基于AMESim的轮式挖掘机作业支撑液压系统响应特性试验研究

在理论分析的基础上,利用AMESim软件分析轮式挖掘机作业支撑液压系统控制阀结构参数的改变对系统动态响应特性的影响,得出多组仿真数据和仿真曲线,通过对仿真结果和试验数据的对比分析,找出影响作业支撑液压系统响应特性的主要因素,从而便于控制阀结构参数的选取和作业支撑液压系统性能的优化。     

FADS测压管路动态响应特性分析

通过建立管路终端负载为容腔的测压管内气体压力传递数学模型,研究嵌入式大气数据传感系统(FADS)测压管路动态响应特性.压力传递数学模型的建立综合考虑管路黏性损失、热传递效应等影响,仿真分析FADS系统测压管路频率响应特性,结果表明:增大管路内径、管路长度、容腔容积及大气高度,管内压力传递延迟时间增大.仿真结果对压力传感器的合理设计有一定的指导意义.     

电液疲劳试验系统加载策略研究

为更好地复现实际工程中物体所受的各种复杂载荷,提出一种基于相位控制的双激振器电液疲劳试验系统:应用流体动力学和系统动力学理论建立激振器与疲劳试验系统数学模型,非线性分析激振器激励-响应特性,拟定疲劳试验系统加载策略;最后搭建试验平台,验证理论分析的准确性及加载策略的可行性。研究结果表明:实测激振器输出力波形与仿真分析结果基本一致,所拟的3种加载模式可达预期目标,即疲劳试验系统能输出不同频率和极值的拉-压交变力、交变力矩和交变力偶矩满足试验需要。     

道路模拟试验台电液伺服系统仿真研究

电液伺服道路模拟试验台是汽车整车和结构件疲劳耐久性开发验证的重要手段之一。综合分析了道路模拟试验台电液位置伺服系统组成和原理,建立了阀控对称液压缸、电液伺服阀和伺服放大器等关键环节及整个系统的数学模型。利用AMESim软件建立了电液位置伺服系统仿真模型,并采用典型信号对系统进行仿真分析,结合美国MTS电液伺服道路模拟试验系统进行仿真验证。在验证后的高精度模型基础上,对电液位置伺服系统的阶跃响应特性、频率响应特性、负载刚度特性及其影响因素进行了详细分析,为电液伺服控制系统开发以及提高系统响应性能提供了参考。     

泵控马达系统响应特性和效率特性的研究

建立了泵控马达系统仿真模型,对系统响应特性进行仿真研究和试验验证,结果表明:变量泵排量比由电信号决定,定量马达转速由电信号和泵转速共同决定。建立了静液压系统效率模型,对效率特性进行比较研究和试验验证,结果表明:泵控马达系统在大排量、中压、中高转速范围内具有良好的效率特性。     

客车ABS气压电磁阀动态性能检测系统的设计

首先分析了ABS气压电磁阀的工作原理，设计研制了客车ABS气压电磁阀测试系统，在此基础之上测试了某型号ABS气压电磁阀的响应特性。测试结果证明了所设计的ABS气压电磁阀测试系统的有效性。     

基于AMESim的挖掘机行走液压系统仿真研究

基于AMESim软件分析液压挖掘机直线行走阀结构参数的改变对系统动态响应特性的影响,得出多组仿真数据和仿真曲线,通过对仿真数据、仿真曲线和试验数据进行比较分析,找出影响直线行走液压系统特性的主要参数,并验证了模型的正确性。研究结果为直线行走阀结构参数的选取和行走液压系统性能的改进提供了参考。     

比例阀控转向系统响应特性研究

为实现转向轻便性、安全性和舒适性,液压转向系统必须具有稳定性好、转向灵活和响应速度快等动态响应特性,即要求比例阀能够稳定、快速的换向和控制流量。基于此,利用AMESim和Simulink联合仿真分析了油缸在不同参数下的响应特性,研究了电液比例换向阀的阻尼孔直径对线控液压转向系统响应特性的影响。结果表明:阻尼孔直径在2~10 mm范围内,随着阻尼孔直径的增大,到达指定位置所用的时间越长,即响应速度越慢;阻尼孔直径在1 mm时,其超调量较大;阻尼孔直径在8~10 mm范围内,液压缸有小量的震动。     

高温超导体电磁响应特性的有限元分析

运用有限元方法研究了高温超导体的电磁响应特性。给出了基于磁场强度的高温超导体电磁响应特性公式体系,建立了二维有限元模型,并采用带状几何结构进行了模型的验证。还研究了不同几何结构超导体的交流响应和磁相互作用力。研究表明,本模型正确地反映了高温超导体的宏观电磁响应特性,并且具有较好的扩展性。     

汽车发动机压装机健康监测系统开发

针对汽车发动机压装过程中压装机工作状态缺乏有效监测的情况,使用C++语言开发一套汽车发动机压装机健康监测系统软件。此系统软件中采用频谱分析、功率谱估计和模态分析等方法对采集到的振动信号进行分析,得到振动信号的幅值谱、功率谱和模态参数列表,实现对压装机工作状态和结构特性的监测。在减速箱实验平台上对系统进行测试,结果显示:此系统能监测减速箱的振动状况,能准确辨别典型故障的频率成分。     

直顶式液压电梯振动特性仿真分析

以直顶式液压电梯为对象，将其作为变参数振动系统，建立了此系统的一自由度弹簧一质量力学模型及Simulink仿真模型，对液压电梯的受追振动过程进行了动态模拟，对其响应加速度进行了时域及频域分析，从而得到了系统响应加速度幅值与激振力频率之间的关系。上述仿真分析表明，激振力频率与共振区频率相差较大，可以减小液压电梯工作过程中轿厢的剧烈振动，从而保证液压电梯平稳运行。     

伺服系统状态反馈切换控制策略研究

针对伺服系统参数的不确定性问题,提出一种以速度为切换信号的切换控制策略。利用伺服电机离线数据得到非线性Bode图,根据频域特性变化区间划分系统速度区域;以速度指标作为切换条件,在模拟退火算法中引入平坦性计算,对各子系统进行参数辨识,构建伺服系统的切换模型,并解决了切换系统出现的抖振问题;最后,在给定切换条件下,设计切换模型各子系统控制器,形成基于状态观测器的反馈控制策略,保证闭环切换系统的渐近稳定性。结果表明：所提控制策略优化了系统的响应曲线,其跟踪精度提升了约4%。     

基于AMESim的液压平衡阀动态特性

在AMESim液压系统仿真软件中建立了液压平衡阀的模型,并根据实际参数搭建了液压平衡回路的系统模型。对几种典型工况下平衡阀的动态特性进行仿真,得出不同主阀芯节流槽结构下平衡阀主阀芯的速度响应曲线、位移响应曲线、主阀流量响应曲线、主阀口压力响应曲线、液压缸速度响应曲线,对仿真结果进行对比分析,得出主阀芯节流槽结构对液压平衡阀动态特性的影响。     

基于传递函数辨识的超声辅助微钻削轴向力动态模型

超声辅助微钻削过程中的动态钻削力严重影响刀具磨损以及微孔质量。通过建立动态钻削力模型,对超声辅助微钻削过程中的钻削力进行预测与控制,以达到提高刀具寿命以及微孔质量的目的。提出一种基于传递函数辨识的轴向力动态模型建立方法。在UAMD中,根据不同进给量时的钻削参数得到轴向力时间响应参数;通过系统辨识的方法对钻削系统进行建模,得到轴向力的原始传递函数模型;根据初步验证的结果和对传递函数频域的分析,采用多项式拟合的方法对模型的极点和增益进行修正;将优化后的数学模型转化为状态空间,得到超声辅助微钻削的轴向力动态响应模型。实验结果表明：优化后的动态模型与实验轴向力的时域响应吻合程度高。     

基于粗糙集理论的法兰螺纹连接预紧状态研究

在法兰螺纹连接结构振动分析实验的基础上,引入粗糙集理论。对实验数据进行时域统计分析,得到响应信号的有效值、方差、偏斜度、峰度以及基座传感器的振动实验的响应信号作为基准求取基座响应信号与各传感器采集信号的相关度。由所得时域统计特征量建立判定法兰螺纹连接状态的信息系统,由粗糙集理论分析表明：偏斜度、峰度和相关度三个特征量可以完全判定螺纹的松紧程度,为连接状态的判断提供了依据。     

A novel approach for flip chip solder joint inspection based on pulsed phase thermography

Surface mount components have been extensively used in microelectronic packaging. However, it brings great challenge for defect inspection with the development of solder bumps towards ultra-fine pitch and high density. Traditional nondestructive detection methods are insufficient for solder joint assessment due to their own disadvantages. Therefore, it is necessary to explore new methods for solder joint inspection. A novel approach based on the pulsed phase thermography was investigated for identifying the defects of solder joints. In this approach, the test chip was stimulated by a thermal pulse, and the consequent transient response was captured by a commercial thermal imager. The spacial and temporal filtering techniques were adopted to improve the signal to noise ratio. The recorded thermograms were input to an improved median filter with a 5×5 mask, and the temperature evolution of each pixel was extracted and smoothed by the moving average operation. Then the temperature–time curve was fitted with an exponential function. To eliminate emissivity variations and heating non-uniformity, we converted the fitted temperature values in time domain to the phase information in frequency domain using the fast Fourier transform. In low frequency range, the phase–frequency curve of the defect area was differentiated from that of the sound area. The results demonstrate that this approach is effective for identification of the missing bumps, and can be used in the solder joint inspection in high density packaging.     

自由形特征复用曲面的设计与研究

在产品设计开发过程中,特征复用技术呈现出逐步增长的趋势.本文针对传统CAD系统中的参数化(如:B-Spline、 NURBS)曲线和曲面设计和修改困难、耗时且繁琐等问题,基于小波技术对自由形特征复用几何建模进行了研究.通过小波技术的时域与频域变换特性,实现了自由形特征信号的分解和合成复用.自由形特征作为基本几何基元的高层抽象避免了设计时对底层基元的操作,从而极大地加速了产品的设计开发效率.     

基于Ziegler-Nichols整定的PQF三辊连轧液压压下控制系统频域分析

通过对内蒙古某无缝钢管厂的φ159 mm三辊连轧管机组液压压下控制系统的研究,建立了该系统各环节数学模型,忽略一些次要的非线性因素,将系统做线性化处理;运用经典控制论推导出传递函数,并对系统的时域、频域进行分析;基于该系统响应时间长、存在稳态误差的特点,运用Ziegler-Nichols整定参数方法进行PI、PID控制,并运用MATLAB软件进行仿真,得到理想的参数,满足连轧机压下控制系统的要求。     

故障模式下斜盘式轴向柱塞泵的流体振动传递路径分析

轴向柱塞泵是液压系统中的核心元件,其性能直接决定了整个系统的安全性和可靠性。而轴向柱塞泵故障也时常发生,最为常见的是三大摩擦副及轴承的失效故障。常常出现压力脉动、流量不达标、油液泄漏量大、壳体振动异常等多征兆问题,致使工作人员对其故障的溯源难以精准判别。但是轴向柱塞泵发生故障时壳体的异常振动对于各故障模式下其表现出来的时/频域曲线均不一致,所以本文对轴向柱塞泵正常及各种故障模式下进行流体振动产生机理及传递规律分析;建立柱塞泵流体振动传递路径模型及振动微分方程;利用MATLAB求解得到柱塞泵各模式下前、中、后壳体振动响应时/频域曲线,并提取典型故障特征信号。为轴向柱塞泵各故障模式下诊断提供理论依据。     

机电液系统转速波动分量Vold-Kalman时变滤波提取方法

机电液系统的转速波动信号蕴含着丰富的系统运行状态信息,从该转速波动信号中通常可以观测到多个波动源的耦合现象。针对磁电式转速传感器输出的方波信号中转速波动分量的特征提取问题,提出了基于Vold-Kalman时变滤波的转速波动分量提取方法。首先利用采样点计数测速算法获得变转速泵控液压马达系统的瞬时转速信号;其次,结合短时傅立叶变换和二值细化处理得到的瞬时频率估计曲线作为中心频率,构造了基于转速波动信号特征模型的结构方程和数据方程;最后通过最小二乘滤波和PCG法求解,实现了转速波动分量时域波形的提取。实验结果表明:该方法能有效地提取变转速泵控马达系统中由柱塞马达输出轴转频及减速箱输出轴转频引起的转速波动,为机电液系统的状态监测和运行可靠性分析提供了新方法。