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多功能融合电机泵马达仿生非光滑表面配流副摩擦及润湿性研究 被引量：1
1
作者 高殿荣 庄鑫 +2 位作者 梁瑛娜 王村远 纪云 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2024年第11期1-10,共10页
以多功能融合电机泵马达配流副为研究对象,利用仿生非光滑表面效应设计出几种不同凹坑排布的配流盘,并通过不同工况下光滑表面和非光滑表面配流盘的对比试验,探讨非光滑表面对配流副润滑性能和减摩性能的影响。试验结果发现:非光滑表面... 以多功能融合电机泵马达配流副为研究对象,利用仿生非光滑表面效应设计出几种不同凹坑排布的配流盘,并通过不同工况下光滑表面和非光滑表面配流盘的对比试验,探讨非光滑表面对配流副润滑性能和减摩性能的影响。试验结果发现:非光滑表面比光滑表面有着更好的减磨减阻特性,其中最大减阻可达46.3%,减磨总体超过53%;非光滑表面中的凹坑可以储存试验中产生的磨屑和杂质,还可以储存海水,在润滑条件不良时凹坑内部海水可被带入到摩擦面从而改善润滑状态;试验后配流副试样接触角会降低,表面能会提升,这说明摩擦磨损试验使得配流副试样更加亲水,这有助于海水润滑膜的形成,从而降低摩擦面的摩擦磨损。 展开更多
关键词 多功能融合电机泵马达 仿生非光滑表面 配流盘 摩擦磨损 润湿性
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基于Fluent的非光滑表面减阻仿真实验 被引量：1
2
作者 冯晓明 朱东坡 +2 位作者 颜兵兵 陈光 田桂中 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2024年第1期85-90,共6页
该文基于有限元法构建了一套可用于非光滑表面减阻仿真的实验方案。将在ICEM中划分的非光滑表面模型网格导入ANSYS中的Fluent模块进行仿真计算,通过对比分析不同速度、不同展向间距圆锥微结构的减阻率评估减阻效果,并利用可视化功能观... 该文基于有限元法构建了一套可用于非光滑表面减阻仿真的实验方案。将在ICEM中划分的非光滑表面模型网格导入ANSYS中的Fluent模块进行仿真计算,通过对比分析不同速度、不同展向间距圆锥微结构的减阻率评估减阻效果,并利用可视化功能观测速度、压力和湍动能云图,探究了由圆锥微结构构成的非光滑表面减阻规律,为减阻性能方面研究提供了一种新的思路。 展开更多
关键词 非光滑表面 圆锥微结构 减阻 FLUENT 实验教学
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激光织构仿生非光滑表面抗磨性能研究 被引量：72
3
作者 韩志武 任露泉 刘祖斌 《摩擦学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第4期289-293,共5页
采用激光织构技术在材料表面形成4种仿生非光滑表面形态,分析了织构表面金相组织结构,考察了其抗磨性能.结果表明,材料表面经激光织构处理后形成了微细的硬质金相组织,这有利于提高表面的抗磨性能;而将这种激光表面织构技术用于仿生非... 采用激光织构技术在材料表面形成4种仿生非光滑表面形态,分析了织构表面金相组织结构,考察了其抗磨性能.结果表明,材料表面经激光织构处理后形成了微细的硬质金相组织,这有利于提高表面的抗磨性能;而将这种激光表面织构技术用于仿生非光滑表面形态,可以进一步提高表面的抗磨性能;其中经激光织构处理的鳞片形非光滑表面的抗磨性能最佳. 展开更多
关键词 仿生学 激光织构 非光滑表面 抗磨性能
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非光滑表面离心泵叶轮的流动减阻特性 被引量：15
4
作者 牟介刚 代东顺 +3 位作者 谷云庆 刘剑 郑水华 WANG Evan 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期306-312,共7页
为了分析非光滑表面对离心泵性能的影响,基于仿生凹坑表面的减阻特性,将凹坑型非光滑单元体排布于离心泵叶片的工作面,建立具有非光滑表面的叶轮离心泵的流动减阻特性分析模型,通过RNGk-ε湍流模型对离心泵内部流场进行数值模拟,分析具... 为了分析非光滑表面对离心泵性能的影响,基于仿生凹坑表面的减阻特性,将凹坑型非光滑单元体排布于离心泵叶片的工作面,建立具有非光滑表面的叶轮离心泵的流动减阻特性分析模型,通过RNGk-ε湍流模型对离心泵内部流场进行数值模拟,分析具有非光滑表面叶轮的流动减阻特性,研究不同流量下非光滑表面对叶片近壁面的速度分布、剪应力和离心泵内部流场的影响.结果表明:凹坑型非光滑表面能够降低因黏性阻力产生的叶轮扭矩,其扭矩的最大降幅为5.8%;非光滑表面能够有效控制叶片近壁面边界层的流体流动,减小叶片的壁面剪应力;凹坑型非光滑表面能够降低离心泵叶轮内部流体的湍动程度,减小湍动产生的能量耗散,使叶轮内部的流体流动更加稳定并提高离心泵的效率. 展开更多
关键词 离心泵 非光滑表面 减阻 边界层
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信鸽羽毛非光滑表面形态学及仿生技术的研究 被引量：9
5
作者 周长海 田丽梅 +3 位作者 任露泉 赵维福 张锐 张世村 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第11期180-183,共4页
用电视摄像体视显微镜和电子扫描显微镜对不同部位的鸽羽毛表面形态观察研究表明:信鸽的羽毛呈现典型柔性非光滑形态,飞羽和尾羽的羽枝羽轴构成凸起的脊,羽小枝交叠构成凹陷的沟槽,脊与沟槽相间平行均匀沿主羽轴放射状分布。信鸽初级飞... 用电视摄像体视显微镜和电子扫描显微镜对不同部位的鸽羽毛表面形态观察研究表明:信鸽的羽毛呈现典型柔性非光滑形态,飞羽和尾羽的羽枝羽轴构成凸起的脊,羽小枝交叠构成凹陷的沟槽,脊与沟槽相间平行均匀沿主羽轴放射状分布。信鸽初级飞羽的非光滑形态,有利于减少振翅飞翔中产生的空气漩涡的阻力。尾羽羽枝跟羽轴之间角度比飞羽大,具有减阻作用。体羽和绒羽的大量分布,构成鸟类体表流线型柔性非光滑形态,在飞行中起到减阻作用。作为信鸽动力羽毛的显微结构单元,主要是有钩羽小枝、无钩羽小枝、节状羽小枝3种羽小枝。将仿信鸽羽毛的非光滑形态模型加工在回转体模型的后部,经过计算机模拟计算,其减阻率可达16.56%。 展开更多
关键词 信鸽 羽毛 非光滑表面 形态学 仿生
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仿生柔性非光滑表面的结构优化设计 被引量：16
6
作者 王云鹏 任露泉 +1 位作者 杨晓东 李建桥 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第1期33-35,共3页
根据土壤动物柔性非光滑的特征规律和仿生类比的结果，采用数值优化和ＣＡＤ几何造型技术，通过计算机模拟，构造了圆柱形、半圆柱形、布型和链型仿生柔性非光滑面，为柔性仿生减粘技术的开发创造了条件。
关键词 仿生 柔性非光滑表面 减粘降阻
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基于SAE模型非光滑表面对气动减阻的影响 被引量：11
7
作者 杨易 范光辉 +2 位作者 聂云 徐永康 谷正气 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2014年第4期559-563,共5页
以SAE汽车模型为研究对象,采用计算流体力学数值模拟方法研究非光滑表面布置位置对气动性能的影响。通过对SAE汽车模型的不同位置(侧部、底部、顶部、前部、尾部)布置凹坑型非光滑表面,计算SAE汽车模型的空气阻力系数,比较光滑表面与非... 以SAE汽车模型为研究对象,采用计算流体力学数值模拟方法研究非光滑表面布置位置对气动性能的影响。通过对SAE汽车模型的不同位置(侧部、底部、顶部、前部、尾部)布置凹坑型非光滑表面,计算SAE汽车模型的空气阻力系数,比较光滑表面与非光滑表面的流线、速度矢量以及压力,分析非光滑表面气动减阻机理和减阻效果差异的原因,根据分析结果得到了合理且能够减阻的汽车非光滑表面布置位置。 展开更多
关键词 SAE汽车模型 非光滑表面 流场控制 气动减阻
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汽车凹坑型非光滑表面减阻特性的分析与优化 被引量：21
8
作者 金益锋 谷正气 +1 位作者 容江磊 贾新建 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2013年第1期41-45,共5页
本文中研究了凹坑型非光滑车身表面的减阻特性。首先探讨了凹坑单元体矩形、菱形、等差等不同排列方式的减阻效果,选取了减阻效果较好的矩形排列方式;然后以单元体直径D、横向间距W和纵向间距L为设计变量,以气动阻力最小为目标,采用拉... 本文中研究了凹坑型非光滑车身表面的减阻特性。首先探讨了凹坑单元体矩形、菱形、等差等不同排列方式的减阻效果,选取了减阻效果较好的矩形排列方式;然后以单元体直径D、横向间距W和纵向间距L为设计变量,以气动阻力最小为目标,采用拉丁方试验设计方法进行优化;接着利用CFD仿真得到各样本点的响应值,并据此建立Kriging近似模型;最后在验证了近似模型的可信度基础上,以近似模型进行全局优化。结果表明:凹坑单元体矩形排列最大可达7.62%的减阻效果。 展开更多
关键词 汽车 凹坑型非光滑表面 减阻 CFD仿真 KRIGING模型 优化
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仿生柔性非光滑表面减粘降阻的试验研究 被引量：8
9
作者 王云鹏 任露泉 +1 位作者 杨晓东 李建桥 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第4期1-4,共4页
对绒布、帆布、钢布、尼龙布、钢链等仿生柔性非光滑表面与田鼠毛皮、４５钢进行了法向粘附力和滑动阻力的对比试验。结果表明，在同样条件下，仿生柔性非光滑表面的粘附力是４５钢的１６％～４０％，滑动阻力是４５钢的３０％～５０％... 对绒布、帆布、钢布、尼龙布、钢链等仿生柔性非光滑表面与田鼠毛皮、４５钢进行了法向粘附力和滑动阻力的对比试验。结果表明，在同样条件下，仿生柔性非光滑表面的粘附力是４５钢的１６％～４０％，滑动阻力是４５钢的３０％～５０％，具有十分明显的减粘降阻效果，为仿生柔性非光滑表面在工程技术上的应用开发创造了条件。 展开更多
关键词 柔性 非光滑表面 仿生 试验 减粘降阻 农业机械
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车尾凹坑非光滑表面气动减阻分析与优化设计 被引量：10
10
作者 杨易 聂云 +1 位作者 范光辉 徐永康 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第24期3396-3401,共6页
以凹坑型非光滑车身尾部气动特性为研究对象,探讨了一种将参数化建模、CFD计算和数值寻优方法相结合的非光滑表面气动减阻优化方法。通过分析凹坑型非光滑单元矩形阵列的气动减阻效果,以矩形排布和非光滑单元体尺寸作为优化对象,采用拉... 以凹坑型非光滑车身尾部气动特性为研究对象,探讨了一种将参数化建模、CFD计算和数值寻优方法相结合的非光滑表面气动减阻优化方法。通过分析凹坑型非光滑单元矩形阵列的气动减阻效果,以矩形排布和非光滑单元体尺寸作为优化对象,采用拉丁超立方抽样方法进行试验设计选取样本点。利用CFD仿真得到样本点的响应值,根据响应值建立了Kriging近似模型。在验证了近似模型可信度的基础上,以近似模型为基础进行全局优化。优化结果表明:车辆尾部凹坑单元体矩形排布最大减阻率可达7.9%,较大程度地改善了空气动力学性能。研究结果为汽车非光滑表面减阻和优化提供了理论依据和参考。 展开更多
关键词 凹坑型非光滑表面 尾部气流 减阻特性 优化设计
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MIRA阶梯背模型尾部非光滑表面优化设计方法 被引量：7
11
作者 杨易 刘政 +2 位作者 谷正气 黄剑锋 蔡圣康 《重庆大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期10-17,共8页
为探索车身非光滑表面特征参数的优化设计方法,在MIRA阶梯背模型尾部分别布置凹坑型、凸包型和沟槽型非光滑表面,进行计算仿真和风洞模型试验对比分析不同非光滑单元的减阻效果。以非光滑单元体间距与高度为设计变量,以模型气动阻力系... 为探索车身非光滑表面特征参数的优化设计方法,在MIRA阶梯背模型尾部分别布置凹坑型、凸包型和沟槽型非光滑表面,进行计算仿真和风洞模型试验对比分析不同非光滑单元的减阻效果。以非光滑单元体间距与高度为设计变量,以模型气动阻力系数为优化目标,采用拉丁超抽样方法进行样本设计,建立Kringing近似模型并检验拟合精度,运用NSGA-II遗传优化算法分别对凹坑型、凸包型和沟槽型非光滑表面特征参数进行优化。对比优化前后流场参数,分析车身非光滑表面减阻的机理。仿真结果和风洞试验数据表明优化后的凹坑、凸包及沟槽型非光滑表面模型的气动阻力均进一步减小,减阻率分别达到6.92%、4.03%、4.24%,减阻效果明显。 展开更多
关键词 车身 气动减阻 非光滑表面 参数优化 近似模型
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非光滑表面电渗减粘脱土原理的试验研究 被引量：7
12
作者 丛茜 吴连奎 +1 位作者 任露泉 陈秉聪 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1995年第3期19-23,共5页
在土壤动物减粘脱土机理研究的基础上,提出了一种有效解决土壤对地面机械触土部件粘附问题的新方法—非光滑表面电渗减粘降阻技术,并对其减粘脱土效应及规律作了基础性研究,同时设计并优化了非光滑表面电渗极板面积。
关键词 非光滑表面 电渗 粘附 土壤
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非光滑表面减阻研究进展 被引量：12
13
作者 秦立果 龚朝永 +4 位作者 孙红江 席奂 Fagla Jules Mawignon 郭飞飞 董光能 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第8期107-122,共16页
基于仿生学研究发展的非光滑表面减阻技术在海洋工程装备和高技术船舶等领域具有广阔的应用而备受学者关注。对非光滑表面减阻的研究方法进行了系统介绍,概述了沟槽、凹坑和自适应3种非光滑表面的相关研究进展:(1)沟槽表面的减阻机理以... 基于仿生学研究发展的非光滑表面减阻技术在海洋工程装备和高技术船舶等领域具有广阔的应用而备受学者关注。对非光滑表面减阻的研究方法进行了系统介绍,概述了沟槽、凹坑和自适应3种非光滑表面的相关研究进展:(1)沟槽表面的减阻机理以及沟槽结构的几何参数、形状和排布等对减阻性能的影响;(2)凹坑表面应用于旋成体及平板上的减阻效果和湍流流动中凹坑表面上的流动结构和减阻性能;(3)自适应表面的理论模型,自适应表面的减阻机理,以及壁面运动对流动转捩和湍流结构的影响。最后总结了这3种非光滑表面的减阻效果以及相关减阻机理的研究趋势,并指出非光滑表面减阻在未来研究中需要重点关注的问题。从已有的研究成果和部分应用成果来看,非光滑表面具有巨大的工程价值和广阔的应用潜力。本文旨在更具体、全面地了解非光滑表面减阻,从而为改进当前的减阻节能技术提供必要的理论基础。 展开更多
关键词 非光滑表面 减阻 湍流
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车身非光滑表面组合布置对气动特性影响分析 被引量：5
14
作者 杨易 伍奕桦 +2 位作者 范光辉 徐永康 聂云 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第11期40-45,共6页
为了研究非光滑表面尺寸及组合布置位置对汽车气动性能的影响.以MIRA阶梯背模型为研究对象,采用CFD与风洞试验相结合的方法对3种不同位置组合模型的气动性能进行了研究,并与光滑表面模型进行对比分析,探讨其减阻机理.结果表明,行李舱盖... 为了研究非光滑表面尺寸及组合布置位置对汽车气动性能的影响.以MIRA阶梯背模型为研究对象,采用CFD与风洞试验相结合的方法对3种不同位置组合模型的气动性能进行了研究,并与光滑表面模型进行对比分析,探讨其减阻机理.结果表明,行李舱盖,车身尾部和车身底部组合布置非光滑单元体减阻效果最佳,减阻率为5.90%.非光滑表面通过改善汽车的尾部涡流,降低了模型压差阻力;同时通过改变近壁面气流的流动状态,降低了车身表面的气流速度,减小车身的摩擦阻力. 展开更多
关键词 汽车车身 气动减阻 非光滑表面 组合布置
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凹坑形非光滑表面的耐磨性分析及优化设计 被引量：7
15
作者 刘毓 王学文 +3 位作者 李博 王少伟 王淑平 杨兆建 《太原理工大学学报》 CAS 北大核心 2017年第1期73-78,共6页
利用两矩形块来模拟实际工程应用中的面-面摩擦副部件,基于ANSYS软件和APDL语言建立了具有正方形凹坑表面的参数化分析模型,采用单因素试验的方法,对凹坑边长、深度和间距对非光滑表面耐磨性的影响进行了有限元分析,为下一步磨损试验作... 利用两矩形块来模拟实际工程应用中的面-面摩擦副部件,基于ANSYS软件和APDL语言建立了具有正方形凹坑表面的参数化分析模型,采用单因素试验的方法,对凹坑边长、深度和间距对非光滑表面耐磨性的影响进行了有限元分析,为下一步磨损试验作指导。通过研究发现,凹坑表面在接触过程中产生更多的压应变能和弯应变能,从而缓释应力,提高表面耐磨性;随着凹坑边长和间距增大,凹坑表面耐磨性先增大后减小,随着凹坑深度增大,凹坑表面耐磨性逐渐增大;耐磨性最佳的形貌参数为:凹坑边长20μm,凹坑深度80μm,凹坑间距90μm. 展开更多
关键词 非光滑表面 仿生 凹坑形貌 耐磨性 ANSYS APDL
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船式拖拉机凸包非光滑表面船壳减阻性能研究 被引量：10
16
作者 周明刚 王高波 +1 位作者 刘明勇 陈源 《农机化研究》 北大核心 2018年第2期236-240,246,共6页
为降低船式拖拉机在水田工作时的阻力,设计了一种具有凸包非光滑表面的船壳。利用有限元方法对凸包非光滑表面船壳在水田泥介质中进行数值仿真研究,计算比较凸包非光滑表面船壳和光滑表面船壳在速度0.5~4 m/s范围内的阻力值,分析其减阻... 为降低船式拖拉机在水田工作时的阻力,设计了一种具有凸包非光滑表面的船壳。利用有限元方法对凸包非光滑表面船壳在水田泥介质中进行数值仿真研究,计算比较凸包非光滑表面船壳和光滑表面船壳在速度0.5~4 m/s范围内的阻力值,分析其减阻机理并进一步研究凸包尺寸对减阻特性的影响规律。结果表明:凸包非光滑表面船壳有较好的减阻效果,凸包结构改变流体对船壳的粘性剪应力是其产生减阻特性的重要原因。该设计得到了减阻率达到9.33%的较好减阻效果,对船式拖拉机研究设计具有重要意义。 展开更多
关键词 船式拖拉机 凸包 非光滑表面 减阻
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非光滑表面电渗减粘降阻应用研究 被引量：12
17
作者 任露泉 丛茜 +1 位作者 吴连奎 陈德兴 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1995年第3期24-28,共5页
非光滑表面电渗是有效解决土壤对地面机械触土部件粘附问题的理想方法之一,该文进行了非光滑表面电渗推土板动态试验,同时还创造性地设计、试制了非光滑表面电渗的装载机模型铲斗。试验证明,非光滑表面电渗铲斗具有良好的脱土性能,可提... 非光滑表面电渗是有效解决土壤对地面机械触土部件粘附问题的理想方法之一,该文进行了非光滑表面电渗推土板动态试验,同时还创造性地设计、试制了非光滑表面电渗的装载机模型铲斗。试验证明,非光滑表面电渗铲斗具有良好的脱土性能,可提高作业生产率30％以上。 展开更多
关键词 粘附 铲斗 非光滑表面 电渗 推土板 土壤
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仿生非光滑表面纺杯减阻性能的数值模拟 被引量：5
18
作者 孙志宏 单鸿波 +1 位作者 史婷婷 孙学军 《纺织学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期117-121,共5页
基于仿生微小非光滑表面具有减黏降阻特性的基本思想,将高速纺杯表面布置不同形状和尺寸的非光滑沟槽。采用RNGk-ε模型对其三维流场进行模拟,分别计算光滑纺杯与非光滑纺杯壁面阻力系数。对比二者壁面剪应力大小与周围速度流场可知,将... 基于仿生微小非光滑表面具有减黏降阻特性的基本思想,将高速纺杯表面布置不同形状和尺寸的非光滑沟槽。采用RNGk-ε模型对其三维流场进行模拟,分别计算光滑纺杯与非光滑纺杯壁面阻力系数。对比二者壁面剪应力大小与周围速度流场可知,将微小非光滑仿生沟槽表面布置于高速纺杯表面,可降低纺杯在纺纱器内高速气流对壁面的空气阻力,从而降低转杯纺纱机的动力消耗,并且沟槽形状和深度均对纺杯壁面阻力产生不同影响。与光滑纺杯相比,三角形、半圆形、矩形3种沟槽纺杯最大减阻率分别为1.271%、1.261%和1.385%。 展开更多
关键词 纺杯 非光滑表面 减阻 数值模拟
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仿生非光滑表面耐磨性的影响因素 被引量：5
19
作者 刘先兰 邵锦钟 金潇明 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期92-94,112,共4页
简述了仿生非光滑表面摩擦磨损性能的研究进展,介绍了仿生非光滑表面的形态在不同工作环境下对材料耐磨性的影响,着重分析了凹坑仿生非光滑表面的各因素及试验条件对材料耐磨性的影响,总结了各因素对具有仿生非光滑表面的材料耐磨性的... 简述了仿生非光滑表面摩擦磨损性能的研究进展,介绍了仿生非光滑表面的形态在不同工作环境下对材料耐磨性的影响,着重分析了凹坑仿生非光滑表面的各因素及试验条件对材料耐磨性的影响,总结了各因素对具有仿生非光滑表面的材料耐磨性的影响。 展开更多
关键词 仿生 非光滑表面 耐磨性 影响因素
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车身造型参数对凹坑型非光滑表面气动减阻影响研究 被引量：4
20
作者 杨易 宋宝军 +1 位作者 徐永康 聂云 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2015年第8期1267-1272,共6页
采用数值模拟和风洞试验相结合的方法,研究车身造型参数对非光滑表面气动减阻的影响。将凹坑型非光滑结构布置在国际标准汽车简化模型——Ahmed模型的不同位置,通过分析不同位置非光滑的减阻效果,确定添加非光滑表面的位置。探讨改变Ah... 采用数值模拟和风洞试验相结合的方法,研究车身造型参数对非光滑表面气动减阻的影响。将凹坑型非光滑结构布置在国际标准汽车简化模型——Ahmed模型的不同位置,通过分析不同位置非光滑的减阻效果,确定添加非光滑表面的位置。探讨改变Ahmed模型的后风窗角度、前端倒角和离地间隙情况下非光滑车身气动特性的变化规律,找出对于非光滑车身气动外形的最佳组合方案。结果显示,离地间隙的大小对非光滑减阻效果影响最大,改变离地间隙的模型比未改变离地间隙的非光滑表面Ahmed模型的气动阻力系数减小了4.3%。 展开更多
关键词 Ahmed模型 凹坑型非光滑表面 车身造型参数 数值仿真 气动减阻
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