10W/40高温重负荷润滑油在柴油发动机上的试验

为更好地研究高原地区车辆发动机与油料的适应性,针对高原地区特殊的地理环境气候特点,选用10W/40高温重负荷润滑油,对其进行了理化性能分析、350 h台架可靠性试验及高原实际行车试验。结果表明:该型润滑油具有优良的抗氧抗腐性、清净分散性和抗磨性,可满足高原地区大功率、重负荷柴油发动机的用油要求。     

手动变速箱油摩擦特性试验方法研究

为了评定手动变速箱油与变速箱同步器的适应性,对手动变速箱油摩擦特性的试验方法进行了研究。基于自行研制的WS2001变速箱同步器台架,制定了试验方法中的试验台架、试验部件、试验流程、评定指标和标准工况条件。在标准工况对重负荷齿轮油GL-5 75W/90、重负荷多效齿轮油75W/90、柴油机油CF-4 15W/40和基础油Y-6进行了台架试验,结果表明:试验台架能真实模拟变速箱同步器运行工况,在选取的标准工况主轴转速1 050 r/min,输入轴转速200 r/min,换挡力900 N,油温90℃条件下,评定结果的重复性误差为6.278%,同时具有较好的区分性,所建立的试验方法能评定手动变速箱油的摩擦特性。     

基于变转速的柴油抗磨性评定方法

以MRS-1J型四球摩擦磨损试验机为平台,提出了一种变转速条件下柴油抗磨性评定方法。利用VC＋＋对试验机软件进行了改进,增加了负荷-转速程序控制功能,实现了试验机自由设置转速、负荷的变化范围、变化速率和变化模式。通过正交试验方法确定了最佳试验条件,发现试验时间3N1min,负荷11N2N,油温60℃,转速在1 min内由100 r/min线性上升至20N3r/min再线性下降至100 r/min并依次循环时,该试验方法具有良好的重复性和区分性。在与高频往复试验机法的对比中,发现该方法的磨斑直径变化率大于高频往复试验机法,证明变转速四球机法优于高频往复试验机法。     

履带车辆炮塔及火炮有限元建模与模态匹配分析

为了减小履带车辆炮塔及火炮的振动对火炮射击精度的影响,采用一维、二维、三维单元混合建模的方式建立了炮塔和火炮的有限元模型,计算得到了模型各阶模态固有频率和模态振型,并分析了履带车辆的主要振动激励源,绘制了系统的模态匹配图,最后对其进行了模态匹配分析。结果表明:炮塔和火炮在局部模态存在耦合,其与发动机激励、路面激励的耦合主要集中在中频段,车辆行进间射击时,应尽量使其工作在发动机转速区间为1 600~2 000 r/min和2 100~2 300 r/min以及速度区间为18~32 km/h和36~45 km/h工况下,该结果为提高火炮的射击精度提供了量化参考。     

生物柴油降低装甲车辆柴油机排放的试验研究

在柴油中添加20%的生物柴油,通过试验研究了掺混后的燃料对装甲车辆柴油机动力输出和排放的影响。结果表明：添加20%的生物柴油对各转速下最大输出扭矩影响不大,最大降幅小于2%;常用转速下（1400r/min）全负荷范围内降低碳烟的效果较好,可降低23%～100%;同时,HC排放量可降低11%～70%,CO排放量可降低33%;外特性工况下,在中、高转速时亦可降低碳烟排放22%～46%,但NOx排放有一定程度升高,部分工况下升高10%左右。     

斜盘式轴向柱塞泵空化特性分析

针对斜盘式轴向柱塞泵的空化现象,建立了斜盘式轴向柱塞泵全流域模型,采用计算流体力学方法研究了全流域空化特性分布,分析了排油口负载压力、缸体转速和斜盘倾角等工况参数对全流域空化特性的影响规律。研究表明：空化主要发生在吸油区的吸油口、配流盘和柱塞腔区域,空化随气相体积分数增大而加重;排油口负载压力由10 MPa增至30 MPa,吸油口、配流盘和柱塞腔气相体积分数峰值分别由6.28%增至6.68%、5.91%增至7.13%、10.03%增至11.23%;缸体转速由2 200 r/min增至3 000 r/min,吸油口、配流盘和柱塞腔气相体积分数峰值分别由6.39%增至6.41%、6.26%增至10.54%、7.13%增至10.16%;斜盘倾角由3.64°增至5.64°,吸油口、配流盘和柱塞腔气相体积分数峰值分别由6.34%增至6.41%、14.7%降低至13.9%、10.16%增至11.66%。斜盘式轴向柱塞泵在实际设计中,排油口负载压力、缸体转速和斜盘倾角的取值在合理范围内越低越好,斜盘倾角取值存在最优区间。     

酚醛-石英混杂纤维增强苯并噁嗪复合材料高温失效特征

通过模压工艺制备了酚醛-石英混织纤维增强苯并噁嗪复合材料(P-Q/BZ)试样,考察了其力学性能、烧蚀性能和耐冲刷性能,分析了该试样在高温环境中的主要失效特征,研究其在高温环境中的适用性。结果表明,未经热处理的P-Q/BZ试样平均弯曲强度、弯曲模量和层间剪切强度分别为283 MPa、10.8 GPa和22.6 MPa;经300℃,N_2处理15 min后,试样均匀膨胀,厚度增加22%,弯曲强度、弯曲模量和层间剪切强度分别下降58%、41%和58%;在氧乙炔焰的平均质量烧蚀率和线烧蚀率分别为0.048 4 g/s和-0.081 mm/s,烧蚀后试样宏观不分层,表面炭层微观分层严重,酚醛纤维热解炭、树脂基体热解炭、熔融石英纤维以及碳硅氧化产物相互分离;该试样耐冲刷能力差,在发动机尾焰烧蚀平台模拟的热-力耦合环境中的质量损失率高达59%。P-Q/BZ复合材料需要解决热解膨胀问题,进一步提高抗冲刷性能。     

原位反应电火花沉积TiN陶瓷增强相的工艺性能

以TC4钛合金为电极,氮气作为反应气和保护气,在45钢表面原位反应生成含TiN的沉积层。对电压、电容、频率、转速和比沉积时间5个沉积层厚度影响因子,各设4个工艺水平,进行正交试验,研究多项工艺参数同时变化时沉积层厚度的变化规律。结果表明：选用电容为120μF,输出电压145 V,比沉积时间3 min/cm2时可获得综合质量最优的沉积层。电火花反应沉积层与基体形成冶金结合,沉积层均匀致密,厚度约为30～40μm,主要由TiN、FeTi和Fe9.64Ti0.36组成。沉积层的弹性模量为183.614 GPa,而纳米硬度达14.039 GPa,是基体的4倍。结果表明：原位反应电火花沉积可有效改善材料的表面性能。     

涵道风扇外形参数对气动特性的影响

以某涵道风扇为原型,从理论上分析涵道扩张角对涵道风扇气动特性的影响。运用滑移网格模型,采用三维不可压黏性Navier-Stokes控制方程,利用SST k-ω湍流模型,计算两叶桨气动特性,并与试验结果对比,验证该方法的可行性。分别计算涵道风扇在悬停状态下,3000~8500 r/min转速范围内,涵道唇口外形、扩张角和涵道高度对气动特性的影响,并对流场进行分析。椭圆形唇口的涵道风扇总拉力系数小,气动效率低;当涵道扩张角在8.2°附近时,功率系数相对最小,随着扩张角增大,在桨盘下方靠近涵道壁面附近出现气流分离;涵道拉力系数对涵道风扇高度的变化敏感度低,随着高度增加功率系数略有下降。     

空天一体化装备发展分析

2010年2月11日,美国导弹防御局机载激光武器(ABL)成功进行了两次弹道导弹拦截试验;4月22日,美国国防高级研究项目局的"猎鹰"高超声速试验飞行器HTV-2从加州发射成功,在大气层内以20马赫的速度实现了可控飞行;同一天,美国空军在佛罗里达州成功发射了X-37B试验空间飞行器;5月25日,第一架以超燃冲压发动机为动力的X-51A"乘波者"高超声速验证飞行器顺利首飞。而据俄新社报道,俄也正计划研制一种多用途空天战机(MAKS),该战机能把重达18吨的有效载荷和燃料箱送入轨道,比美国的X-37B能力更强。另外,俄还正在研制高超音速巡航导弹和高超音速战术导弹,据称,俄高超音速飞行器X-15的飞行速度达到6.7马赫,飞行高度超过5万米。这一系列关于空天飞行器的最新消息,可以视作当前空天武器装备迅猛发展的一个缩影。     

柴油机电控喷油系统试验通用装置设计

为了满足电控柴油机教学实验的需要,设计了电控喷油系统实验通用装置。简述了2种电控喷油系统结构、功能和特点,提出了实验装置的总体方案,详述了高压共轨和单体泵组件选择、电控系统以及凸轮转速和相位信号的硬件设计,给出了控制软件和监控软件设计流程,结合调试实验说明了电控喷油系统试验通用装置的可行性。     

基于BP神经网络的柴油机动态输出扭矩预测建模

比照测试柴油机负荷特性方法对某型废气涡轮增压柴油机进行了全工况热平衡台架试验,并以柴油机各稳定工况点台架试验的转速、加油尺杆位移、排气温度及相应输出扭矩的测试数据为训练、测试样本,通过BP神经网络的反复学习,得到了精度较高且泛化能力较强的柴油机动态输出扭矩预测模型。     

TBD620柴油机低负荷性能研究

以舰用高速大功率柴油机低负荷问题为研究对象,采用试验和理论分析以及计算相结合的方法,对TBD620柴油机进行缸内示功图实机测试和放热规律计算。结果表明,采用主辅双进气道系统是解决舰用大功率柴油机低负荷性能的一种行之有效的方法。     

基于GT-Power的柴油机环境适应性研究

分析了大气温度和压力变化对柴油机性能的影响;采用GT-Power软件对柴油机缸内工作过程进行模拟计算,并通过柴油机台架试验对仿真模型进行校核;经计算得到：随着大气温度的升高,缸内最高爆发压力和柴油机功率降低,燃油消耗率升高;随着大气压力的升高,缸内最高爆发压力和功率增大,燃油消耗率降低。研究结果可为研究柴油机对复杂环境的适应性提供参考依据。     

坦克传动装置润滑系统传动油的流动仿真研究

应用一维流体仿真软件FLOWMASTER2,对坦克传动装置润滑系统的流动进行了模拟,提出了基于FLOWMASTER2软件的传动装置润滑系统的稳态流动仿真模型,并对某型坦克液力机械传动装置润滑系统的流动进行了仿真,预测了润滑系统的流量、流速和压力分布。该研究为坦克及其它车用传动装置润滑系统的流动性能提供了一种有效的理论分析手段和仿真方法。     

海拔高度对发动机泵机组性能的影响

介绍250型泵机组基本参数,详细阐述该型发动机泵机组的动力传递关系,应用FST2E型测试台架开展泵机组发动机高原效能模拟试验,获取发动机在不同海拔高度的功率、燃油消耗率和油耗量数据,拟合生成发动机负荷特性曲线。定量分析不同海拔高度发动机功率下降对离心泵体积流量、效率、扬程等的影响,得出泵机组体积流量、扬程、效率的下降规律。研究结果可为现有泵机组的使用及新型泵机组的研制提供理论依据和数据参考。     

基于电动增压器的大功率柴油机高原功率恢复研究

高原环境对柴油机的工作性能影响较大,探索在高原环境下柴油机功率的恢复,对车辆在高原地区正常运行具有重要的意义．基于GT-POWER建立某型大功率柴油机整机数值仿真模型,并验证该模型的准确性;确定二级顺序增压系统方案,建立二级顺序增压系统数值仿真模型,通过增加电动增压器实现二级顺序增压的方法恢复柴油机高原使用功率．     

纳米复合自修复添加剂发动机台架试验研究

通过WD615．67行车用6缸柴油机发动机台架试验,研究了含有纳米铜材料的纳米复合添加剂对发动机动力性能的影响,试验前后对发动机主要摩擦副尺寸进行了测量。结果表明,纳米复合添加剂对发动机不同材料的摩擦副均有较好的抗磨效果,特别是在缸套等摩擦部位出现了“负磨损”,实现了摩擦副表面的原位动态自修复。添加纳米复合添加剂后有效地降低了比油耗,减少了机械功率损失, 提高了发动机的功率,改善了发动机的动力性能。