地球自转及天体作用力对精密离心机的影响

目的研究地球自转产生的科里奥利力及天体作用力对高精度精密离心机的影响规律。方法考虑精密离心机实际存在的各种失准角,采用齐次变换方法推导由地球自转在加速度计输入轴上产生的科里奥利加速度数学表达式;建立天体作用力对精密离心机上加速度计影响的数学关系式。结果科氏加速度对精密离心机的影响量级为10-5m/s2;月球和太阳作用力的最大影响量级之和为10-6m/s2。结论对于10-6量级精度的精密离心机,必须补偿科氏加速度的影响;月球和太阳作用力的影响可以忽略不计。     

基于奇异谱的精密离心机空气轴承主轴回转系统误差分析

目的提出一种精密离心机主轴回转系统误差分析方法。方法基于奇异谱分析对主轴回转误差的趋势进行提取,采用4个安装指定位置的高精度传感器测量轴回转相对位置变化,对数据进行奇异谱分析,采用差分奇异谱的准则来确定重构数据所需的基本分解信号,重构获得的数据为测量数据的趋势部分,即为主轴回转的系统误差。结果重构获得的数据趋势在各个转速下均与实测结果趋势基本一致。结论基于奇异谱分析的精密离心机空气轴承主轴回转误差趋势分析方法能够有效地用于补偿修正该系统误差。     

400g-t复合环境试验离心机研制

目的研制一种容量达到400g-t的复合环境试验模拟离心机,能够实现离心-振动、离心-温度等复合环境模拟试验的开展。方法分解离心机的技术指标,进行总体部件设计、主驱动控制设计以及关键部件设计。系统配置静、动平衡检测装置,同时设计静态平衡调节装置。结果设计的静态平衡调节装置最大能调节6 t负载。系统预留多种复合模拟试验接口,可以实现离心-振动、离心-温度等复合环境模拟试验的开展。结论设计的400g-t综合环境试验离心机达到设计指标,满足工程应用与科学研究需求。     

基于主观经验的俯仰座舱耳板优选设计过程

目的通过介绍耳板的结构优化过程,介绍主观经验判定对结构优化,特别是优化方向确定的积极作用。方法根据耳板的使用条件,在初步设计结构及Ansys计算结果基础上多次迭代,凭借设计经验人为作出优选判断,确定结构改变与优化方向。结果将优化后的结构代入座舱整体模型,对优化结果进行验算,证实耳板优化后满足强度和刚度目标,满足工程实施条件。结论对于像耳板这样结构形式受到诸多限制的,受力复杂的关键部件,常用的优化方法难以保证获得满意的、工程切实可行的结果。采用主观预判优选确定优化方向更容易保证得到一种工程可实施结构。     

土工离心机多轴机器人系统设计综述

详细地介绍了土工离心机不停机状态下进行试验模拟的重要设备——离心机机器人系统。在总结国内外同类设备的基础上,重点针对近年来中国工程物理研究院总体工程所研制的土工离心机多轴机器人系统进行分析。对该类设备结构设计、电气控制系统设计的关键技术问题和难点进行了介绍。目前中国工程物理研究院总体工程研究所研制的土工离心机多轴机器人最大加载能力可以达到l扭矩±10 N·m,x,y,z方向加载力分别为±2 500,±2 500,±18 000 N,且具备循环加载能力。随着技术的发展,土工离心机机器人系统将在土工离心模型试验过程中发挥更加重要的作用。     

TLJ-60A型土工离心机转臂系统力学分析与实测分析

目的评估TLJ-60A型土工离心机转臂系统能否满足强度要求,并提出改进建议。方法对转臂系统建立三维有限元数值模型,确定载荷条件和边界条件,计算关键部位的最大等效应力,给出材料使用建议。在建成后离心机运行中进行应变响应实测,并就计算结果与实测数据进行比较分析。结果数值模拟结果与实测结果吻合较好,平均差异为4.5%,最大差异为12.46%,数值模拟偏保守。结论评估结果及改进建议是正确的,支撑了设备研制的一次成功。     

低真空度下土工离心机产热机理试验研究

目的为1000 g以上的大型高速土工离心机提供散热方案,保证土工离心机的正常工作。方法通过试验研究和理论分析相结合的方法,研究低真空度下高速转子的产热机理,分析散热模式。结果绝对压力越高,离心室内的升温速度越快。不同真空度下(绝对压力10000、5000、3000、2000、1000 Pa),离心机驱动电机的输入功耗分别为2.17、3.79、5.17、7.66、11.56 kW。超重力高速土工离心机的产热主要由空气与高速转子的摩擦引起的第一热源,由高速旋转空气与离心舱壁面摩擦产生的第二热源,还有其他机构摩擦、空气与底部顶部摩擦产生的少量热源。结论第一热源产生的壁面热量可以通过设置冷却夹套快速带走,离心舱中心产生的第二热源的热量可以通过通入适量的冷风加以冷却,还可以通过注入冷却剂快速蒸发,利用汽化潜热进行快速冷却。     

基于CFD方法的土工离心机数值建模

目的 研究湍流模型和旋转域划分对土工离心机数值计算的影响,以建立适用于土工离心机计算的数值模型。方法 针对一款有实测风阻功率的土工离心机模型,分别采用SRF和MRF方法进行建模,选用标准k-ε、RNG k-ε和SST k-Omega湍流模型,对不同转速下土工离心机室内流场进行数值模拟,对比计算所得风阻功率、流场及温度场分布。结果 标准k-ε模型和SST k-Omega模型对湍流黏度的过度预测会导致计算所得土工离心机风阻功率偏大。中低转速下,旋转域的划分对计算结果的影响较小,但采用SRF方法计算所得的风阻功率与实验值更接近。结论 通过对比实验结果,为土工离心机计算建立了较为可靠的数值模型,并通过对比流场分布分析了因湍流模型选择引起计算误差的原因,为土工离心机数值模拟提供了思路。     

离心场环境下液压振动台试验设备的研制

本文主要介绍了离心机液压振动台系统的设计思想、构成和工作原理以及主要技术指标、特点和意义.