中国科学院力学研究所流固耦合系统力学重点实验室;

通过理论分析和数值模拟对气泡群的溃灭特性进行分析。首先通过量纲分析给出了气泡群渍灭过程的主控参数,包括气泡数、体积分数、无量纲压力等。进而基于NS方程和VOF方法建立了气泡群溃灭的数值模拟方法,对规则分布气泡群的溃灭过程进行数值模拟,分析了气泡体积分数、气泡数密度和驱动压力对气泡群溃灭过程的影响规律。在此基础上,建立了气泡群溃灭速度与主控参数的关系式

卡盘式变径带轮无级变速器设计与分析

提出一种新型结构的卡盘式变径带轮无级变速器，该新型无级变速器（CVT）在传动上使用卡盘式变径带轮与多楔带相结合的带传动方式，实现了带轮与传动带的面接触式摩擦传动。推导了卡盘式变径带轮传动的有效圆周力计算公式，并分析了卡盘式变径带轮最大有效圆周力的变化规律，验证了卡盘式变径带轮具有大转矩的传动能力。另外，进行了基于Adams的卡盘式变径带轮传动动力学仿真，研制出卡盘式变径带轮无级变速器实验装置，进行了实际运行测试。结果表明，该新型CVT传动速度平稳，满足车辆使用要求

椭圆弧齿线圆柱齿轮激光非接触测量方法

针对目前椭圆弧齿线圆柱齿轮测量方法的缺乏，设计了一种基于激光位移传感器的椭圆弧齿线圆柱齿轮精密测量装置。阐述了椭圆弧齿线圆柱齿轮的几何形状特征，介绍了激光非接触式测量装置的构成与测量原理，通过对该齿轮多个径向截面轮廓的激光测量，建立齿轮测量截面的轮廓数据模型；对截面轮廓数据模型进行坐标转换，计算出齿轮中间截面的齿距偏差；分析同一轮齿不同截面的齿廓测量数据，计算不同截面分度圆与齿廓交点坐标值，计算出椭圆弧齿线的整体偏差值。该方法能够有效填补曲线齿线圆柱齿轮的测量技术空白，且具有较高的测量精度和效率；其同样也适用于其他圆柱齿轮测量

回转航行体通气云状空泡非定常特性的大涡模拟研究

针对典型回转航行体水箱发射实验中的云状通气空泡非定常演化现象,基于VOF方法建立了水-汽-气三相模型,采用Z-G-B空化模型描述水汽相变,并引入大涡模拟方法进行研究。典型数值工况的空泡形态演化与实验结果吻合良好。在此基础上,对通气与回射相互作用及旋涡运动演化进行了分析,结果表明通气与回射流会在

通气对云状空化不稳定性调节中的控制参数与影响规律研究

水下高速运动的航行体面临着空化现象,出现空泡的脱落和溃灭,带来噪声、振动等不稳定性影响.向空泡中通入气体是调节空化流场不稳定性的重要手段.本文对通气空化进行量纲分析,得到了影响通气空化的无量纲参数.通过数值模拟研究了与通气相关的两个重要无量纲数—通气与来流的质量流量之比和动量流量之比对流场稳定性的的影响.数值研究表明,通气质量流量对于空化的演化过程有较大的影响.随着通气质量流量的增大,泄气方式从空泡泄气转变为气层泄气.通气质量流量的提高可削弱回射压力,增强航行体表面压力的稳定性,但同时会增加阻力值以及阻力的波动性.通气的动量流量对空化的演化和航行体的压力影响较小,但是在一定程度上可以降低阻力,..

Unsteady characteristics of ventilated cloud cavity around symmetrical bodies

物体在水下高速运动时会在局部区域产生低压而引起空化流动。在预期的空化区域通入气体是调节和控制空化流动的重要手段。文章基于水下水平发射装置观察了轴对称航行体通气空化的非定常演化现象并进行了相应的数值模拟,分析了演化过程和机制,探讨了通气量等主要参数的影响规律。研究表明,从边界层衍生的二次涡切断主涡涡面使尾部主涡脱离是空泡脱落的主要原因;此外,随着通气量的增加,空泡长度和厚度有所增加,脱落位置逐步后移

椭圆弧齿线圆柱齿轮加工方法分析与加工仿真

在分析现有圆弧齿线圆柱齿轮基础上，阐述了一种渐开线椭圆弧齿线圆柱齿轮的主要几何参数：齿廓为渐开线齿廓，任意垂直轴线的截面上周向齿厚、周向齿槽宽、分度圆处的压力角相等，齿线在分度圆柱面上的展开线是对称椭圆弧。推导了齿轮齿面方程、端面齿廓方程和接触线方程。提出了倾斜式旋转刀盘齿轮加工方法，利用VERICUT建立齿轮专用加工刀具模型，对椭圆弧齿线圆柱齿轮进行仿真加工，利用仿真后得到的齿轮模型进行了齿轮副接触线特性分析。结果表明，椭圆弧齿线圆柱齿轮副可以实现全齿宽线接触，验证了加工方法的可行性，为渐开线椭圆弧齿圆柱齿轮的加工和应用提供基础

椭圆弧齿线圆柱齿轮传动速度波动的影响因素分析

为保持椭圆弧齿线圆柱齿轮在恶劣工况下的工作状态，减少其振动和噪声，改善其传动特性，对椭圆弧齿线圆柱齿轮副进行了传动动力学特性分析。针对齿轮在不同弧齿线半径、不同齿宽、不同转速下的齿轮副传动速度波动分析，利用Adams软件对椭圆弧齿线圆柱齿轮副进行运动学和动力学仿真，得出3个不同条件对齿轮速度波动的影响规律，为渐开线椭圆弧齿圆柱齿轮的几何参数选择与加工参数确定提供帮助

斜齿圆柱齿轮螺旋角激光精密测量方法的研究

提出一种基于激光位移传感器的非接触式斜齿圆柱齿轮螺旋角的测量方法与装置。根据最小二乘法将被测斜齿轮端截面上的采集点拟合成一段平滑曲线（齿廓），求出该曲线与分度圆的交点位置，依次进行若干个端截面的测量，得到同一个轮齿不同截面上齿廓与分度圆的若干个交点位置，再经直线拟合，利用坐标法计算出直线的斜率，可得到斜齿轮的螺旋角。基于激光位移传感器的齿轮测量方法可有效提升斜齿轮螺旋角测量的精度与效率，也适用于斜齿轮各项误差的精密测量

Study on the Influence of Phase Change Rate on Cloud Cavitation

Cavitation is an important phenomenon in hydraulic engineering. In order to understand better the impact of the phase change rate on cavitation, both theoretical and numerical study are taken in this paper. On one side, theoretical analysis are carried out on Singhal full cavitation model and Kunz cavitation model. The results show that phase change time is much less than the flow time in cavitation. We get that cavitation is insensitive to phase change rate theoretically. On the other side, we apply the two cavitation models to simulate the cloud cavitation of axisymmetric body under different phase rates. The numerical results show that phase change rate has little influence on cavitation form within a certain range and thus verifies the theoretical analysis