【摘 要】
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本文主要对探伤设备上的气浮探头装置进行了研究,对它的工作原理进行了理论分析,并进行相关结构的优化设计及实验研究.气膜性能的有限元算法是本文研究工作的一个基础,也是一
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本文主要对探伤设备上的气浮探头装置进行了研究,对它的工作原理进行了理论分析,并进行相关结构的优化设计及实验研究.气膜性能的有限元算法是本文研究工作的一个基础,也是一个重要的研究方法,同时介绍了流体力学中的有限元法的基本概念;在理论分析过程中,首先建立了气膜及压力场分布的数学模型,在提出了一系列假设的前提下,得到了气膜间隙中气体流动的控制方程即简化的纳维尔-斯托克斯方程及边界条件;然后采用有限元分析软件ANSYS对气膜的流场进行了有效的数值模拟以及优化设计,解出气膜的压力分布、速度分布、承载能力、流量和最优化解,可以根据经验值大小来确定静压支承的初始参数.以优化设计分析为基础,本文还重点进行了实验研究以及相关问题的分析.在实验装置的结构设计中,应用ANSYS软件优化设计模块探讨了气孔布置及孔径设计,并自行加工了实验台.通过计算得出了最优解,并进行了一系列的实验,从得到的测试数据中,分析了各种参数对气膜性能的影响规律.
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