王玉璞
- 作品数：12 被引量：39H指数：4
- 供职机构：西南交通大学机械工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家杰出青年科学基金更多>>
- 相关领域：机械工程经济管理更多>>
- 仿粒突箱鲀的起重机箱梁风荷载减载设计方法被引量：3
- 2020年
- 风荷载是起重机大车运行时的重要载荷,主梁作为起重机的主要挡风构件,针对主梁的减载设计可以有效地降低起重机运行能耗,本文以粒突箱鲀的结构为启发,探究起重机箱梁风荷载的仿生减载设计方法.首先运用灰度转换、二值图像转换及边缘检测方法提取箱鲀鱼嘴特征廓线,获得以箱梁特征高度为设计变量的仿生设计模型,然后通过箱梁迎风面附着轻质材料的方式实现传统起重机箱梁的仿生设计,并运用计算流体力学软件(FLUENT)对仿生设计进行评估.研究结果表明:以某40 t集装箱起重机箱梁为例,采用聚苯乙烯泡沫作为轻质贴附材料的仿生箱梁较传统箱梁结构风阻减小65.77%,而仿生贴附结构仅使箱梁增重2.28%;仿生箱梁的流线外型减轻了由迎风面处边界层分离带来的流场扰动,降低了结构的气动力脉动值,提高了起重机在风场中运行的平稳性.
- 王玉璞程文明程文明杜润邓勇
- 关键词：仿生学起重机风荷载
- 门式起重机主梁加强有限元分析被引量：1
- 2019年
- 借鉴桥梁领域内斜拉桥的斜拉索设计思想,通过Ansys有限元分析软件对36t-35m门式起重机进行结构改造,考虑了门式起重机的不同工况下的受载,分析对比了无斜门式起重机与带斜拉索门式起重机(改造目标)的静刚度与强度。研究结果表明:通过斜拉索对门式起重机进行改造,能显著提高门式起重机整体的静刚度与强度。其中小车位于刚性支腿端悬臂处的静刚度增幅最大为25.24%,小车在刚性支腿端悬臂处满载制动时强度提高最大为49.41%;通过斜拉索对门式起重机进行改造具有很好的经济性,满足了起重吨位愈发提高的需求,为门式起重机的改造提供了新的思路。
- 邓勇程文明杜润杜润王玉璞
- 关键词：门式起重机斜拉索有限元分析
- 叉车转向机构运动学与力学分析及多目标优化被引量：5
- 2017年
- 建立了横置液压缸式转向机构运动学和力学的数学模型以及转向机构的优化模型.以叉车转向机构为实例,进行了运动学与力学问题相结合的多目标优化设计研究.为验证这两个数学模型的准确性,建立了该转向机构的ADAMS模型,并将两个数学模型计算结果与ADAMS模型仿真结果进行对比.结果表明:所建立的运动学和力学两个数学模型准确地刻画了转向机构内部的数学关系,并且与ADAMS模型仿真结果完全相符;利用该优化模型,实现了转向机构活塞杆输出轴向力最小化,最大轴向力相比优化前减小了30.22%;优化后转向机构转角误差最大值为0.935°,保证了叉车有高的转向精度.
- 谌庆荣程文明王书标王玉璞
- 关键词：运动学建模多目标优化设计
- 超高雷诺数下矩形截面气动特性研究被引量：7
- 2020年
- 为研究工程常见的超高雷诺数下矩形柱流场特性和气动特性,以常见的起重机单箱梁截面(梁高h=1m,雷诺数Re=6.85×10^5)为例,采用雷诺平均RANS Realizable k-ε方法,对中等湍流强度来流下矩形柱绕流进行数值模拟。首先进行网格无关性验证,然后选取宽高比为0.6、0.8、1.0、1.5、2.0共5组不同截面的矩形柱结构进行流场分析与研究。通过对比不同宽高比柱体截面周围的气动特性参数,以及尾流区的尾涡、回流参数等特征量表明:阻力系数、平均背压系数、升力系数均方根、斯托罗哈数等均随着宽高比增大而降低,尾涡宽度和距离随着宽高比增大而减小,回流长度和最大回流速度随宽高比增大而增大。同时,通过与相关雷诺数(Re=10^4~10^5)的风洞实验和仿真结果进行对比,发现其在数值上和参考值相差很小,说明高雷诺数对绕流参数的影响很小,可为相关工程设计提供参考。
- 王书标程文明杜润杜润邓勇
- 关键词：矩形截面气动特性流场分析
- 基于数值模拟的双箱梁起重机风载荷研究被引量：9
- 2016年
- 用计算流体力学(CFD)方法模拟了双箱梁周围的风场绕流特性,不仅得到流场的压力、速度和涡旋的分布,还计算了箱梁截面的体型系数、挡风折减系数。对不同尺度的箱梁结构进行数值模拟分析,得出体型系数变化规律,并将数值模拟结果与国内外研究结果对比,分离箱梁的气动减阻优势使其与《规范》中单梁相比体型系数较小。由于涡流的影响,使后梁所受载荷转向,挡风折减系数出现一零点值。
- 吴学阳程文明王玉璞菅凌霄
- 关键词：起重机数值风洞
- 全风向角下大型门式起重机风载荷响应分析被引量：4
- 2022年
- 针对现行的《起重机设计规范》仅仅通过风力系数和挡风折减系数对不同风向下起重机迎风面的风载荷进行估算的问题,采用计算流体力学软件对2000t门式起重机不同风向角下的绕流特性进行仿真分析,得到门式起重机在不同风向角下阻力系数变化特征、风载荷分布和起重机周围流场特征并与《起重机设计规范》所得计算结果进行对比分析。结果表明:门式起重机对风向变化敏感,阻力系数变化较大;风载荷仿真计算结果与《起重机设计规范》计算结果存在差异;《起重机设计规范》对于不同风向下起重机结构表面特征和结构相互遮挡问题考虑的不够完善。
- 臧付连程文明杜润王玉璞
- 关键词：风向风载荷门式起重机计算流体力学
- 大型门式起重机风荷载响应仿真分析被引量：8
- 2020年
- 风荷载是起重机设计及运行时的重要荷载,近年来门式起重机呈现"大型化""柔性化"的发展趋势。大型门式起重机受其结构特性影响,对风荷载极其敏感,现行《起重机设计规范》仅通过风力系数及挡风折减系数对起重机迎风面的静风荷载进行界定,因而无法获得起重机各表面的风荷载分布情况。为解决这一问题,利用计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)软件对大型门式起重机的风场绕流特性进行仿真分析,并运用单向流固耦合方法将风荷载数据引入起重机计算结构力学模型并进行有限元分析,从而获得自然风场中大型门式起重机的风荷载响应,并将它与根据《起重机设计规范》计算得到的结果进行对比。结果表明:利用计算流体力学仿真分析得到的起重机整机风荷载与根据《起重机设计规范》计算得到的结果相近,但基于流固耦合方法所得的起重机结构应力大22.77%,结构应变大17.23%,这是因为自然风场中起重机各表面均受风荷载影响,而《起重机设计规范》仅对迎风面风荷载进行量化,忽略了流体在非迎风面产生的负压以及黏性力作用;门式起重机的主梁及支腿为串列结构,上游结构对下游结构有屏蔽效应,使得下游结构表面为负压,且屏蔽效应随着上下游结构间隔比的增大而减弱。研究结果可为起重机的设计校核提供参考。
- 王玉璞程文明程文明杜润杨行舟翟守才
- 关键词：门式起重机风荷载计算流体力学流固耦合
- 门式起重机箱梁风载荷减载设计被引量：2
- 2021年
- 随着起重机主梁朝着高、大、细、柔化发展,主梁对风荷载愈发敏感。文中针对起重机主梁风载荷减载设计,在不改变主梁承载能力的前提下,研究通过在主梁迎风面贴附轻质材料的方式,改变主梁绕流特性,实现结构减阻。以某40t集装箱起重机箱梁为设计原型,提出两种贴附外形(A型、B型),并运用CFD软件对贴附结构的绕流特性进行仿真分析,对比两种优化模型较传统箱梁的优化程度。结果表明:采用发泡聚苯烯泡沫作为减阻材料,优化后箱梁迎风面上下角点处降低了流体绕流时产生的分离,尾流涡尺度减小,优化箱梁结构,振荡幅值降低。其中,A型贴附主梁的风阻系数减小65.7%,主梁较之前仅增重5.74%;B型贴附材料降低风阻系数63.5%,主梁增重3.65%。因此,对起重机主梁的贴附设计均可降低结构运行时负载,提高起重机运行稳定性,而且A型贴附设计的减载效果更好。
- 李杭飞程文明杜润王玉璞翟守才
- 关键词：起重机主梁风荷载
- 不同间隔比下串列双梯形柱绕流特性的数值模拟被引量：2
- 2021年
- 基于计算流体软件Fluent,采用Realizable k-ε湍流模型,对雷诺数Re=6.6×105下不同间隔比的串列双梯形柱绕流特性进行仿真分析;选取间隔比S*在0.5~6之间的7种不同取值,对双梯形柱气动特性系数、涡量图和流线图进行阐述。结果表明:串列梯形柱绕流特性与串列圆柱和矩形柱相似,在不同间隔比下存在3种绕流模式,即模式Ⅰ(屏蔽区)、模式Ⅱ(再附区)和模式Ⅲ(撞击区);各模式间存在临界间隔比S*cr,在间隔比S*<1处双梯形柱间产生屏蔽区,13时双梯形柱形成各自的涡旋脱落轨迹,下游尾迹涡旋随间隔比的增加由单列交替脱落(模式Ⅰ)过渡为双列脱落(模式Ⅱ、模式Ⅲ);受上游梯形柱尾迹影响,模式Ⅰ下结构稳定性和气动特性参数较其他模式更好。
- 程文明李杭飞杜润王玉璞王书标
- 关键词：雷诺数涡旋脱落
- D24施工便梁有限元分析及优化设计被引量：3
- 2018年
- 施工便梁是铁路线路维修改造所需的重要设备。但目前对于该设备结构的研究却相对较为薄弱。而随着我国高铁事业的逐步推进,施工便梁必将发挥愈加重要的作用。运用有限元方法,对铁路施工便梁金属结构进行静力学分析。并运用ANSYS的零阶优化方法,采用SUMT算法对便梁进行结构的优化设计。在保证结构满足应力许用值的前提下,提高材料使用效率。经过优化后,便梁结构自重减少12.6%。并通过ANSYS分析验证了优化后的方案可行性。研究对于施工便梁及相关同类产品的结构优化有较高的借鉴意义。
- 王玉璞程文明
- 关键词：施工便梁有限元法优化设计
