气动充放气系统二维非定常流场数值模拟 被引量：13

1

作者 朱冬 杨庆俊 包钢 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期1663-1668,共6页

以典型气动系统为研究对象,考虑系统内部气体、元件和环境空气之间的耦合传热,将系统内部流场、元件和外部空气作为整体进行研究,建立气动充放气系统的二维模型,采用湍流k-ε两方程模型,利用有限体积法(FVM)和动网格技术对充放气过程进... 以典型气动系统为研究对象,考虑系统内部气体、元件和环境空气之间的耦合传热,将系统内部流场、元件和外部空气作为整体进行研究,建立气动充放气系统的二维模型,采用湍流k-ε两方程模型,利用有限体积法(FVM)和动网格技术对充放气过程进行计算,得到系统内气体状态参数。在充放气过程中,气体速度最大值出现在放气管出口处,可达到超声速范围;气缸中温度梯度主要存在于内壁面处。在系统元件中,进气节流口壁面温度的上升幅度最大,放气节流口壁面及紧邻的气管壁面温度降幅最大。通过试验验证本方法的可行性,为非定常流场的计算和分析提供参考。 展开更多

关键词 气动系统 充放气 非定常流 有限体积法

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典型气动系统优化分析 被引量：11

2

作者 叶骞 李军 王祖温 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第5期706-708,共3页

气压传动系统是否能有效应用 ,在很大程度上取决于如何选择它的元件参数 .如果元件参数选择不当 ,不但提高了机器本身的造价 ,连运行成本都会相应增加 .因此采用何种方法保证其成本最低或耗气量最小就成为了长久研究的焦点 .通过对典型... 气压传动系统是否能有效应用 ,在很大程度上取决于如何选择它的元件参数 .如果元件参数选择不当 ,不但提高了机器本身的造价 ,连运行成本都会相应增加 .因此采用何种方法保证其成本最低或耗气量最小就成为了长久研究的焦点 .通过对典型气动系统进行分析 ,将其简化成管路系统等效面积及执行元件横截面积的组合 ,进而利用流量公式判断出排气管系等效截流面积与气缸排气腔横截面积之和存在全局最小值 ,从而奠定了典型气动系统优化设计的理论基础 ,最后在给定约束条件的前提下 ,提出了整体尺寸最小这一优化目标 .这一结论对合理选择气压传动系统中元件参数 ,从而降低气动系统的成本与节能有很大的理论指导意义 . 展开更多

关键词 气压传动系统 典型气动系统 优化目标 优化分析

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气动系统管路流场计算中边界条件的处理分析 被引量：3

3

作者 李玉军 朱春波 +1 位作者 包钢 王祖温 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第4期96-100,103,共6页

为了深入研究气动系统的运动状态和各项参数的分布规律 ,根据气动系统运动的实际情况和运动过程 ,利用特征线法对气动系统的管路进行一维非定常流场计算 ,对管路进、出口处的节流口的流动状态进行合理简化 ,在边界条件的处理上引入压力... 为了深入研究气动系统的运动状态和各项参数的分布规律 ,根据气动系统运动的实际情况和运动过程 ,利用特征线法对气动系统的管路进行一维非定常流场计算 ,对管路进、出口处的节流口的流动状态进行合理简化 ,在边界条件的处理上引入压力回复模型和等压模型对节流口处的流动进行处理 ,并给出了两种模型的适用条件和范围 .通过计算结果和实验结果的对比 ,验证了该方法的的正确性 ,从而为处理气动系统的管路的进、出口边界条件问题提供了一种新的方法 . 展开更多

关键词 气动系统 流场 特征线 边界条件 管路 计算

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气动系统外部结露的机理与判别 被引量：1

4

作者 朱冬 杨庆俊 包钢 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期89-93,共5页

通过分析、研究气动充放气系统外部结露的发生机理,提出了一种快捷的结露判别方法.当元件表面的平衡温度达到或低于环境露点,系统将发生外部结露,反之则不会发生结露.据此机理的判别方法是:假设系统元件的初始温度为环境露点温度,在考... 通过分析、研究气动充放气系统外部结露的发生机理,提出了一种快捷的结露判别方法.当元件表面的平衡温度达到或低于环境露点,系统将发生外部结露,反之则不会发生结露.据此机理的判别方法是:假设系统元件的初始温度为环境露点温度,在考虑系统内部气体、元件及外部空气之间的耦合传热的同时来比较若干个充放气周期结束时元件表面周期温度的变化趋势,如果元件表面周期温度逐渐升高,则系统不会发生外部结露,反之系统将发生外部结露.在气动充放气系统的二维轴对称模型中进行了数值模拟,结果表明所提方法可快速准确地判断出系统的结露情况. 展开更多

关键词 气动系统 充放气 外部结露 判别

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气动伺服系统控制策略研究平台

5

作者 朱春波 李玉军 +1 位作者 包钢 王祖温 《高技术通讯》 EI CAS CSCD 2000年第10期71-73,共3页

介绍一种基于MATLAB的气动伺服系统控制策略研究平台 ,它充分利用了MATLAB软件包中的各种资源 ,又将理论分析、仿真与实时控制有机地结合。可以将仿真算法自动转换成可执行代码进行实时控制并能实时调整控制器的参数 ,使得进行控制策略... 介绍一种基于MATLAB的气动伺服系统控制策略研究平台 ,它充分利用了MATLAB软件包中的各种资源 ,又将理论分析、仿真与实时控制有机地结合。可以将仿真算法自动转换成可执行代码进行实时控制并能实时调整控制器的参数 ,使得进行控制策略研究的效率大大提高。 展开更多

关键词 平台 控制策略 气动伺服系统 MATLAB软件包

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多自由度气浮仿真试验台的研究与发展 被引量：14

6

作者 许剑 杨庆俊 +1 位作者 包钢 王捷冰 《航天控制》 CSCD 北大核心 2009年第6期96-101,共6页

气浮台仿真是卫星等航天器地面仿真试验的一种重要手段,其中多自由度气浮仿真试验台可以用来研究航天器的编队飞行、轨道机动和空间交会等问题。文中对国内外近几年多自由度气浮仿真试验台的研究状况进行了较详细的介绍,归纳总结了当前... 气浮台仿真是卫星等航天器地面仿真试验的一种重要手段,其中多自由度气浮仿真试验台可以用来研究航天器的编队飞行、轨道机动和空间交会等问题。文中对国内外近几年多自由度气浮仿真试验台的研究状况进行了较详细的介绍,归纳总结了当前的研究热点和发展趋势,旨在为我国相关技术研究人员提供更多的参考和借鉴。 展开更多

关键词 全物理仿真 气浮轴承 姿态控制 编队飞行 轨道机动

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五自由度气浮仿真试验台的动力学建模 被引量：10

7

作者 许剑 任迪 +1 位作者 杨庆俊 包钢 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期60-64,共5页

五自由度气浮仿真试验台是在地面模拟微小卫星空间运动的一种重要仿真设备。通过分析试验台的系统结构,定义世界系、轨道系及本体系三个坐标系,建立了其所模拟微小卫星空间运动的一般情况下轨道动力学和姿态动力学模型,最后根据试验台... 五自由度气浮仿真试验台是在地面模拟微小卫星空间运动的一种重要仿真设备。通过分析试验台的系统结构,定义世界系、轨道系及本体系三个坐标系,建立了其所模拟微小卫星空间运动的一般情况下轨道动力学和姿态动力学模型,最后根据试验台目前执行机构为冷气推进装置的实际工作情况导出了试验台状态方程,为下一步试验台模拟微小卫星的自治飞行提供了理论基础。 展开更多

关键词 航天器仿真 气浮轴承 动力学模型 推进系统 状态方程

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Modeling and Simulation of the Characteristics of Pneumatic Cushion Cylinders 被引量：6

8

作者 江泽民 张百海 +2 位作者 王涛 彭光正 王海涛 《Journal of Beijing Institute of Technology》 EI CAS 2002年第2期129-132,共4页

The analysis of the characteristics of the cushion process of the pneumatic cushion cylinder is presented, and the nonlinear model of pneumatic cushion cylinders is built in the form of nonlinear differential equation... The analysis of the characteristics of the cushion process of the pneumatic cushion cylinder is presented, and the nonlinear model of pneumatic cushion cylinders is built in the form of nonlinear differential equations. Besides, through the simulation of the pressure in the cushion chamber, the characteristics of the pneumatic cushion cylinder are obtained, which helps to understand the performance of the pneumatic cushion cylinder and improve or design the better cushion structure. 展开更多

关键词 pneumatic cushion cylinder nonlinear model SIMULATION

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力反馈数据手套的角度测量 被引量：4

9

作者 孙中圣 包钢 +1 位作者 李军 王祖温 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期69-72,共4页

为解决力反馈数据手套手指弯曲角度测量精度低的问题,研制一种面向虚拟制造和装配,以气动人工肌肉作为驱动器的力反馈式数据手套.介绍力反馈数据手套的整体结构,基于平面四连杆运动的确定性原理,建立手指关节弯曲角度的测量模型.采用非... 为解决力反馈数据手套手指弯曲角度测量精度低的问题,研制一种面向虚拟制造和装配,以气动人工肌肉作为驱动器的力反馈式数据手套.介绍力反馈数据手套的整体结构,基于平面四连杆运动的确定性原理,建立手指关节弯曲角度的测量模型.采用非接触测量物体位置的方法进行角度测量.介绍磁阻传感器的测量原理及误差校正方法.以食指PIP关节为例测量关节的弯曲角度,实验结果表明,测量精度为1.6%,满足数据手套的应用要求.本研究为建立人工肌肉驱动模型,使力反馈数据手套真正应用到虚拟制造及装配打下了理论基础. 展开更多

关键词 数据手套 磁阻传感器 力反馈 气动人工肌肉

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多回路气压动力系统数值建模研究 被引量：1

10

作者 王祖温 郭晓晨 +1 位作者 李军 包刚 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第5期541-544,548,共5页

针对气压动力系统数值建模 ,提出了一种新的模块连接方法 .统一处理管道、阀和三通连接的边界条件 ,实现了完全面向对象建模 .用隐式方法建立了三通的数学模型 ,解决了三通建模的难题 .通过LU分解和SVD最小二乘法相结合发展了一种求解... 针对气压动力系统数值建模 ,提出了一种新的模块连接方法 .统一处理管道、阀和三通连接的边界条件 ,实现了完全面向对象建模 .用隐式方法建立了三通的数学模型 ,解决了三通建模的难题 .通过LU分解和SVD最小二乘法相结合发展了一种求解线性方程组的新算法 ,从而兼顾了计算的准确性、快速性和稳定性 .成功地开发了一套气压动力建模软件 ,仿真实例表明该软件是可靠的 。 展开更多

关键词 多回路气压动力系统 数值建模 模块连接方法 面向对象 数学模型 管道 阀 三通

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机构设计中仿形模板的应用及廓形设计 被引量：1

11

作者 李哲 熊伟 +1 位作者 王海涛 王祖温 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第3期417-419,共3页

介绍了一种气缸驱动、应用仿形模板的一自由度纯刚体组成的机构系统 ,用以实现给定轨迹 ,而不必协调控制 .分析了在采用杠杆放大行程的情况下 ,用仿形模板控制杆端轨迹的原理 .列出了与模板呈尖点接触时模板廓形的函数方法和不呈尖点接... 介绍了一种气缸驱动、应用仿形模板的一自由度纯刚体组成的机构系统 ,用以实现给定轨迹 ,而不必协调控制 .分析了在采用杠杆放大行程的情况下 ,用仿形模板控制杆端轨迹的原理 .列出了与模板呈尖点接触时模板廓形的函数方法和不呈尖点接触时模板的廓形曲线方程 .介绍了依据此原理研制的“冲压机自动上、下料机械手” .理论分析和实践结果都表明 。 展开更多

关键词 廓形设计 机构设计 仿形模板 机械手 气缸驱动 数学模型 给定轨迹

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三维非定常分区覆盖网格分支管路数值模拟 被引量：1

12

作者 郭晓晨 李军 王祖温 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第4期505-508,共4页

为了研究复杂气动系统中分支管路的分流特性 ,以三通分支为研究对象 ,将计算区域分成两个圆柱形区域 ,应用一般插值方法计算分区内边界的耦合条件 ,给出各分区外边界条件的处理方法 .推导出无振荡中心差分的TVD计算格式 ,采用分区覆盖... 为了研究复杂气动系统中分支管路的分流特性 ,以三通分支为研究对象 ,将计算区域分成两个圆柱形区域 ,应用一般插值方法计算分区内边界的耦合条件 ,给出各分区外边界条件的处理方法 .推导出无振荡中心差分的TVD计算格式 ,采用分区覆盖网格方法建立三维非定常有限体积数值计算模型 .计算结果与试验数据对比表明 :所应用的计算方法可以很好地模拟三通的内部流场 。 展开更多

关键词 三维非定常分区 数值模拟 气动系统 分支管路 覆盖网格 一般插值法 分流特性 过流能力 能量损失机理

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高速气缸压力反馈式缓冲阀研究 被引量：1

13

作者 李哲 包钢 王祖温 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第4期537-540,共4页

提出了压力反馈式缓冲阀.对理想压力反馈式缓冲阀的仿真结果表明更大的缓冲阀节流口有效地提高了缓冲阀的自适应能力、稳定阶段缓冲腔的恒压有效地控制了活塞速度反弹.对以压力反馈式缓冲阀为核心的高速气缸自适应缓冲系统进行的仿真和... 提出了压力反馈式缓冲阀.对理想压力反馈式缓冲阀的仿真结果表明更大的缓冲阀节流口有效地提高了缓冲阀的自适应能力、稳定阶段缓冲腔的恒压有效地控制了活塞速度反弹.对以压力反馈式缓冲阀为核心的高速气缸自适应缓冲系统进行的仿真和实验研究结果表明当活塞最高速度在2.758-3.336m/s之间变化时,缓冲系统均使活塞以0.007-0.38m/s的速度到达行程终点,实现了对活塞速度变化的自适应缓冲. 展开更多

关键词 高速气缸 压力反馈 缓冲阀 自适应缓冲

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区域分裂的SIMPLE算法用于管路粘性流场计算

14

作者 李玉军 包钢 +1 位作者 邵锦文 王祖温 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第6期48-51,共4页

为了研究气动系统中节流管的特性和计算节流管内部及尾部射流区的粘性流场 ,利用SIMPLE算法对两端带有节流口的管路粘性流场进行了数值计算 ,根据管路的几何形状和流动特点 ,对计算区域共划分了 5个区 ,并给出了相应的分区算法和各种边... 为了研究气动系统中节流管的特性和计算节流管内部及尾部射流区的粘性流场 ,利用SIMPLE算法对两端带有节流口的管路粘性流场进行了数值计算 ,根据管路的几何形状和流动特点 ,对计算区域共划分了 5个区 ,并给出了相应的分区算法和各种边界条件的处理方法 ,通过计算得到节流管内各项参数。计算结果表明这种算法不仅可以计算出管路内部的流场 ,而且可以计算出管路尾部射流区的流场 ,并可以较好地描述通量的守恒性 , 展开更多

关键词 SIMPLE算法 管道 管流 粘性流场 节流管

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