离轴二次非球面补偿检验计算机辅助调整技术研究

分析了非球面补偿检验过程中由补偿器和镜面支撑结构的失调引入的调整量误差,给出了计算机辅助调整方法。建立了离轴二次非球面补偿检验计算机辅助调整系统的物理数学模型,求解了被检非球面镜的失调方位和量值,利用计算机控制调整架实现了系统辅助调整。建立了实验装置,给出了模拟调整和实际调整结果。经过计算机辅助调整后,被检离轴二次非球面的最终检验结果为0.028λ(RMS)(λ=632.8 nm)。     

大型艉轴密封装置冲击试验台架设计

通过对舰艇轴系密封装置——艉轴水密封装置抗冲击性能的数值模拟,针对其响应特征设计冲击试验台架。该试验台架可模拟实船安装条件,并可探讨轴系边界条件对装置冲击试验的影响,能够在停机状态下对密封装置进行冲击试验。通过数值仿真验证了试验台架的强度,为系统深入开展艉轴水密封装置抗冲击性能研究奠定基础。     

基于整体稳定性的全地面起重机偏心调整架与超起装置的相互关系

大型全地面起重机在超高的起升高度下作业时,臂架系统的稳定性成为决定其起吊能力的关键因素,安装偏心调整架及超起装置有助于提升臂架系统的稳定性。为了达到最佳的增幅效果,研究偏心调整架与超起装置的相互关系具有重要意义。以500 t全地面起重机塔式副臂超起组合臂架系统为研究对象,在考虑吊重、自重、偏载、风载荷与起升绳力共同作用时,采用ANSYS软件对其进行特征值屈曲分析与几何非线性屈曲分析,在此基础上研究了偏心调整架的撑杆长度、张开角度、变幅角度与超起装置的撑杆长度、张开角度、变幅角度之间的组合关系对组合臂架系统整体稳定性的影响规律,得到偏心调整架与超起装置最佳的参数组合,为工程实际提供参考。     

结构件应用远程参数控制试验技术研究

目前国产工程机械的寿命、可靠性和振动水平与国外相比还存在较大差距,原因之一是缺乏室内快速试验手段。为此开展了结构件应用远程参数控制试验技术的研究。课题组在充分消化美国MTS公司结构动力试验系统应用技术的基础上,进行了挖掘机、装载机工作装置和司机座椅模拟试验技术的研究,包括载荷谱数据的采集、处理;试验夹具和支承装置的研制;试验系统（包括被试设备）传递函数的测定;ZL30A装载机工作装置和WY6OA型单斗挖掘机工作装置的时域模拟及装载机司机座椅频域模拟试验等内容。通过该项研究,首次在工程机械行业形成了大型结…     

机械密封计算机辅助试验装置的研制

以机械密封型式试验及科研开发试验的要求为依据,研制出了测试性能参数全、弹簧比压可动态调整的机械密封计算机辅助试验装置。试验装置包括机械系统和计算机数据采集系统两大部分。其中,机械系统由试验台架、液压加载泵站、试验介质增压保压装置等部件组成;数据采集系统由传感器、采集电路、串行通信控制电路、组合电源和计算机等组成。试验装置实现了动态下机械密封弹簧比压和振动的测量,可为机械密封产品的性能评价提供有效手段。     

多层卷绕钢丝绳疲劳磨损试验装置的研制

以起重机械钢丝绳起升、变幅多层卷绕系统为原型,研制了一套能真实模拟钢丝绳实际作业工况的多层卷绕钢丝绳疲劳磨损试验装置,用于多层卷绕钢丝绳的损伤与失效行为研究。该试验装置由试验台架、数据监测系统与电气控制系统等组成,具有钢丝绳线速度、钢丝绳张力可控的功能特点。利用该装置开展了双折线式多层卷绕钢丝绳疲劳磨损试验。试验结果表明:该试验装置能真实反映多层卷绕钢丝绳的损伤与失效行为过程,所得试验数据准确、可靠。     

发动机热管理试验与分析

介绍了发动机热管理试验台架,基于这一台架进行稳态工况试验,得到冷却液放热量和发动机各个系统的摩擦功。建立了发动机热管理系统模型,从冷却系统、润滑系统、发动机本体系统,以及各系统的集成等方面对模型进行了分析。基于发动机热管理试验台架和热管理系统模型,对整车新标欧洲循环测试工况进行了模拟分析。     

气压式后坐模拟实验系统设计研究

为了研究反后坐装置的设计可靠性，通过分析反后坐装置工作原理以及火炮后坐过程，设计了一种气压式后坐模拟实验系统。该装置通过气缸活塞两侧压强差来推动活塞杆，进而推动反后坐装置模拟后坐运动。通过分析模拟后坐过程中的气缸两侧压力变化过程，推导出气缸充气压力计算公式，并以某反后坐装置为原型进行了模拟试验。试验结果表明，后坐模拟实验系统基本能满足要求。该系统可以应用于反后坐装置、缓冲器、悬架等缓冲装置的试验与辅助设计。     

响应板式爆炸冲击模拟装置试验仿真研究

根据响应板式爆炸冲击模拟装置的基本原理,用ANSYS建立响应板式爆炸冲击模拟装置仿真模型,使用LS-DYNA求解器进行计算分析。通过在仿真模型中修改模拟装置的各个系统参数,如初始条件、边界条件、几何尺寸等,获取这些参数变化对模拟装置模拟的冲击环境的影响规律,为试验设计和指导试验调试提供了依据,提高了冲击试验精度,缩短了冲击试验周期。     

空间结构节点全方位液压加载装置的研制

空间结构载荷试验在研究结构机械行为及破坏机理等方面具有不可替代的重要作用。传统加载试验装置需要针对空间节点的具体结构形式和载荷特点进行特殊定制,其试验效率低且成本高,已不能满足当前空间结构节点的发展需要。针对该问题,提出了一种多通道三维液压加载装置,其由空心球形自平衡反力架、三维定位机构以及液压控制系统等部分组成,通过水平和垂直导轨调整加载油缸位置,使得加载力方向能在三维空间内进行连续自动调节,从而提高了装置通用性和试验效率。该装置已成功应用于上海世博会世博轴、杭州东火车站等重大工程结构节点加载试验。试验结果表明,该装置能够满足不同结构节点的加载测试需求,具有较好的控制柔性和较高的测试效率。     

钢绞线液压提升装置在动水启闭中的抗振性能分析与试验研究

针对动水闭门施工产生的复杂水力学和流激振动问题,以向家坝水电站导流底孔封堵闸门为研究对象,建立了闸门下放钢绞线装置数学模型,进行了系统弹性系数和阻尼系数的理论分析,确定了系统在简谐激励下的幅频响应特性和闸门在下放过程中影响钢绞线液压提升装置的优势频段范围。搭建了系统抗振试验系统,利用两台激振油缸带动钢绞线以一定的振幅和频率反复运行来模拟闸门的振动。通过振动模拟试验,验证了钢绞线液压提升装置在该振动频段下的可靠性。理论研究和试验验证结果表明,影响锚夹具夹紧性能的主要因素是钢绞线的有效长度,钢绞线液压提升装置可满足动水闭门操作要求;向家坝水电站导流底孔成功封堵施工也验证了该分析方法与模拟试验的正确性。     

具有某阶频率约束的试验架设计

为了避开试验架的加载设备的激振频率与试验架的某一阶固有频率耦合，提高试验系统工作的可靠性、安全性和动态性能，针对试验架的结构特点，对试验架建立了具有某阶固有频率约束、以重量最小化为目标函数的优化模型。通过有限元建模、灵敏度分析和采用逐次线性规划求解优化问题，对试验架的主要构件的截面参数进行了优化。结果表明，该方法具有简单、收敛快，具有一定的工程价值。     

深海采矿装置的自动升沉补偿系统的模拟研究

分析了深海采矿装置的自动升沉补偿系统的重要性和研究现状。提出了一种主动型升沉补偿系统,解决了深海采矿装置升沉运动信号采集的关键难题。根据相似原理建立了主动型升沉补偿系统的模拟试验系统并研究了其控制策略。试验结果表明,所提出的主动型升沉补偿系统是可行的,具有较高的补偿精度。直接为我国开发海洋矿产资源的战略提供服务。     

悬架模块的动力学建模与仿真

为研究悬架模块的运动特性,更好地进行轨迹规划和提高重力补偿效果,建立了在变速追踪和稳定运动时的3自由度悬架系统的动力学模型。提出了在空间机器人地面试验系统装置中,保证吊丝偏角很小且拉力与物体重力相等,利用加速追踪和运动调整,使得悬架模块中悬架点和悬架物体在水平面中同步运动,实现长时间模拟太空物体运动。利用数值计算方法对所推导的3自由度悬架系统的动力学模型进行求解,并结合所设计装置的参数进行两种不同跟踪方法的对比,仿真结果论证了通过滑动块合理的轨迹规划,可以用悬架模块实现空间飞行器在地面进行微重力模拟试验,也为设计方案时提供了理论指导和验证。     

水下滑翔机深度模拟装置仿真及实验研究#br#

深度模拟装置是水下滑翔机半实物仿真的重要组成部分。针对水下滑翔机深度模拟的需求,设计了一种采用电液压力伺服控制系统的深度模拟装置,以此为研究对象,建立数学模型并基于PID控制策略完成仿真分析,仿真结果表明,设计的系统在理论上能够满足模拟装置的要求。以此为基础搭建试验平台,并进行实验研究,实验结果表明,深度模拟装置可以实现准确的压力控制,从而在实验室条件下为水下滑翔机提供精确的深度变化环境,同时也验证了所构建数学模型及控制器设计的正确性。     

智能化共轨测试平台研究

为满足高压共轨电控系统的开发测试、模拟匹配标定的需求,设计了智能化共轨测试平台,承接了原油泵试验台的所有功能,并新增燃油温控系统、智能油量测量系统、模拟标定装置、智能采集显示及控制等模块。模拟标定装置,可模拟共轨电控系统的传感器和执行器,结合高精度轨压测量和油量测量系统,可实现电控系统开发过程的模拟发动机实际运行工况测试、基础MAP标定、极端运行工况试验等功能,有效减少了试验开发成本,提高了开发效率。     

水下滑翔机深度模拟装置仿真及实验研究

深度模拟装置是水下滑翔机半实物仿真的重要组成部分。针对水下滑翔机深度模拟的需求,设计了一种采用电液压力伺服控制系统的深度模拟装置,以此为研究对象,建立数学模型并基于PID控制策略完成仿真分析,仿真结果表明,设计的系统在理论上能够满足模拟装置的要求。以此为基础搭建试验平台,并进行实验研究,实验结果表明,深度模拟装置可以实现准确的压力控制,从而在实验室条件下为水下滑翔机提供精确的深度变化环境,同时也验证了所构建数学模型及控制器设计的正确性。     

离合器试验系统机械惯量电模拟控制方法研究

为解决传统离合器性能试验系统中机械惯性飞轮组重量大、调整困难及存在惯量级差等问题,将机械惯量电模拟技术引入离合器试验系统。通过分析汽车行驶过程中受力情况,建立了离合器动力学模型,并结合离合器试验系统特点,提出了转矩反馈转速闭环控制的机械惯量电模拟控制方法,并在离合器试验系统中实现,与传统机械惯性飞轮组模拟的不同路况条件下离合器起步对比试验。试验结果表明:该控制方法能够较为准确地模拟离合器起步过程中转速、转矩变化特点。     

储能飞轮转子轴承系统动力学设计与试验研究

飞轮储能系统通过飞轮升速和降速来实现电能储存和释放,研究飞轮转子轴承系统固有频率预计、临界转速设计、动平衡等动力学问题。采用永磁轴承与螺旋槽动压轴承的混合支承方式,建立储能飞轮强度、动力学和充放电特性试验研究装置,进行了动平衡、阻尼支承调整、飞轮储能系统损耗和发电量测试等试验,试验飞轮达到设计转速42.0 kr/min,总储能497 W·h,从42.0 kr/min降速到13.8 kr/min,可用放电能达到290 W·h。     

空间物体姿态模拟和探测系统的设计与研究

为研究空间物体在太空中各种姿态下的图片成像问题,须在地面试验室建立一套空间物体姿态模拟和探测系统。针对系统功能需求研究和设计了姿态模拟转台、周视探测平台、测试轨道以及控制系统等装置,同时配置电缆随动系统、传感器和防护装置可建立一套完整的模拟和探测系统。