螺旋桨敞水性能的分析,得到螺旋桨粘性流动所特有的流动分离、梢涡的形成与结构以及尾流场等一些重要现象和特征,为螺旋桨噪声、振动的研究和新型高效推进器的设计提供理论指导和技术支持。     

平面剪叉式机构通用运动学模型的建立与分析

以平面直角坐标的齐次坐标变换法为基础,介绍了一种平面剪叉式机构运动学建模方法;运用所得结论,对平面变比例剪叉式机构进行了运动学分析与仿真。文中介绍的平面剪叉式机构运动学模型建立与分析方法,理论清晰、运用简便、通用性强,为对剪叉式机构进行进一步的理论研究和设计制造,提供了依据和基础。     

一种齿条超越式内燃机的初步设计与研究

介绍了国内外内燃机功率传输机构的研究现状和存在的问题,研究了齿条超越式内燃机的结构和工作原理,对其功率传输及配气等系统进行了运动学分析和仿真,总结了齿条超越式内燃机的特点及存在的问题,最后指出齿条超越式内燃机是一种新颖独特的内燃机,能适合特定场合的应用,具有研究价值和应用前景.     

一种新型移动平台的传动系统设计与分析

针对复杂而非结构化的地理环境,研制了一种基于行星轮系的新型移动平台.对该平台的传动系统进行了结构设计计算与分析.采用计算结果制作了平台样机,在多种复杂地形中进行试验,结果表明,该平台具有很强的越障、跨沟、爬阶梯、上陡坡等功能及其复合功能,为具有轮、腿复合功能的移动平台新机构的研究探索了一个方向.     

球齿轮的磨削加工和齿根过渡曲面方程的推导

球齿轮机构是一种能传递空间二维运动的新型齿轮机构.为了解决球齿轮的精加工问题,设计了在范成法加工条件下利用球齿轮与盘形砂轮的啮合运动来加工球齿轮的精密磨削加工方案.介绍了球齿轮齿根过渡曲线的形成原理,以及球齿轮齿根过渡曲线的加工方法.推导出了球齿轮齿根过渡曲线与过渡曲面的参数方程,仿真和实验验证了该方法的正确性.     

基于行星轮系的移动机器人及其特性分析

提出了一种新的移动机器人——基于行星轮系的移动机器人，并主要研究了其越障性能、跨沟性能和静态稳定性，证明这种机器人具有很好的环境适应能力，越障能力强。     

空心圆柱滚子轴承刚度分析

从空心圆柱滚子轴承变形协调关系出发,通过受力分析,建立各滚子载荷和外负荷的力学平衡方程,再运用当量弹性模量的方法,由帕姆格林公式确定负荷与变形间的关系式,求解了空心圆柱滚子轴承的负荷分布,据此导出了空心圆柱滚子轴承刚度的计算公式,并深入地分析了滚子空心度、外负荷、轴承转速和滚子数等对刚度的影响规律。研究结果表明：空心圆柱滚子轴承的刚度随空心度的增大而减小,随滚子个数的增加而增大,且外负荷和轴承转速会根据滚子的不同空心度表现出不同的变化规律。
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一种差速卷简的研究及应用

介绍了一种差速卷筒,该卷筒具有简单、轻质、负载能力大等特点,并能精确平稳地将高速旋转运动转化为低速直线运动。分析了差速卷筒的运动和受力特点,计算出了其危险截面上关键点的应力状态,并结合有限元优化设计方法设计了其筒壳壁厚,最后探讨了此类机构的仿真方法。     

吹瓶机和注塑机的锁模机构综述

合（锁）模机构是吹瓶（塑）机、注塑机的重要构件之一。介绍了一些典型的锁模机构的结构、原理、特点及应用,并对这些机构进行了比较分析,对开发其它领域中的锁模机构具有参考价值。     

基于计算流体动力学的两栖车辆水动力特性数值计算

应用计算流体动力学(Computational fluid dynamics,CFD)理论,建立某型两栖车模型带自由表面粘性绕流场的数学模型,阐述求解的数值计算方法.采用RNG κ-ε湍流模型、流体体积法(volume of fluid,VOF)和压力隐式算子分割(Pressure implicit with splitting ofoperators,PISO)算法,运用FLUENT软件对车体绕流场进行三维瞬态数值计算,得到绕流场的速度与压力分布、阻力和兴波特性,并结合相关试验数据验证了数值方法的正确性,解决了以往由于忽略兴波特性导致数值计算结果随航速提高误差不断增大的问题.在此基础上,对该两栖车外形提出了优化方案,计算分析车体首、尾端切角及车轮不同收、放状态对绕流场的影响.计算结果表明,两栖车改进后的水动力性能有了较大改善,航速10 km/h时,减阻效果可达原车总阻力的51.2%,为减阻提速的研究提供了一定的参考.