机械密封织构化表面粗糙度效应的试验研究

1

作者 穆塔里夫·阿赫迈德 何伟霖 +3 位作者 李振华 邱威 李端正 刘磊 《润滑与密封》 北大核心 2025年第5期78-84,共7页

为了探究机械密封端面粗糙度以及织构对摩擦磨损性能的影响,采用销盘式摩擦磨损试验机,以摩擦因数、磨损量和温升等参数作为表征指标,分析表面粗糙度以及圆形织构对机械密封性能的影响。结果表明:石墨/碳化钨配副下,磨损以黏着磨损和磨... 为了探究机械密封端面粗糙度以及织构对摩擦磨损性能的影响,采用销盘式摩擦磨损试验机,以摩擦因数、磨损量和温升等参数作为表征指标,分析表面粗糙度以及圆形织构对机械密封性能的影响。结果表明:石墨/碳化钨配副下,磨损以黏着磨损和磨粒磨损为主,织构有一定的动压效应,并在乏油情况下可以发挥“二次润滑”的作用,减少干摩擦和润滑不足所导致的磨损;硬环为织构基体时拥有良好的摩擦磨损性能;较高的粗糙度的表面在流体润滑状态下展现出动压效应,即具有一定纹理的表面一定程度上能改善润滑性能,但较高的表面粗糙度下机械密封端面温升较高,容易引起热损伤。研究结果为密封端面微织构设计提供了依据。 展开更多

关键词 机械密封 干摩擦 表面粗糙度 表面织构 流体动压

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正多边形织构化密封端面的摩擦磨损特性研究 被引量：1

2

作者 刘磊 穆塔里夫·阿赫迈德 樊智超 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2025年第4期27-31,共5页

针对机械密封磨损严重、使用寿命低的问题,以摩擦副密封环为研究对象,通过激光在表面加工正多边形织构,研究了其在干磨条件下的磨损性能,探讨了正五边形织构的耐磨性原因。通过摩擦磨损试验,得到了织构化密封端面的摩擦系数、磨损系数... 针对机械密封磨损严重、使用寿命低的问题,以摩擦副密封环为研究对象,通过激光在表面加工正多边形织构,研究了其在干磨条件下的磨损性能,探讨了正五边形织构的耐磨性原因。通过摩擦磨损试验,得到了织构化密封端面的摩擦系数、磨损系数、磨损量以及磨损形貌图,验证了基于Archard磨损公式的数值模型的正确性,研究了织构形状以及旋转角度对磨损数据的影响。结果表明,正五边形织构试件与无织构试件相比,磨损量减少了44.322%,摩擦系数减少了18.803%;当正五边形织构旋转角度在48°左右时,正五边形织构的磨损量和磨损深度最小;在干磨条件下,不同织构的形状、结构参数对机械密封使用寿命的影响不同,选取合适的织构形状、结构参数有利于提高机械密封的寿命。 展开更多

关键词 机械密封 干磨条件 织构化端面 磨损形貌 摩擦磨损特性

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T形槽底部微孔复合织构化密封性能分析

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作者 曹国栋 穆塔里夫·阿赫迈德 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2025年第4期173-176,共4页

为了提升非接触式机械密封的密封性能,选取非接触式机械密封T形槽为研究对象,针对T形槽底部开设有序椭圆形微孔的复合织构化机械密封端面,构造了密封端面间隙液膜流体模型,采用了有限单元法进行数值求解,研究了T形槽内不同排布方式的椭... 为了提升非接触式机械密封的密封性能,选取非接触式机械密封T形槽为研究对象,针对T形槽底部开设有序椭圆形微孔的复合织构化机械密封端面,构造了密封端面间隙液膜流体模型,采用了有限单元法进行数值求解,研究了T形槽内不同排布方式的椭圆微孔分别对密封性能的影响,确定了最佳复合构型。对比分析了4种织构化端面密封在不同工况参数下开启力、泄漏量等密封性能的变化规律后,结果表明T形槽底部微织构造型设计可有效提升密封性能;在T形槽底部有序排布的圆形微孔或椭圆微孔,在相同的工况参数下,相较单一T形槽,开启力分别提升了1.25%和2.9%,泄漏量平均降低31.2%和37.9%,复合织构化端面密封具有更佳的综合密封性能,研究结果可应用于机械密封织构化摩擦副端面的设计及优化。 展开更多

关键词 椭圆微孔 复合织构 空化算法 密封性能

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轮齿多角度裂纹应力强度因子与啮合刚度分析

4

作者 邵曾智 穆塔里夫·阿赫迈德 殷润生 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2025年第8期156-161,共6页

在线性弹性断裂力学中,应力强度因子K是评估材料断裂性能和裂纹扩展行为的关键参数,对研究裂纹的疲劳损伤及预估寿命具有重要意义。使用有限元软件施加不同的力矩对不同初始裂纹角度下的含半椭圆形裂纹的行星齿轮进行数值模拟与分析,进... 在线性弹性断裂力学中,应力强度因子K是评估材料断裂性能和裂纹扩展行为的关键参数,对研究裂纹的疲劳损伤及预估寿命具有重要意义。使用有限元软件施加不同的力矩对不同初始裂纹角度下的含半椭圆形裂纹的行星齿轮进行数值模拟与分析,进而求解出齿根半椭圆形裂纹尖端应力强度因子KⅠ的变化规律。在考虑与实际情况更加吻合的齿廓曲线的情况下,改进刚度算法,使用MATLAB软件进行编程。结果表明,KⅠ随着初始裂纹角度的增大而减小且与载荷呈现线性关系。啮合刚度同样随着初始裂纹角度的增大而减小,且随着齿轮旋转角度的增加这种差异就愈加明显。 展开更多

关键词 应力强度因子 疲劳损伤 初始裂纹角度 啮合刚度

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正多边形微孔织构化端面密封性能数值计算 被引量：2

5

作者 耿军 穆塔里夫·阿赫迈德 殷润生 《机械设计与制造》 北大核心 2024年第2期83-87,93,共6页

针对表面织构提升机械密封端面的流体动压和密封性能的问题,提出了一种正多边形表面织构,通过建立正三边形、正四边形与正五边形织构的密封端面模型;利用数值模拟的方法计算了正三边形、正四边形与正五边形织构的密封端面的流体压力分布... 针对表面织构提升机械密封端面的流体动压和密封性能的问题,提出了一种正多边形表面织构,通过建立正三边形、正四边形与正五边形织构的密封端面模型;利用数值模拟的方法计算了正三边形、正四边形与正五边形织构的密封端面的流体压力分布;研究了正多边形织构对机械密封的密封性能的影响规律。结果表明:当织构面积比S=(12~16)%,织构深度h_(p)≈3μm,密封间隙h_(0)≈2μm时,正三边形、正四边形与正五边形织构的密封端面的密封性能较好;正五边形织构与正三边形织构和正四边形织构相比,在高压一侧有较大的高压区域;正五边形织构相较于正三边形织构、正四边形织构有较好的密封性能。 展开更多

关键词 正多边形 表面织构 动压润滑 密封性能 数值模拟

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跨尺度复合织构化摩擦副端面密封性能分析 被引量：1

6

作者 樊智超 穆塔里夫·阿赫迈德 张廷坤 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期123-128,共6页

在密封副的表面上引入大尺度的凹槽与小尺度微孔结合的跨尺度复合织构,提出椭圆形微孔与T形槽结合的复合织构化机械密封端面,并创建间隙液膜流体模型;根据质量守恒空化边界条件建立数学模型,采用有限单元法进行数值求解,研究不同长短轴... 在密封副的表面上引入大尺度的凹槽与小尺度微孔结合的跨尺度复合织构,提出椭圆形微孔与T形槽结合的复合织构化机械密封端面,并创建间隙液膜流体模型;根据质量守恒空化边界条件建立数学模型,采用有限单元法进行数值求解,研究不同长短轴比的椭圆微孔分别与T形槽复合对密封性能的影响,确定最佳复合构型;对比分析不同工况参数下,不同织构化端面密封的开启力、泄漏量等密封性能的变化规律。结果表明:最佳复合构型为长短轴比1.8的椭圆微孔与T形槽复合,在相同工况参数下,相较单一织构,跨尺度复合织构化端面密封具有更强的动压润滑效应、更低的泄漏量、更高的开启力,综合密封性能最好。研究结果可应用于机械密封织构化摩擦副端面的设计及优化。 展开更多

关键词 机械密封 跨尺度 复合织构 空化算法 密封性能

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谐波齿轮传动三维有限元计算模型的研究 被引量：1

7

作者 穆塔里夫·阿赫迈德 买买提明·艾尼 菊池正纪 《机械设计》 CSCD 北大核心 2004年第z1期163-164,12,共3页

以杯型柔轮谐波齿轮传动为研究对象,通过分别建立柔性轴承波发生器中的滚球和油膜层、刚轮与柔轮间的接触单元以及柔轮的计算模型,得到了谐波齿轮传动的总体三维有限元计算模型.该计算模型为对谐波齿轮传动进行强度分析打下了基础,由此... 以杯型柔轮谐波齿轮传动为研究对象,通过分别建立柔性轴承波发生器中的滚球和油膜层、刚轮与柔轮间的接触单元以及柔轮的计算模型,得到了谐波齿轮传动的总体三维有限元计算模型.该计算模型为对谐波齿轮传动进行强度分析打下了基础,由此为谐波齿轮传动的优化设计提供了理论依据. 展开更多

关键词 谐波齿轮传动 计算模型 有限元方法 研究

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Excel下曲柄滑块机构的可视化、运动分析与动态仿真 被引量：1

8

作者 穆塔里夫·阿赫迈德 伊力哈木·阿不都热依木 《机械设计》 CSCD 北大核心 2005年第z1期131-132,共2页

建立了通用曲柄滑块机构的运动学计算模型,在Excel环境下对模型进行了可视化、运动分析和机构运动仿真,实现了对曲柄滑块机构位移、速度和加速度变化的动态模拟,为曲柄滑块机构的运动和动力特性分析和优化提供了一种简捷而实用的方法.

关键词 EXCEL 曲柄滑块机构 可视化 运动分析 动态仿真

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5MW风电增速齿轮箱的设计与动力学分析 被引量：4

9

作者 穆塔里夫·阿赫迈德 张兆新 +2 位作者 郜凯强 孙光耀 耿军 《机床与液压》 北大核心 2022年第6期138-143,共6页

针对大功率风电增速齿轮箱设计与研究不足的问题,提出5 MW级设计方案,并进行动力学分析。采用三级传动类型,前两级为2K-H型行星轮系,三级为定轴轮系。通过输入风电载荷谱进行仿真分析与理论计算结果对比,确保计算结果的准确性。利用动... 针对大功率风电增速齿轮箱设计与研究不足的问题,提出5 MW级设计方案,并进行动力学分析。采用三级传动类型,前两级为2K-H型行星轮系,三级为定轴轮系。通过输入风电载荷谱进行仿真分析与理论计算结果对比,确保计算结果的准确性。利用动力学方法:对行星架进行模态分析,使行星架模态频率避开齿轮啮合频率;对各齿轮副进行传动误差分析,得出各齿轮副传动误差的周期性变化规律与最大误差;对各轴承进行加速度响应分析,得出不同转速下的振动加速度曲线,发现各轴承加速度曲线的波峰与波谷出现重叠的规律,使齿轮箱输入转速避开了峰值。研究内容为大功率风电齿轮箱设计与可靠性分析提供方法。 展开更多

关键词 风电齿轮箱 风电载荷谱 模态分析 传动误差 加速度响应

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谐波齿轮传动系统柔轮应力的数值建模与分析 被引量：3

10

作者 穆塔里夫·阿赫迈德 张伟国 +1 位作者 孙光耀 陶兴伟 《机床与液压》 北大核心 2022年第1期141-143,共3页

为研究杯型柔性谐波齿轮传动系统柔轮的应力情况,采用弹簧近似法和单元接触法对该系统进行三维建模。对柔轮进行数值计算和分析,得到柔轮变形和柔轮齿根处的应力分布情况。将数值计算结果与实验测试结果进行对比,结果表明:在定性和定量... 为研究杯型柔性谐波齿轮传动系统柔轮的应力情况,采用弹簧近似法和单元接触法对该系统进行三维建模。对柔轮进行数值计算和分析,得到柔轮变形和柔轮齿根处的应力分布情况。将数值计算结果与实验测试结果进行对比,结果表明:在定性和定量方面,数值计算结果和实验结果相吻合,用该方法来分析柔轮应力分布状况具有可行性,可为柔轮的优化设计提供参考。 展开更多

关键词 谐波齿轮传动系统 柔轮 接触单元 应力分析 数值建模

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风机齿轮双裂纹扩展特性及寿命分析 被引量：2

11

作者 穆塔里夫·阿赫迈德 白浩宇 孙光耀 《机床与液压》 北大核心 2022年第12期115-119,共5页

针对某风机增速齿轮疲劳裂纹断裂问题,基于M积分法探究含初始单裂纹及双裂纹增速齿轮裂纹扩展时的变化规律。根据断裂力学原理和有限元原理进行分析计算,得出应力强度因子及疲劳扩展循环次数的变化规律。创建只含1条裂纹的齿轮裂纹模型... 针对某风机增速齿轮疲劳裂纹断裂问题,基于M积分法探究含初始单裂纹及双裂纹增速齿轮裂纹扩展时的变化规律。根据断裂力学原理和有限元原理进行分析计算,得出应力强度因子及疲劳扩展循环次数的变化规律。创建只含1条裂纹的齿轮裂纹模型,计算裂纹扩展时的应力强度因子及疲劳扩展寿命;在初始单裂纹模型上继续创建第2条裂纹,通过改变第2条裂纹的初始位置探究第1条裂纹与单裂纹前缘应力强度因子及疲劳扩展寿命的变化规律。结果表明:整体上看,双裂纹中裂纹1刚开始扩展时比单裂纹的应力强度因子小,扩展到最后会高于单裂纹的应力强度因子,中间有一个交替变换的过程;产生双裂纹时,其中1条裂纹会导致双裂纹中裂纹1的加速扩展,减少寿命周期;双裂纹距离越近,双裂纹中裂纹1加速扩展得越快。 展开更多

关键词 风机齿轮 M积分法 应力强度因子 双裂纹疲劳扩展

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考虑粗糙度效应的微孔化机械密封摩擦副接触特性分析 被引量：1

12

作者 李振华 穆塔里夫·阿赫迈德 张泉艺 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2023年第12期68-75,共8页

针对机械密封装置在启停阶段或某些特定工况下出现高温以及摩擦磨损严重等问题,探究考虑粗糙度效应的微孔化机械密封端面接触压力及温升的变化规律,以揭示机械密封端面的真实接触状态。基于分形理论建立机械密封静环粗糙表面和动环微孔... 针对机械密封装置在启停阶段或某些特定工况下出现高温以及摩擦磨损严重等问题,探究考虑粗糙度效应的微孔化机械密封端面接触压力及温升的变化规律,以揭示机械密封端面的真实接触状态。基于分形理论建立机械密封静环粗糙表面和动环微孔接触模型,采用数值计算方法,研究微孔对机械密封端面接触压力和温升的影响,以及表面粗糙度对机械密封端面接触面积、接触压力、温升的影响。结果表明:微凸体经过微孔时,微凸体嵌入微孔边缘使得接触压力峰值增大,导致切削发生;摩擦过程中,压力最高点位置因为微凸体的弹塑性变形而不固定,改善了微凸体的受力情况;微孔降低了密封端面的接触面积,从而使得微凸体的接触减少、压力极值点减少,降低了密封端面摩擦副的温度,改善了密封端面的磨损状况;表面粗糙度越小,接触面积越大,接触压力、端面温度更加均匀,表面粗糙度越大,端面磨损风险更加严重。 展开更多

关键词 机械密封 微凸体 分形理论 表面粗糙度 接触压力 温升

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风力机增速齿轮箱行星斜齿轮系非线性动态分析

13

作者 赵阳 穆塔里夫·阿赫迈德 +1 位作者 孙书斗 何永明 《可再生能源》 CAS 北大核心 2013年第8期45-49,53,共6页

采用参数化建模方法建立了风力发电机增速齿轮箱中行星斜齿轮及其行星架的精确三维模型,应用非线性动力学理论及数值计算方法分析了该行星齿轮的齿面接触应力随时间的变化规律,得到了轮齿变形和相应的接触应力以及行星齿轮内外啮合的时... 采用参数化建模方法建立了风力发电机增速齿轮箱中行星斜齿轮及其行星架的精确三维模型,应用非线性动力学理论及数值计算方法分析了该行星齿轮的齿面接触应力随时间的变化规律,得到了轮齿变形和相应的接触应力以及行星齿轮内外啮合的时变刚度曲线,同时分析了行星架的冲击应力,为该类行星齿轮结构的优化设计和分析提供了理论依据。 展开更多

关键词 行星斜齿轮 非线性动力学 接触应力 啮合刚度

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热油泵用机械密封波纹管疲劳特性研究 被引量：11

14

作者 刘进祥 穆塔里夫·阿赫迈德 田雪峰 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2019年第9期96-101,共6页

热油泵用波纹管机械密封装置的关键零部件金属波纹管,在变工况条件下极易出现疲劳断裂情况。为研究热油泵用机械密封波纹管疲劳特性,建立U形和V形2种类型金属波纹的三维模型,采用结构-热多场耦合分析方法,分析金属波纹管在不同温差工况... 热油泵用波纹管机械密封装置的关键零部件金属波纹管,在变工况条件下极易出现疲劳断裂情况。为研究热油泵用机械密封波纹管疲劳特性,建立U形和V形2种类型金属波纹的三维模型,采用结构-热多场耦合分析方法,分析金属波纹管在不同温差工况下的变形场、应力场和疲劳寿命变化规律。结果表明:U形和V形金属波纹管的最大应力值和最大变形量都随着温差的增大而增大,最小疲劳寿命随着温差的增大而减小;V形金属波纹管的力学性能与疲劳性能均好于U形金属波纹管;受力端为整个金属波纹管整体最易损坏部位,该处变形量和应力值都为最大,而疲劳寿命值为最小,为提高金属波纹管的使用寿命和运行稳定性,须对该处进行加固处理。 展开更多

关键词 机械密封 金属波纹管 结构-热耦合 疲劳寿命

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基于热网络与数值仿真模拟的风电轴承瞬态温度分析 被引量：2

15

作者 宋海 穆塔里夫·阿赫迈德 +2 位作者 尼加提·玉素甫 王禹辉 张泉艺 《轴承》 北大核心 2023年第6期51-58,共8页

新疆达坂城风机齿轮箱的轴承温度超出限度是发生频率较高的故障之一,使用热网络法和数值仿真法分别计算轴承的温度变化并加以对比分析。热网络法首先计算风电齿轮箱轴承摩擦热量,分析轴承内部传热及其与外界换热行为,求解节点之间的热阻... 新疆达坂城风机齿轮箱的轴承温度超出限度是发生频率较高的故障之一,使用热网络法和数值仿真法分别计算轴承的温度变化并加以对比分析。热网络法首先计算风电齿轮箱轴承摩擦热量,分析轴承内部传热及其与外界换热行为,求解节点之间的热阻,然后根据能量守恒定律搭建瞬态温度方程组,形成风电齿轮箱输出轴轴承的热网络模型,最后利用Simulink求解各节点的温度变化。数值模拟法首先根据轴承尺寸建模,对模型离散化,然后根据实际运转情况确定轴承换热方式及换热量,最后计算各单元的温度变化,得到整体模型的温度变化情况。对比热网络法与数值模拟法,二者计算的轴承各节点温度误差很小,均适用于轴承温度的计算,但热网络法的计算速度远远高于数值模拟,并通过热网络法分析了不同工况下的轴承温度及其对轴承变形和接触应力的影响,结果表明:转速、径向载荷、环境温度提升均会引起轴承温度升高,温度升高会增大轴承的变形和接触应力。 展开更多

关键词 滚动轴承 风电轴承 风力发电机组 温度场 热网络 热阻 数值模拟

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基于时序注意力网络的高炉煤气预测方法 被引量：2

16

作者 张廷坤 刘承宝 +3 位作者 穆塔里夫·阿赫迈德 谭杰 李经纬 樊智超 《烧结球团》 北大核心 2023年第6期90-100,108,共12页

现场充分利用高炉煤气(BFG)可有效降低一次能源的消耗,但高炉现场工况不断变化,煤气供需关系时刻处于不平衡状态,导致煤气放散现象仍然存在。为了提高煤气利用率,提出一种基于时序注意力(T-Attention)网络的BFG预测方法。该方法首先结... 现场充分利用高炉煤气(BFG)可有效降低一次能源的消耗,但高炉现场工况不断变化,煤气供需关系时刻处于不平衡状态,导致煤气放散现象仍然存在。为了提高煤气利用率,提出一种基于时序注意力(T-Attention)网络的BFG预测方法。该方法首先结合高炉冶炼机理和最大互信息系数(MIC)选取影响BFG含量的关键因素;然后针对采集数据中存在随机扰动,利用小波分析去除数据中的噪声;且在建模过程中,利用门控循环单元(GRU)捕捉多变量数据中周期性波动规律,同时融入注意力机制实时计算每个样本中各变量与预测值之间耦合关系并进行权重分配,提高模型动态自适应能力和解读性;最后利用某钢铁厂高炉现场数据进行验证。结果表明,T-Attention网络模型预测效果优于传统方法,能够准确预测BFG中的指标,为后期BFG调度以及节能减排提供及时准确的决策参考。 展开更多

关键词 高炉煤气 注意力机制 多元时间序列 神经网络 预测 CO CO_(2)

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热力变形下渣浆泵机械密封干摩擦磨损分析 被引量：5

17

作者 殷润生 穆塔里夫·阿赫迈德 耿军 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期61-67,共7页

机械密封在起停阶段或操作失误时常处于干摩擦状态,由此导致的热损伤与磨损将影响其密封性能。以某YWN8合金接触式机械密封为研究对象,建立基于硬度及磨损系数的磨损数值模型,试验测定摩擦副密封环的硬度、磨损系数、干摩擦因数,验证磨... 机械密封在起停阶段或操作失误时常处于干摩擦状态,由此导致的热损伤与磨损将影响其密封性能。以某YWN8合金接触式机械密封为研究对象,建立基于硬度及磨损系数的磨损数值模型,试验测定摩擦副密封环的硬度、磨损系数、干摩擦因数,验证磨损数值模型的准确性;对机械密封磨损进行仿真模拟,研究摩擦副密封环在干摩擦运转时单力场及热力变形下的磨损深度,并用磨损理论值进行验证。结果表明:干摩擦运转时密封环端面温升较低,温度不是其失效的主要原因;热力变形后密封环内外径间隙增大,造成端面粗糙峰接触面积减小,黏着磨损较变形前呈下降趋势,导致多物理场下的磨损深度与理论值不符。 展开更多

关键词 机械密封 热力变形 数值模拟 干摩擦 磨损深度

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离心式风机叶轮流固耦合下的模态振型分析 被引量：12

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作者 方绍寒 穆塔里夫·阿赫迈德 +2 位作者 苏阳阳 李想 阿卜杜拉 《机床与液压》 北大核心 2021年第1期104-107,共4页

针对风机叶轮在旋转时发生耦合振动的问题,以离心式风机叶轮为研究对象,采用κ-ε湍流模型及振动力学理论,对叶轮周围流场及模态进行分析,得到不同转速下离心式风机内部流场的压力及速度分布情况。结果表明:受压较大区域分布在风机出口... 针对风机叶轮在旋转时发生耦合振动的问题,以离心式风机叶轮为研究对象,采用κ-ε湍流模型及振动力学理论,对叶轮周围流场及模态进行分析,得到不同转速下离心式风机内部流场的压力及速度分布情况。结果表明:受压较大区域分布在风机出口周围,叶轮中心速度较小,沿径向方向速度逐渐增大;随着转速增大,叶轮前4阶模态逐渐降低,后2阶模态逐渐增高。所得结论为风机叶轮的使用工况及优化设计提供了参考。 展开更多

关键词 离心式风机 叶轮 耦合振动 湍流模型 模态分析

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外圆弧槽密封环热-结构耦合变形分析及参数优化 被引量：5

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作者 于蒙蒙 穆塔里夫·阿赫迈德 郭勇 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2020年第5期66-71,共6页

以外圆弧槽机械密封为研究对象,针对工况参数、密封环端面槽区的尺寸参数对密封环端面温度、变形的耦合影响,建立三维热-结构分析模型,分析密封环在热-力耦合作用下,工况参数、端面槽区的尺寸参数对密封环端面温度、变形的影响,并以端... 以外圆弧槽机械密封为研究对象,针对工况参数、密封环端面槽区的尺寸参数对密封环端面温度、变形的耦合影响,建立三维热-结构分析模型,分析密封环在热-力耦合作用下,工况参数、端面槽区的尺寸参数对密封环端面温度、变形的影响,并以端面温度、等效应力最小为准则,利用多目标驱动优化得到优化的槽区尺寸参数。结果表明:在密封面上开槽后,起到局部冷却作用,使端面温度沿径向非线性分布,其中在2个端面槽区中间最大,在槽区和密封端面靠外径边缘温度较低;端面上2个槽区的中间靠外径侧变形最大,轴向变形靠近内径最大。 展开更多

关键词 机械密封 热-结构耦合 外圆弧槽 多目标驱动优化

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机械密封腔流场内粒子对密封腔壁面及波纹管冲蚀分析 被引量：4

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作者 郭勇 穆塔里夫·阿赫迈德 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2020年第3期82-87,共6页

为研究机械密封腔内混有固体颗粒的流体,在复杂工况下对密封腔壁面及波纹管表面冲蚀的影响,以CFD理论及方法,采用k-ε湍流模型和离散项DPM模型,对固液混合流场进行模拟分析,获得密封腔内流体中介质作用下密封腔壁面及波纹管外表面的压... 为研究机械密封腔内混有固体颗粒的流体,在复杂工况下对密封腔壁面及波纹管表面冲蚀的影响,以CFD理论及方法,采用k-ε湍流模型和离散项DPM模型,对固液混合流场进行模拟分析,获得密封腔内流体中介质作用下密封腔壁面及波纹管外表面的压力场分布,分析不同工作状态下固体颗粒作用下密封腔内壁和波纹管外表面的冲蚀区域分布、固体颗粒在流场中的运动轨迹,以及机械密封工作过程中流场内固体颗粒的逃逸量、运动状态的变化。结果表明:粒子主要受颗粒阻力、浮重力、压力梯度力及波纹管和密封腔表面反作用力的影响;在旋转流场中,粒子作与旋转方向一致的螺旋方式前进;无转速时,冲蚀多发生在靠近入口处的波纹管外表面,旋转流场中,冲蚀多发生在密封腔靠后位置的壁面;随着转速增加,粒子逃逸率下降。研究结论为机械密封腔的设计布局及机械密封装置的优化提供理论依据。 展开更多

关键词 机械密封 固液混合流场 DPM模型 逃逸量 冲蚀分析

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