进口微小畸变对压气机气动性能影响的数值研究

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作者 晏松 卓亮 +2 位作者 施道龙 兰小兵 楚武利 《动力工程学报》 北大核心 2025年第7期968-976,共9页

利用数值模拟方法研究了径向进气方式产生的微小进口畸变强度对轴流压气机气动性能的影响。结果表明:径向进气方式会造成轴流压气机进口最大产生1.50%的总压畸变强度,并使得轴流压气机的失速裕度和峰值效率分别降低1.64%和0.66%;随着转... 利用数值模拟方法研究了径向进气方式产生的微小进口畸变强度对轴流压气机气动性能的影响。结果表明:径向进气方式会造成轴流压气机进口最大产生1.50%的总压畸变强度,并使得轴流压气机的失速裕度和峰值效率分别降低1.64%和0.66%;随着转子节流过程的进行,进口总压畸变强度越来越小,但对轴流压气机气动性能的影响越来越大;径向进气方式所产生的进口微小畸变使得叶顶区域来流速度降低,削弱了叶顶来流对叶顶泄漏流的影响,从而使得叶顶泄漏涡在转子节流过程中提前发生螺旋式破碎,导致叶顶区域的流通能力恶化,且叶顶区域的流动损失增加,从而使得转子的气动性能下降。 展开更多

关键词 压气机 进口畸变 失速裕度 气动性能 叶顶泄漏流

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航空直流起动发电机换向火花抑制研究

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作者 张命杨 陈强 +2 位作者 彭辉灯 孙若兰 施道龙 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第10期147-154,165,共9页

针对航空直流起动发电机大电流、高转速产生的换向火花导致换向器表面高温烧蚀换向片,同时换向火花产生的电磁辐射对飞行器的通讯系统造成干扰的问题,根据经典换向理论建立直流起发电机换向数学模型,从电磁优化和机械试验两个方面研究... 针对航空直流起动发电机大电流、高转速产生的换向火花导致换向器表面高温烧蚀换向片,同时换向火花产生的电磁辐射对飞行器的通讯系统造成干扰的问题,根据经典换向理论建立直流起发电机换向数学模型,从电磁优化和机械试验两个方面研究了换向火花的抑制措施。首先,从电磁角度研究主磁极计算极弧系数对电流换向的影响,当计算极弧系数为0.65时电机近似直线换向;当电刷覆盖系数为2.41时,较小电抗电动势降低了换向电流,同时对电机起动性能和发电性能影响忽略不计。然后,从机械结构角度对不同电刷材料和不同电刷压力开展试验,结果表明选取52 kPa的电刷压力和TDQ52有芯柱电刷,脉动电压从0.88 V降低到0.53 V,电机在起动和发电两种状态下的换向火花都显著减小。所采取措施对于提高电机航空电源品质和延长电机使用寿命具有重要价值。 展开更多

关键词 直流起动发电机 换向火花 电磁优化 电刷压力 电刷材料

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永磁同步电机定子振动特性分析 被引量：7

3

作者 路文开 张卫 唐杨 《机械设计与制造》 北大核心 2020年第8期232-234,238,共4页

为了研究永磁同步电机电磁力导致电机振动与噪声问题,采用有限元法对电机气隙磁密进行分析,得到电机在空载运行时的气隙磁场和径向电磁力;接着对永磁同步电机定子系统进行模态分析,获得电机定子系统结构固有频率,分析了径向电磁力对电... 为了研究永磁同步电机电磁力导致电机振动与噪声问题,采用有限元法对电机气隙磁密进行分析,得到电机在空载运行时的气隙磁场和径向电磁力;接着对永磁同步电机定子系统进行模态分析,获得电机定子系统结构固有频率,分析了径向电磁力对电机模态振动影响;同时采用模态试验,并将有限元仿真数据与模态试验数据进行对比,验证了有限元模态分析的可靠性。结果表明:该永磁电机定子径向电磁力波频率与定子结构模态频率相差较大,不会因电机径向电磁力产生共振.,相关研究工作为永磁电机设计与优化提供参考。 展开更多

关键词 永磁同步电机 有限元法 定子 锤击法模态试验

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基于Deform-3D的铝合金7075车削力模型的研究 被引量：18

4

作者 张蓉蓉 赵先锋 +1 位作者 李长虹 李荣隆 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2016年第6期59-62,共4页

为了进一步研究铝合金7075的切削机制,以切削用量为因素设计了正交实验,在Deform-3D中建立车削有限元模型,对车削加工进行仿真研究,通过对切削力进行极差分析和方差分析,得到了切削用量对各切削力的影响主次、最优水平组合及影响的显著... 为了进一步研究铝合金7075的切削机制,以切削用量为因素设计了正交实验,在Deform-3D中建立车削有限元模型,对车削加工进行仿真研究,通过对切削力进行极差分析和方差分析,得到了切削用量对各切削力的影响主次、最优水平组合及影响的显著性。依据正交试验结果,建立了车削力预测模型并进行了拟合度和回归显著性检验,结果表明:车削力预测模型和实验数据的拟合度较好,回归方程效果显著,能较好的反映各切削力和切削用量之间的关系。 展开更多

关键词 正交试验 DEFORM-3D 切削用量 车削力模型 回归分析

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永磁同步电机水冷系统散热参数分析与热仿真 被引量：14

5

作者 李青青 黄勤 +1 位作者 杨立 史忠震 《机械设计与制造》 北大核心 2014年第4期188-191,共4页

以冷却水套结构的永磁同步电机为研究对象,建立了电机热平衡状态下的三维热分析模型,再利用Ansys软件的网格划分功能对模型进行六面体网格划分。针对电机系统内部热交换情况,运用传热学相关理论,分析和确定了电机水冷系统各部分的散热系... 以冷却水套结构的永磁同步电机为研究对象,建立了电机热平衡状态下的三维热分析模型,再利用Ansys软件的网格划分功能对模型进行六面体网格划分。针对电机系统内部热交换情况,运用传热学相关理论,分析和确定了电机水冷系统各部分的散热系数,合理设置了热边界条件。通过有限元分析,获得了电机整机及关键部件的温度场分布。为螺旋水槽机壳外冷却系统电机的热分析和水冷系统的结构优化提供依据,对提高电机水冷却系统散热效率具有一定的指导意义。 展开更多

关键词 永磁同步电机 水冷却系统 散热系数 温度场

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发动机活塞头温挤过程数值模拟研究 被引量：3

6

作者 杨立权 吕青青 +2 位作者 汪希奎 赵磊 岳冬 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2013年第5期84-87,共4页

为了获得高性能的活塞头,采用了温挤生产方式。基于成形工艺过程的研究,设计了合理的边界条件,建立了热力耦合有限元模型。通过DEFORM-3D软件,进行了数值模拟。通过理论计算与模拟,确定了温挤生产设备与模具结构形式,探讨了温挤过程中... 为了获得高性能的活塞头,采用了温挤生产方式。基于成形工艺过程的研究,设计了合理的边界条件,建立了热力耦合有限元模型。通过DEFORM-3D软件,进行了数值模拟。通过理论计算与模拟,确定了温挤生产设备与模具结构形式,探讨了温挤过程中应变场、应力场与温度场的分布情况,预测了成形过程中可能产生的问题,并提出了应对措施。 展开更多

关键词 活塞头 温挤 边界条件 热力耦合模型 数值模拟

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某型号航空电机转子动力学分析 被引量：5

7

作者 刘刚 张卫 陈强 《机械设计与制造》 北大核心 2015年第3期139-141,共3页

为了避免航空电机在运行过程中额定转速与电机固有临界转速接近而产生共振,应用ANSYS有限元分析软件对某航空电机转子进行转子动力学分析,得到了电机转子在相对应实际工作转速、力矩下的七阶频率模态振型图及临界转速的坎贝尔图。通过... 为了避免航空电机在运行过程中额定转速与电机固有临界转速接近而产生共振,应用ANSYS有限元分析软件对某航空电机转子进行转子动力学分析,得到了电机转子在相对应实际工作转速、力矩下的七阶频率模态振型图及临界转速的坎贝尔图。通过分析坎贝尔图得出了该电机转子的四个临界转速,将电机额定转速与临界转速对比,结果相差较大,说明了电机不会因为额定转速与临界转速接近而产生共振,电机转子结构设计具有合理性,为同类产品的转子动力学仿真分析提供了可靠的依据。 展开更多

关键词 航空电机转子 转子动力学分析 共振 临界转速

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汽车液力变矩器典型工况瞬态特性计算及分析 被引量：2

8

作者 蒋宏婉 李长虹 +3 位作者 张文博 梁康贵 肖辉 李荣隆 《中国农机化学报》 2016年第3期155-161,共7页

根据企业对液力变矩器不同工况下流场特性对比分析的需求,结合变矩器工作特点,对变矩器速比在0～1范围内11个均布工况进行CFD数值计算,重点针对几个典型工况的流场分布展开深入分析,寻找这些工况下流场分布规律,最终获得该液力变矩器全... 根据企业对液力变矩器不同工况下流场特性对比分析的需求,结合变矩器工作特点,对变矩器速比在0～1范围内11个均布工况进行CFD数值计算,重点针对几个典型工况的流场分布展开深入分析,寻找这些工况下流场分布规律,最终获得该液力变矩器全流道瞬态特性曲线,并进行特性测试试验,验证该数值模拟方法的正确性,这为企业今后关于变矩器参数改进、性能改良、结构优化、设备配套选型等研究提供有力的理论依据。 展开更多

关键词 液力变矩器 数值计算 典型工况 瞬态特性 特性测试

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开式绕组无刷电动机换相转矩脉动抑制研究 被引量：5

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作者 罗玲 黄其 张远 《电气工程学报》 2019年第4期1-9,共9页

开式绕组无刷直流电动机无中性点,各相绕组电气隔离,可实现各相绕组的独立控制。介绍了开式绕组无刷直流电动机的数学模型,分析了互感作用下各相电流变化之间的影响,以及同一母线供电时续流对非换相相电流的影响;对开式绕组无刷直流电... 开式绕组无刷直流电动机无中性点,各相绕组电气隔离,可实现各相绕组的独立控制。介绍了开式绕组无刷直流电动机的数学模型,分析了互感作用下各相电流变化之间的影响,以及同一母线供电时续流对非换相相电流的影响;对开式绕组无刷直流电动机的换相过程电流进行分析,得出在理想反电势下关断相和导通相电流变化速率相等可保证非换相相电流不变,从而保持电磁转矩不变。提出了采用重叠换相相电流闭环控制方法来抑制换相转矩脉动,推导出重叠换相法关断相施加电压和延迟关断时间公式,利用滑模观测器观测反电势并计算得到电磁转矩。Matlab仿真和试验结果验证了重叠换相相电流闭环控制可以有效抑制开式绕组无刷直流电动机换相转矩脉动。 展开更多

关键词 开式绕组 无刷直流电动机 换相转矩脉动 互感 重叠换相

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考虑温度变化的高温高速永磁电机转子涡流损耗半解析模型及实验验证 被引量：20

10

作者 卓亮 孙鲁 +2 位作者 施道龙 孙若兰 邹继斌 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第24期8305-8314,共10页

高温高速永磁电机由于工作环境的特殊性,在计算电机转子涡流损耗时,需要进行磁热耦合仿真,导致计算时间较长,而现有子域模型在建模时需首先假设材料属性参数为恒定值,不能考虑温度的影响。首先,将精确子域法与等效热网络相结合,提出一... 高温高速永磁电机由于工作环境的特殊性,在计算电机转子涡流损耗时,需要进行磁热耦合仿真,导致计算时间较长,而现有子域模型在建模时需首先假设材料属性参数为恒定值,不能考虑温度的影响。首先,将精确子域法与等效热网络相结合,提出一种可以考虑转子材料电导率及导热系数随温度变化的高温高速永磁电机转子涡流损耗半解析模型;其次,基于该模型分析了在高温状态下不同供电频率及护套材料对转子涡流损耗和永磁体温升的影响,得到针对高温高速永磁电机转子护套材料的选取方法;最后,对一台高温高速永磁电机分别进行损耗分离实验和温升实验,将实验与解析结果作对比,验证解析模型的正确性。 展开更多

关键词 高温高速永磁电机 转子涡流损耗(RECL) 精确子域法 等效热网络 损耗和温升实验

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装配间隙对定子模块化永磁电机齿槽转矩的影响 被引量：2

11

作者 路文开 张卫 赵先锋 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2019年第3期143-145,148,共4页

为降低部分电机定子绕组下线难度,文章在原始定子结构基础上,采用一种模块化定子结构。由于模块化定子制造及装配精度限制,使定子齿部与定子轭部接触面之间存在一定装配间隙,该间隙影响电机的齿槽转矩。首先建立模块化定子永磁电机有限... 为降低部分电机定子绕组下线难度,文章在原始定子结构基础上,采用一种模块化定子结构。由于模块化定子制造及装配精度限制,使定子齿部与定子轭部接触面之间存在一定装配间隙,该间隙影响电机的齿槽转矩。首先建立模块化定子永磁电机有限元模型和分析齿槽转矩产生机理,然后采用有限元技术分析模块化定子不同装配间隙参数对齿槽转矩影响规律,最后提出了合理的装配间隙。研究表明:合理装配间隙的模块化定子可以有效地削弱永磁电机齿槽转矩、提高电机电磁性能。 展开更多

关键词 模块化定子 齿槽转矩 永磁电机 有限元方法

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槽口偏移对永磁电机齿槽转矩抑制的分析 被引量：5

12

作者 谈书志 张卫 +1 位作者 唐杨 路文开 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2019年第10期49-52,共4页

针对永磁电机齿槽转矩过大造成电机转矩波动,引起振动和噪声的问题。文章采用傅里叶级数的方法分析了齿槽转矩的表达式,验证齿槽转矩是由单个槽的齿槽转矩叠加的原理,在此基础上,提出一种槽口偏移来降低齿槽转矩的方法,并采用有限元法... 针对永磁电机齿槽转矩过大造成电机转矩波动,引起振动和噪声的问题。文章采用傅里叶级数的方法分析了齿槽转矩的表达式,验证齿槽转矩是由单个槽的齿槽转矩叠加的原理,在此基础上,提出一种槽口偏移来降低齿槽转矩的方法,并采用有限元法分析了槽口偏移角度对齿槽转矩的影响。研究表明:槽口偏移适当的角度可以抵消电机齿槽转矩中某次或几次谐波,并给出了槽口偏移角度的计算公式。最后运用有限元仿真对具体永磁电机实例进行验证,结果表明该方法可有效地削弱永磁电机齿槽转矩。 展开更多

关键词 永磁电机 齿槽转矩 槽口偏移 有限元法

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基于Deform-3D的车削残余应力分析 被引量：11

13

作者 张蓉蓉 赵先锋 +1 位作者 李长虹 张海宁 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2016年第5期22-24,28,共4页

切削加工残余应力是零件疲劳强度的重要影响因素,因此对残余应力的研究具有很大的实际指导作用。文章根据热—弹塑性有限元理论,在DEFORM-3D中建立铝合金7075的三维有限元模型,对车削加工表面残余应力进行分析,得到不同切削用量和前角... 切削加工残余应力是零件疲劳强度的重要影响因素,因此对残余应力的研究具有很大的实际指导作用。文章根据热—弹塑性有限元理论,在DEFORM-3D中建立铝合金7075的三维有限元模型,对车削加工表面残余应力进行分析,得到不同切削用量和前角对表面残余应力的影响规律。结果表明:在切削用量和前角一定变化范围内,工件表面在切削方向主要产生残余压应力;在进给方向主要产生残余拉应力,随着距表面层深度的增加,残余拉应力逐渐变为残余压应力。 展开更多

关键词 残余应力 DEFORM3D 切削用量 前角

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直驱式抽油机圆筒形塔架的稳定性分析 被引量：7

14

作者 赵磊 金玉英 +1 位作者 黄勤 杨立权 《机械设计与制造》 北大核心 2013年第2期238-239,242,共3页

基于ANSYS Workbench软件对某石油装备公司的新型高效节能20型直驱式抽油机塔架的稳定性进行了分析研究,建立了塔架的三维有限元模型,针对不同塔架管壁厚度模型和不同塔架联接方式模型分别进行分析计算,找出各模型的一阶临界载荷特征值... 基于ANSYS Workbench软件对某石油装备公司的新型高效节能20型直驱式抽油机塔架的稳定性进行了分析研究,建立了塔架的三维有限元模型,针对不同塔架管壁厚度模型和不同塔架联接方式模型分别进行分析计算,找出各模型的一阶临界载荷特征值及一阶屈曲模态振型,得到不同管壁厚度和不同联接方式对圆筒形塔架稳定性的影响规律,为该系列新型高效节能抽油机的塔架结构设计、塔架有限元分析提供方法思路,为后续塔架结构的优化设计分析提供必要的数值依据,并提高产品的核心竞争力。 展开更多

关键词 抽油机 塔架 稳定性 有限元

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舵机用高速永磁无刷直流电动机设计与分析 被引量：11

15

作者 路文开 张卫 唐杨 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2019年第1期33-36,共4页

文章针对导弹电动舵机用高转速、高效率、高功率密度电机的设计要求,基于永磁电机设计指标,从永磁电机定子、绕组、永磁体结构等方面进行分析,采用Ansys/Maxwell有限元分析软件建立了该电机的二维有限元分析模型,对其电磁特性进行了分... 文章针对导弹电动舵机用高转速、高效率、高功率密度电机的设计要求,基于永磁电机设计指标,从永磁电机定子、绕组、永磁体结构等方面进行分析,采用Ansys/Maxwell有限元分析软件建立了该电机的二维有限元分析模型,对其电磁特性进行了分析。根据设计参数制作出样机,并进行试验,结果表明:该电机的设计方案合理,电机各项性能满足设计要求,相关工作为高速永磁电机设计与优化提供一定参考价值。 展开更多

关键词 永磁电机 无刷直流 电动舵机 有限元分析 电磁场分析

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军用直升机航空电子产品系统可靠性提高方法及应用 被引量：4

16

作者 彭鑫乾 王越 祝冠宇 《现代电子技术》 2023年第8期118-122,共5页

目前,直升机航空电子系统主要采用故障监控和事后维修的保障方式,在面对如深海飞行等严酷环境时,会存在备件不足而造成停机飞行;且由于机载的BIT虚警率过高,在造成误拆卸的同时也会带来较多的其他维护检查工作。为提高直升机航空电子系... 目前,直升机航空电子系统主要采用故障监控和事后维修的保障方式,在面对如深海飞行等严酷环境时,会存在备件不足而造成停机飞行;且由于机载的BIT虚警率过高,在造成误拆卸的同时也会带来较多的其他维护检查工作。为提高直升机航空电子系统的可靠性及战场适应性,除从维护和监测的方式进行改进外,从航空电子产品的研发上提高产品的系统可靠性也是一种从根源上解决问题的较好方式。文中使用可靠性模型,从理论上给出一种提高航空电子产品系统可靠性的方法。采用失效模式与影响分析(FMEA)、可靠性强化试验(RET)等方法,从设计研发角度对提高航空电子产品系统可靠性的方法进行阐述,并以某型直升机直流发电系统控制器电路试验为例说明该方法的实施应用。 展开更多

关键词 直升机 航空电子产品 可靠性模型 FMEA RET 可靠性试验

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飞机直流母线变换器的输入电磁干扰滤波器设计 被引量：1

17

作者 薛开昶 陈强 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第5期708-714,共7页

针对飞机直流270 V至直流28 V电源变换器的应用需求,分析了电源变换器输入端的传导及辐射电磁干扰源.通过对电源变换器的电磁干扰(electromagnetic interference,EMI)频谱进行分析,确定了滤波器的参数.为了抑制滤波器振荡,提出在差模电... 针对飞机直流270 V至直流28 V电源变换器的应用需求,分析了电源变换器输入端的传导及辐射电磁干扰源.通过对电源变换器的电磁干扰(electromagnetic interference,EMI)频谱进行分析,确定了滤波器的参数.为了抑制滤波器振荡,提出在差模电感两端并联电阻电感网络的方法,替代使用液态铝电容的传统方法,提升滤波器的可靠性.根据差模电感中电流直流分量远高于交流分量的特点,提出采用扁铜漆包线来实现绕组的方法,使差模电感的体积降低.根据锰锌铁氧体低频磁导率高,镍锌铁氧体高频磁导率稳定的特点,提出双磁芯共模电感的设计方法,实现共模电感宽频率和小体积.实测结果证明输入电磁干扰滤波器可使电源变换器符合GJB 151中CE102要求. 展开更多

关键词 滤波器 电磁兼容(EMC) 电源变换器 直流母线

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