大长径比卧螺离心机转鼓的有限元分析

利用SolidWorks Simulation有限元分析软件建立了大长径比卧螺离心机转鼓的有限元模型。在高转速下对其正常工作状态下的整体结构进行了模态和静态仿真分析,得到了转鼓的前5阶固有频率、应力分布和径向、轴向变形。结果表明原设计的卧螺离心机转鼓的强度和刚度均满足要求。将有限元分析结果与传统解析解进行比较,结果基本一致。改变转鼓约束面积和约束形式,对转鼓进行优化,寻求了最佳的转鼓轴颈直径;采用柔性支撑消除了主轴承刚度对最高转速的限制性影响,可以将转速提高到3 900 r/min。     

虹吸离心机回转组件模态分析

应用有限元方法,建立了由转鼓、主轴和皮带轮组成的虹吸离心机回转组件有限元模型,并进行模态分析。结果表明,对其主轴采用不同的约束支承,得到的临界转速有较大差异;提取回转组件在转鼓空转和满载工作条件下的模态,得到其前3阶固有频率以及振型,其转鼓满载时回转组件的临界转速比空转时的略有降低。     

LWS400卧螺离心机参数变化对转鼓强度和刚度的影响

采用Solid Works软件建立LWS400卧螺离心机转鼓几何模型并导入ANSYS Workbench软件中进行有限元分析。分别改变转鼓转速、转鼓壁厚和液池深度三个参数并讨论由此对转鼓强度和刚度的影响,以便为后续的优化设计方案提供参考。讨论结果表明:转鼓转速的提高或壁厚的减小都对转鼓强度和刚度有明显的影响,液池深度的变化对转鼓强度和刚度的影响不大。     

高速卧螺离心机动力性能优化

对高速卧螺离心机螺旋-转鼓双转子结构做适当简化,在ANSYS有限元平台上建立有限元模型,计算得到双转子结构的临界转速及其振型。通过分析双转子固有频率随转速的变化,得出陀螺力矩对双转子固有频率的影响很小;通过分析双转子的一阶临界转速与二阶临界转速对应的振型,提出了减小差速器的质量和外伸长度来提高系统的一阶临界转速,增加小端主轴承的刚度来提高二阶临界转速。     

大型卧式螺旋卸料沉降离心机转子动力学分析

利用有限元软件ANSYS对卧式螺旋离心机转子系统进行动力学分析,通过改变外转子的材料密度将内转子和物料的转动惯量等效转换到外转子的思路建立三维模型,进行高质量的网格划分。利用模态分析得到该模型前六阶固有频率以及其所对应的振型进行讨论,并进一步计算在陀螺效应下的临界转速。此分析方法可为同类离心机转子系统刚度分析提供参考。     

螺旋型离心机技术的发展

１简介许多人认为螺旋型离心机（以下简称离心机）仅仅是由四个运动部份组成的简单机器：转鼓;转鼓内与其同心的螺旋推料器;与转鼓和推料器连接的齿轮箱或相类似的装置;支承这些装置的主要轴承系统。如图１。图１然而,从流体动力学和力学的观点来看,随着转速的提高和...     

基于ANSYS建模的风力机叶片模态分析及稳定性分析

以1MW水平轴风力机叶片为例,应用ANSYS有限元软件,通过APDL参数化语言实现风力机叶片的有限元建模。模型建好后可以直接设置单元类型、材料参数、剖分网格,进行有限元计算。本文主要利用ANSYS建模技术对风力机叶片进行模态分析及稳定性分析。     

基于疲劳分析的螺旋轴有限元分析

通过有限元分析软件ANSYS建立螺旋轴有限元模型,对螺旋轴在自重、物料作用、冲击载荷、传动扭矩和冲击载荷作用下的受力状况进行数值计算,采用循环载荷下疲劳应力评定方法对计算结果进行评定分析。结果表明,螺旋轴寿命可以满足设计要求。     

基于流固耦合的大型卧螺离心机数值模拟及实验研究

采用ANSYS软件建立了卧螺离心机整机的流固耦合有限元模型,并通过流固耦合数值模拟分析得到了卧螺离心机负载工况下的滞后量、离心液压随转速变化关系以及转子系的真实应力状态。结果表明,离心机内部流场最大压力位于进料分布器出口段的转鼓内壁面处,转子系最大位移发生在螺旋输送器中部、最大应力位于螺旋叶片根部与螺旋筒体连接处,在正常工况下均满足强度、刚度要求;振动测试试验得到的临界转速与数值模拟结果相一致,验证了有限元模拟的准确性,并针对卧螺离心机独特的双转子结构提出测定副临界转速来推算临界转速的方法。     

化工用大型感应电机转子的振动分析及临界转速计算

高速复杂电机转子的振动和临界转速分析,对于确保其在安全转速范围内工作具有重要的意义.目前国内外最常用的分析方法主要有两种,一种是传递矩阵法,另一种是有限元法.本论文针对大型感应电机转子的振动,采用模态分析的方法进行分析及临界转速计算.先使用实体建模软件Solidworks进行实体建模并且计算质量,再通过有限元分析软件ANSYS建立简化模型,进行分析计算,得出相应的数据结果,然后算出临界速度和固有频率,最后将本文分析结果与DyRoBes仿真结果进行比较以验证本文方法的准确性.     

注塑机注射速度的模型预测控制及其仿真

注塑过程具有随机性、非线性以及时变性等特点,常规比例积分微分控制方法很难使注射速度控制达到理想的效果,为此提出了一种基于模型预测的注射速度控制方法。首先介绍了注塑机注塑工作原理,分析了注射速度控制系统,并通过模型预测算法得到当前采样时刻控制量以及下一时刻的控制量。仿真结果表明,基于模型预测的注射速度控制能够很好地跟踪快速变化的速度设定曲线,拥有较好的稳定性和抗干扰性。     

卧螺机模态分析及结构优化

针对开发设计的新型卧螺机,运用有限元分析软件ANSYS建立整机模型,通过模态分析计算,获得整机的固有频率并进行了结构优化。优化结果表明,该卧螺机在正常的工作转速范围内不会发生共振现象。     

基于IFOA-KELM-MEA模型的游梁式抽油机采油系统井下工况的短期预测

实现对井下工况的预测是及时掌握抽油井生产状态的有效方法,对提高油井生产效率和降低维护成本具有十分重要的意义。采用混沌理论实现抽油井井下工况的短期预测,首先将所提取的示功图的不变曲线矩特征向量作为预测变量,在证明其数据序列具有混沌特性后,由核极限学习机（kernel extreme learning machine,ELM）建立混沌时间序列预测模型,对其中的几个不确定参数采用改进的果蝇优化算法（improved fruit fly optimizationalgorithm,IFOA）进行优化选取,IFOA采用全局群体多样进化和局部个体随机变异的策略,最后,对模型所预测的结果进行物元分析（matter-element analysis,MEA）,诊断其属于哪种故障类型。由某油田作业区的两口生产井进行实例验证,结果表明所提出的IFOA-KELM-MEA预测模型是合理有效的。     

电加热器温度仿人智能多模型控制

对于实验室电加热器温度一类具有大范围工况、非线性和大惯性特性的对象,用单一模型无法准确描述模型特征,影响控制精度;采用常规控制策略无法解决响应快速性与系统稳定性的矛盾。针对上述问题,利用MATLAB辨识工具箱分别在大幅升温、大幅降温、小幅升温、小幅降温四种工况下对模型参数进行辨识,得到对象模型集;根据仿人智能思想将控制分为"全压加速-零制动-稳态调节"三个阶段,各控制阶段根据对象特性选取相应模型,并利用辨识模型获得控制器参数和切换点,在稳态调节阶段针对升温和降温的正反模型特性引入多模型加权控制方法。在加热器装置上实验的结果表明,该方法控制精度高,系统响应速度和稳定性都有了很大提升。     

基于OS-ELM的游梁式抽油机系统电动机负载扭矩的在线混合建模

由于难以掌握电动机工作效率与复杂动态负载的准确关系,游梁式抽油机系统普遍存在“大马拉小车”的现象。针对这个问题,研究负载动态变化下电动机负载扭矩的建模新方法,将“驴头”悬点载荷看作系统的负载,提出了基于OS-ELM的在线混合模型。首先根据采油工作原理,建立系统各机构的机理模型;然后针对模型中的主要不确定参数--井下摩擦力,建立基于OS-ELM的在线软测量模型,首先由历史生产数据离线训练得到初始结构,其次采用滑动窗口方法指导模型的在线更新。通过研究,井下摩擦力不再是依赖主观经验给定的定值,而是跟随系统变化的动态值,这更加符合实际生产工况。由一口生产井进行实例验证,仿真结果表明本文所提出方法是合理有效的。     

桌面型微注塑机锁模机构设计与分析

为了设计桌面型微注塑机的锁模机构,在对注塑机锁模肘杆机构的运动学特性和力学特性进行理论分析的基础上,确定了最佳的肘杆几何参数,对肘杆机构进行了运动学仿真分析和静力学分析.结果表明,设计的桌面型微注塑机的肘杆锁模机构能够满足慢—快—慢的理想速度特性,并且在能够提供100 kN锁模力的前提下,满足刚度和强度的要求.     

化纤卷绕机的噪声测试与分析

基于PULSE系统平台对某型号卷绕机的噪声进行测试和分析,得到不同转速下该卷绕机的噪声频谱图,经分析得出整个机构在550 Hz和1 000 Hz两处存在固有频率,因此可以通过改变结构尺寸、支承形式以改变固有频率或改变工作转速使它避开共振的方法,降低噪声。     

基于拓扑优化的二板式注塑机动模板轻量化设计

为提升注塑机工作性能及降低制造成本,根据二板式注塑机动模板的最小加载面工况建立有限元模型,采用基于变密度法的拓扑优化进行轻量化设计;为快速获取优化所得模型结构,对拓扑结果逼近建模,在动模板的四个侧壁、背面等部位分别采用直线与圆弧组合、环形、半球形等规则形状进行模型重构,并将关键尺寸参数化;对优化前、后动模板进行仿真分析对比,结果显示,该优化模型的应力、应变有一定程度增加,但均在工程许用范围内,质量相较原始模型减轻29.4%。     

Predicting and interpreting oxide glass properties by machine learning using large datasets

With the advent of powerful computer simulation techniques, it is time to move from the widely used knowledge-guided empirical methods to approaches driven by data science, mainly machine learning algorithms. We investigated the predictive performance of three machine learning algorithms for six different glass properties. For such, we used an extensive dataset of about 150,000 oxide glasses, which was segmented into smaller datasets for each property investigated. Using the decision tree induction, k-nearest neighbors, and random forest algorithms, selected from a previous study of six algorithms, we induced predictive models for glass transition temperature, liquidus temperature, elastic modulus, thermal expansion coefficient, refractive index, and Abbe number. Moreover, each model was induced with default and tuned hyperparameter values. We demonstrate that, apart from the elastic modulus (which had the smallest training dataset), the induced predictive models for the other five properties yield a comparable uncertainty to the usual data spread. However, for glasses with extremely low or high values of these properties, the prediction uncertainty is significantly higher. Finally, as expected, glasses containing chemical elements that are poorly represented in the training set yielded higher prediction errors. The method developed here calls attention to the success and possible pitfalls of machine learning algorithms. The analysis of the SHAP values indicated the key elements that increase or decrease the value of the modeled properties. It also estimated the maximum possible increase or decrease. Insights gained by this analysis can help empirical compositional tuning and computer-aided inverse design of glass formulations.     

基于PLC的缠绕机低成本控制系统设计与应用

本文利用可编程控制器的多轴插补、高速定位功能,将继电-接触器控制的普通缠绕机,改造成为PLC控制的数控缠绕机,采用玻璃纤维预浸胶带分别进行纵、环向缠绕成型,并对纵向外移量、环向缠绕长度、排纱精度、缠绕张力及表面温度等参数进行测量与分析,并对利用该缠绕机缠绕成型的6台150容器进行水压爆破实验,得到水压爆破压强均略高于设计值,且离散较小,表明:利用PLC控制的缠绕机能够满足工艺要求,可以进行纤维缠绕制品的稳定生产。改造后的PLC控制数控缠绕机具有缠绕精度高、产品性能稳定、成本低、操作界面友好、设备运行稳定及可维护性好等优点,本文方法适合于机械式缠绕机的技术升级。