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双圆弧齿廓椭圆齿轮建模与运动学仿真
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作者 袁新梅 杨立昭 +1 位作者 黄天成 唐伟 《机械传动》 北大核心 2024年第2期90-95,共6页
为了满足齿轮变传动比运动、提高轮齿承载能力,结合齿轮啮合理论和双圆弧齿廓曲线结构参数特征,提出了一种新型双圆弧齿廓椭圆齿轮。阐述了其节曲线的设计方法,利用SolidWorks软件建立了双圆弧齿廓椭圆齿轮三维模型;使用Adams软件对双... 为了满足齿轮变传动比运动、提高轮齿承载能力,结合齿轮啮合理论和双圆弧齿廓曲线结构参数特征,提出了一种新型双圆弧齿廓椭圆齿轮。阐述了其节曲线的设计方法,利用SolidWorks软件建立了双圆弧齿廓椭圆齿轮三维模型;使用Adams软件对双圆弧齿廓椭圆齿轮副模型进行了运动学仿真,分析了不同偏心率对双圆弧椭圆齿轮副传动比变化规律的影响,并对比理论传动比曲线,分析了仿真传动比曲线存在波动误差的影响因素;为了减小齿轮副振动脉冲,给出了偏心率适当的取值范围。本文的设计方法和分析结果对双圆弧齿廓非圆齿轮的参数化设计有理论参考价值,可为双圆弧齿廓椭圆齿轮副数控加工制造及应用提供依据。 展开更多
关键词 双圆弧齿廓 椭圆齿轮 运动学仿真 变传动比
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智能制造背景下机械类研究生工程软件应用能力培养
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作者 曾云 李宁 黄天成 《中国教育技术装备》 2024年第1期120-122,共3页
智能制造背景下对研究生综合素质能力要求逐渐提高,以笔者所在高校机械类专业型研究生为例,以研究生工程软件应用能力提升为目标,从教学团队优化、人才培养体系、人才培养模式、考核评价体系四个方面入手,加强了学习过程的考核与培养,... 智能制造背景下对研究生综合素质能力要求逐渐提高,以笔者所在高校机械类专业型研究生为例,以研究生工程软件应用能力提升为目标,从教学团队优化、人才培养体系、人才培养模式、考核评价体系四个方面入手,加强了学习过程的考核与培养,建立了新的研究生软件应用能力培养体系,为新工科各专业的新型综合性人才培养提供有效参考。 展开更多
关键词 智能制造 课程改革 软件应用能力 机械类研究生
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基于相关性分析和响应面法的复合旋流器结构参数优化
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作者 姚周坤 周思柱 +1 位作者 黄天成 龚俊霖 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第11期4479-4487,共9页
为了提高旋流器优化参数的准确性,得到其在结构优化中的最优解,以一种新型复合旋流器为研究对象,基于相关性的单因素分析寻优法,以相关性分析的结果来指导优化范围的选取,提高其结构参数优化范围的准确性。结合响应面优化方法,以分离效... 为了提高旋流器优化参数的准确性,得到其在结构优化中的最优解,以一种新型复合旋流器为研究对象,基于相关性的单因素分析寻优法,以相关性分析的结果来指导优化范围的选取,提高其结构参数优化范围的准确性。结合响应面优化方法,以分离效率为优化目标,确定旋流器的最优结构参数,建立了分离效率和结构参数之间的回归模型。结果表明:不同的结构参数和各性能指标之间的显著关系并不相同,根据相关性分析的结果确定各结构的优化范围为:上锥角为0°~4°,下锥角为8°~12°,底流口直径为12~16 mm;响应面优化得到旋流器最优结构为:上锥角为2.565°,下锥角为11.719°,底流口直径为12.889 mm,在本组参数下旋流器固体分离效率达到了99.945%,气体分离效率达到了93.807%。为旋流器的结构优化提供了一种新方法。 展开更多
关键词 复合旋流器 相关性分析 响应面法 结构参数优化 分离性能
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电站调节阀阀体结构参数对流阻特性的影响
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作者 龚俊霖 黄天成 +2 位作者 周青杨 姚周坤 华剑 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第8期3215-3221,共7页
为了系统研究阀体结构参数对调节阀流阻特性的影响,采用数值模拟的方法,建立电站调节阀阀体模型,结合正交试验设计,研究调节阀阀体不同结构参数对流阻特性的影响。结果表明:调节阀阀体的结构参数对流阻系数的影响程度依次为上腔半径>... 为了系统研究阀体结构参数对调节阀流阻特性的影响,采用数值模拟的方法,建立电站调节阀阀体模型,结合正交试验设计,研究调节阀阀体不同结构参数对流阻特性的影响。结果表明:调节阀阀体的结构参数对流阻系数的影响程度依次为上腔半径>下腔高度>上腔高度>阀体半长>下腔半径>中腔半径,同时再对阀体的入口角度进行优化分析,得到入口角度越小,流阻系数越小。通过正交实验优化和入口角度优化后得到的最优结构,其流阻系数与原结构相比降低了19.45%,且流量特性曲线也更加理想。研究成果能够为套筒式调节阀的结构优化提供理论支持。 展开更多
关键词 电站调节阀 阀体 结构参数 流阻特性 正交试验
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高压活动弯头拆卸装置设计
5
作者 宋琦耀 骆鸿飞 +4 位作者 毕帅 马佳俊 王俊程 黄天成 华剑 《机械研究与应用》 2024年第2期75-77,81,共4页
高压活动弯头在石油、化工等行业应用广泛,而弯头内部滚珠易受流体颗粒影响而磨损。为保证高压活动弯头正常工作,需定期将其拆卸并更换内部滚珠。文章针对传统人工拆卸弯头效率低、浪费人力等问题,设计出一款可以实现对不同型号弯头进... 高压活动弯头在石油、化工等行业应用广泛,而弯头内部滚珠易受流体颗粒影响而磨损。为保证高压活动弯头正常工作,需定期将其拆卸并更换内部滚珠。文章针对传统人工拆卸弯头效率低、浪费人力等问题,设计出一款可以实现对不同型号弯头进行拆卸的高压活动弯头拆卸装置,重点对拆卸装置的结构和工作原理进行了介绍,并通过三维模型动画演示和理论分析验证了设计的可行性。该装置使用便捷、高效,符合当前市场的需求。 展开更多
关键词 高压活动弯头 拆卸装置 设计
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油气旋流器工作参数对分离性能的影响研究
6
作者 黄天成 龚俊霖 +1 位作者 姚周坤 袁新梅 《化工设备与管道》 CAS 北大核心 2023年第3期50-57,共8页
为了研究不同工作参数下油气旋流器的分离性能,以某型号的油气旋流器为研究对象,利用CFD方法对油气旋流器进行两相流模拟仿真,结合响应面优化方法,研究了气泡尺寸大小、入口速度和入口含气量对旋流器分离性能的影响。研究结果表明:三种... 为了研究不同工作参数下油气旋流器的分离性能,以某型号的油气旋流器为研究对象,利用CFD方法对油气旋流器进行两相流模拟仿真,结合响应面优化方法,研究了气泡尺寸大小、入口速度和入口含气量对旋流器分离性能的影响。研究结果表明:三种工作参数对油气旋流器的分离效率及压降的影响程度次序均为入口速度>气泡尺寸>入口含气量,其中气泡尺寸和入水含气量对分离效率的影响程度大于压降,入口速度对压降的影响程度大于分离效率;通过对响应面求解,得到最佳工作参数下的旋流器分离效率,分离效率提高了14.95%。研究结果可为油气旋流器实际应用过程中工作参数优选提供参考。 展开更多
关键词 油气旋流器 响应面法 分离效率 数值模拟 工作参数
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双层桨叶搅拌罐内固液混合均匀度研究
7
作者 华剑 李伟 +2 位作者 吕志鹏 詹良斌 黄天成 《科学技术与工程》 北大核心 2023年第28期12080-12090,共11页
为提高工程中双层搅拌罐的搅拌均匀性,使用ANSYS Fluent,通过Euler多相流模型以及标准k-ε的湍流模型对双层桨叶搅拌罐内固液混合过程进行模拟。分析了不同转速、桨叶的直径和桨叶间距离对搅拌罐内固液混合均匀度(σ)的影响,并结合罐内... 为提高工程中双层搅拌罐的搅拌均匀性,使用ANSYS Fluent,通过Euler多相流模型以及标准k-ε的湍流模型对双层桨叶搅拌罐内固液混合过程进行模拟。分析了不同转速、桨叶的直径和桨叶间距离对搅拌罐内固液混合均匀度(σ)的影响,并结合罐内速度对固液混合过程进行定量分析。结果表明:当转速低于300 r/min时,搅拌罐内不会出现均匀悬浮,当转速为300、400 r/min时,出现完全离底悬浮,继续增大转速反而降低搅拌效果;当桨叶直径为0.5D(D为搅拌罐内径)时,搅拌罐内固相分布均匀性好;当桨叶距离为390 mm,J_(1)型桨叶的固相有较好的悬浮,当桨叶距离为440 mm,J_(2)型桨叶的固相有较好的悬浮;当距离大于440 mm时,固相大多沉积在搅拌罐底部;桨叶直径和桨叶数量对σ几乎没有影响,转速对σ影响较大;在J_(1)型桨叶组合,转速为400 r/min、桨叶距离为390 mm时的σ最低;在J_(2)型桨叶组合,当转速为300 r/min、桨叶距离为440 mm时的σ最低;转速为300 r/min时J_(2)型桨叶搅拌更好,转速为400 r/min时,J_(1)型桨叶搅拌更好。在最佳参数组合下,搅拌24 s即可达到最好的搅拌效果。 展开更多
关键词 固液混合 双层桨叶 搅拌罐 定量分析 FLUENT
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四入口液-液旋流分离器分离性能数值模拟
8
作者 李美求 陈星 +1 位作者 黄天成 王兆坤 《科学技术与工程》 北大核心 2023年第1期198-206,共9页
多入口旋流分离器能在入口速度较低的情况下实现传统旋流器在入口速度较高时才能达到的分离效果,同时具有更加稳定和对称的流场分布。为了进一步验证多入口液-液旋流分离器的分离性能以及溢流分流比和入口流速对其分离性能的影响,基于欧... 多入口旋流分离器能在入口速度较低的情况下实现传统旋流器在入口速度较高时才能达到的分离效果,同时具有更加稳定和对称的流场分布。为了进一步验证多入口液-液旋流分离器的分离性能以及溢流分流比和入口流速对其分离性能的影响,基于欧拉-欧拉多相流模型,采用群体平衡方程(population balance model,PBM)对四入口液-液旋流分离器分离性能进行了数值模拟。研究结果表明:在入口流速恒定时,旋流器综合分离效率随着分流比的升高呈先上升后下降变化趋势,溢流分流比为0.22时,旋流器综合分离效率达到最高,此时分离效率为95.66%。当溢流分流比为0.22时,随着入口流速的增大,四入口液-液旋流器分离效率呈先上升后下降最后趋于平缓的变化趋势,当流速为10 m/s时,到达油滴剪切破碎临界条件,此时分离效率最高为96.78%。研究结果可为四入口液-液旋流分离器现场应用和适用性提供理论指导。 展开更多
关键词 四入口旋流器 分流比 入口流速 液-液分离
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基于CFD的混排一体化装置固液混合性能分析 被引量:1
9
作者 宋康康 李美求 +1 位作者 黄天成 宋德双 《石油机械》 北大核心 2023年第1期103-109,共7页
为分析混排一体化装置内部的固液混合性能,以SH20混砂车混排一体化装置为原型,运用CFD方法研究装置内部固液混合效果,以固液两相体积分布和出口密度分布为指标对混合效果进行评价,并以混合时间和单位体积混合能为指标,对不同叶片数量和... 为分析混排一体化装置内部的固液混合性能,以SH20混砂车混排一体化装置为原型,运用CFD方法研究装置内部固液混合效果,以固液两相体积分布和出口密度分布为指标对混合效果进行评价,并以混合时间和单位体积混合能为指标,对不同叶片数量和不同叶轮半径下的混合效率进行了分析。分析结果表明:SH20混砂车混排一体化装置出口段出现轻微的石英砂和清水分层现象,对装置进行了结构改进,改进后的装置固液混合均匀,混合效果良好,含砂体积分数可达30%;随着叶片数的递增,混合时间先缩短后延长,单位体积混合能先增大后减小再增大;随着叶轮半径的增大,混合时间先缩短后延长再缩短,单位体积混合能逐渐增大;叶片数为7和叶轮半径为248 mm时,装置混合效率最高。所得结论可为混合搅拌装置的优化提供参考。 展开更多
关键词 混排一体化装置 固液混合 混合时间 混合能 混合效率 出口密度
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基于人因问题的船舶指挥控制系统设计研究
10
作者 余阳 杨超 +2 位作者 邓野 张玉乾 黄天成 《舰船科学技术》 北大核心 2024年第3期97-104,共8页
舰船指挥控制系统的人因工程设计对于提升人机交互任务的协作程度,改善系统操作控制绩效至关重要。本研究针对传统以技术为中心的系统设计中广泛存在的人为因素问题,分析人机之间的交互特征,确定了控制系统在布局、功能、交互及显示等7... 舰船指挥控制系统的人因工程设计对于提升人机交互任务的协作程度,改善系统操作控制绩效至关重要。本研究针对传统以技术为中心的系统设计中广泛存在的人为因素问题,分析人机之间的交互特征,确定了控制系统在布局、功能、交互及显示等7个方面的人因设计要素集。根据人因标准的设计原则提出了人因设计方案及实施与管理体系。以人因问题分析为导向的船舶指挥控制系统的人因工程设计,能够为系统全生命周期的人-系统整合活动提供理论支撑和实施依据。 展开更多
关键词 船舶指挥控制系统 人因问题 人因工程设计要素 人-系统整合 实施和管理体系
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混砂车搅拌叶轮流固耦合模态分析研究 被引量:12
11
作者 黄天成 王德国 +2 位作者 周思柱 吴汉川 祝克强 《西南石油大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2012年第1期165-170,共6页
为了研究流体作用力、离心力及重力等载荷对混砂车搅拌叶轮模态的影响,建立了混砂车搅拌系统的三维模型,分别对叶轮的静态模态和预应力模态进行了分析。结果表明:各载荷对混砂车叶轮模态固有频率影响不大,叶轮在两种工况下固有频率变化... 为了研究流体作用力、离心力及重力等载荷对混砂车搅拌叶轮模态的影响,建立了混砂车搅拌系统的三维模型,分别对叶轮的静态模态和预应力模态进行了分析。结果表明:各载荷对混砂车叶轮模态固有频率影响不大,叶轮在两种工况下固有频率变化较小,最大变化率仅为0.61%;在流固耦合作用下叶轮振型的第2阶及第3阶振型最大值有所减小,其他各阶振型最大值无显著增大。 展开更多
关键词 混砂车 流固耦合 模态分析 固有频率 叶轮 预应力模态
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基于ANSYS/PDS的抽油机支架可靠性分析 被引量:9
12
作者 黄天成 张炎 +2 位作者 王宏丽 袁新梅 周思柱 《制造业自动化》 北大核心 2011年第13期119-121,共3页
为了验证抽油机支架结构强度可靠性,根据抽油机支架的结构特点,利用有限元软件建立了三维有限元模型,进行了有限元分析,在此基础上,利用ANSYS/PDS模块,对抽油机支架进行了强度可靠性分析。分析结果表明:300次抽样模拟可以满足精度要求;... 为了验证抽油机支架结构强度可靠性,根据抽油机支架的结构特点,利用有限元软件建立了三维有限元模型,进行了有限元分析,在此基础上,利用ANSYS/PDS模块,对抽油机支架进行了强度可靠性分析。分析结果表明:300次抽样模拟可以满足精度要求;抽油机支架的强度可靠度为93.16%,其中竖直载荷对其强度可靠性影响最大。 展开更多
关键词 抽油机支架 可靠性分析 蒙托卡罗 灵敏度
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柱塞泵泵头体应力集中及疲劳寿命分析 被引量:12
13
作者 黄天成 吕伦 袁新梅 《机械设计与制造》 北大核心 2008年第12期193-194,共2页
对某柱塞泵泵头体进行了三维有限元分析,获得了泵头体的应力分布规律,计算出了泵头体缸腔和柱塞腔相贯处的应力集中系数,并应用泵头体的S-N曲线方程和有限元分析结果对泵头体寿命进行了计算,为泵头体的寿命估算提供了依据。
关键词 柱塞泵 泵头 应力集中 疲劳寿命
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柱塞泵十字头有限元疲劳强度分析 被引量:6
14
作者 黄天成 袁新梅 +1 位作者 周思柱 吕志鹏 《煤矿机械》 北大核心 2009年第2期98-100,共3页
为了研究柱塞泵十字头的疲劳强度,在有限元的基础上,根据古德曼法和应力寿命法对十字头进行了疲劳强度分析,经十字头的实际应用验证可知,对十字头的疲劳寿命分析是正确的。
关键词 柱塞泵 十字头 疲劳强度 有限元法
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压裂混砂搅拌装置搅拌叶轮结构优化设计研究 被引量:3
15
作者 黄天成 周思柱 +1 位作者 袁新梅 王德国 《西南石油大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期159-165,共7页
为了提高压裂混砂搅拌装置的搅拌效果,以混砂搅拌装置混合时间为实验指标,针对搅拌叶轮的结构特点,采用正交实验及CFD数值模拟相结合的方法研究了搅拌叶轮的主要几何尺寸对混合时间的影响规律,得到了搅拌装置叶轮最佳结构参数,为搅拌叶... 为了提高压裂混砂搅拌装置的搅拌效果,以混砂搅拌装置混合时间为实验指标,针对搅拌叶轮的结构特点,采用正交实验及CFD数值模拟相结合的方法研究了搅拌叶轮的主要几何尺寸对混合时间的影响规律,得到了搅拌装置叶轮最佳结构参数,为搅拌叶轮结构优化设计提供了理论支撑。结果表明,搅拌叶轮的几何尺寸变化对混合时间具有一定的影响,其中,上叶轮直径影响最大,下叶轮直径和下叶轮导流筒与叶轮直径比值次之,上叶轮导流筒与叶轮直径比值影响相对较小;搅拌叶轮几何尺寸最优方案对应的混合时间最短,值为11.0 s。 展开更多
关键词 压裂 混砂 搅拌装置 搅拌叶轮 混合时间
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基于有限元法的链板结构设计研究 被引量:6
16
作者 黄天成 王宏丽 +1 位作者 郑强元 袁新梅 《制造业自动化》 北大核心 2012年第16期110-112,共3页
为了研究滚子链链板"8"字型结构的合理性,本文在ISO 08B型链条链板结构形式基础上对链板选择了5种不同的结构形式,并进行了有限元分析。通过有限元分析发现上下链板孔附近半"8"字型区域应力较大,而其它区域应力相... 为了研究滚子链链板"8"字型结构的合理性,本文在ISO 08B型链条链板结构形式基础上对链板选择了5种不同的结构形式,并进行了有限元分析。通过有限元分析发现上下链板孔附近半"8"字型区域应力较大,而其它区域应力相对较小,综合考虑减小链条的单位长度质量、降低链板用材量、提高链条运行平稳性及降低链条运行的噪音等因素后,得出"8"字型结构是链板最佳结构形式,为链板结构设计提供了理论依据。 展开更多
关键词 滚子链 链板 结构设计 有限元法
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基于ANSYS的链条抽油机链板可靠性影响因素分析 被引量:4
17
作者 黄天成 吕伦 +1 位作者 张炎 袁新梅 《机械传动》 CSCD 北大核心 2013年第1期71-74,共4页
为了研究链条抽油机链板结构可靠性,以LCJ12-5-14型号气动平衡链条抽油机链条链板为研究对象,进行了有限元分析,利用ANSYS可靠性分析功能,研究了链板尺寸变量、材料属性变量及载荷变量对其结构可靠性的影响。分析结果表明:链板承受的载... 为了研究链条抽油机链板结构可靠性,以LCJ12-5-14型号气动平衡链条抽油机链条链板为研究对象,进行了有限元分析,利用ANSYS可靠性分析功能,研究了链板尺寸变量、材料属性变量及载荷变量对其结构可靠性的影响。分析结果表明:链板承受的载荷对链板可靠性影响最大,其次为链板厚度,第三为链板孔内径,而链板所用材料泊松比和弹性模量对可靠性影响相对较小;减小链条抽油机载荷波动、增大链板厚度及链板孔内径可以提高链板的结构可靠性。 展开更多
关键词 链条抽油机 链板 可靠性 有限元法
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过程装备与控制工程专业生产实习教学探讨 被引量:3
18
作者 黄天成 周志宏 +1 位作者 李美求 张慢来 《长江大学学报(自科版)(上旬)》 CAS 2014年第2期110-112,共3页
生产实习是过程装备与控制工程专业学生学习中重要的实践教学环节。分析了长江大学过程装备与控制工程专业生产实习的现状及存在的问题,主要包括实习经费不足、实习企业单位选择困难、实习内容不全、学生学习积极性不高等,在此基础上从... 生产实习是过程装备与控制工程专业学生学习中重要的实践教学环节。分析了长江大学过程装备与控制工程专业生产实习的现状及存在的问题,主要包括实习经费不足、实习企业单位选择困难、实习内容不全、学生学习积极性不高等,在此基础上从师资队伍建设、生产实习基地选择及建设、过程设备装拆测绘实验室的创建、学生生产实习预备知识的积累、人才培养计划的修订、实习期间过程管理的加强等6个方面提出了一些提高生产实习质量的措施和经验。 展开更多
关键词 过程装备与控制工程 生产实习 现状 问题 措施
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ZJ30钻机底座静动态有限元分析 被引量:4
19
作者 黄天成 袁新梅 周思柱 《长江大学学报(自科版)(上旬)》 CAS 2010年第4期151-153,共3页
为验证ZJ30钻机工作过程中的安全性,根据ZJ30钻机的结构特点,利用有限元软件建立了三维有限元模型,并对其进行了静动态分析。静态分析结果表明,ZJ30钻机底座满足强度及刚度要求。根据模态分析表明,钻机底座第4~11阶固有频率与钻机动力... 为验证ZJ30钻机工作过程中的安全性,根据ZJ30钻机的结构特点,利用有限元软件建立了三维有限元模型,并对其进行了静动态分析。静态分析结果表明,ZJ30钻机底座满足强度及刚度要求。根据模态分析表明,钻机底座第4~11阶固有频率与钻机动力设备以及传动系统的运转频率较接近,容易发生共振,通过振型分析给出了改变钻机底座的拉杆截面形状及尺寸和拉杆底部的连接方式来避免钻机底座发生共振的建议。 展开更多
关键词 ZJ30钻机 钻机底座 有限元分析 静态分析 动态分析
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HSC360型混砂车搅拌罐溅水现象分析及结构改进设计 被引量:3
20
作者 黄天成 周思柱 +1 位作者 陈翔 袁新梅 《长江大学学报(自科版)(上旬)》 CAS 2013年第1期60-62,1,共3页
针对HSC360型混砂车搅拌罐在工作过程中出现的溅水问题,在现有搅拌罐结构基础上,根据搅拌罐设计技术要求,提出了5种不同的搅拌罐结构改进方案,并利用CFD分析软件对搅拌罐现有结构及改进后的结构进行了数值模拟。数值分析结果表明,在搅... 针对HSC360型混砂车搅拌罐在工作过程中出现的溅水问题,在现有搅拌罐结构基础上,根据搅拌罐设计技术要求,提出了5种不同的搅拌罐结构改进方案,并利用CFD分析软件对搅拌罐现有结构及改进后的结构进行了数值模拟。数值分析结果表明,在搅拌罐进水口夹层上方添加一盖板,同时在搅拌罐中间部位添加6个进水弯头之后,进水口最大流速下降最大,达到了23.52%,且仅有极少量的水处在最大流速附近,说明该方案可以很好地解决搅拌罐溅水问题。 展开更多
关键词 混砂车 搅拌罐 结构改进 数值模拟
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