高速逆流色谱仪行星架结构设计与拓扑优化

高速逆流色谱技术在解决生物医药领域活性成分分离纯化的瓶颈问题上具有无不可逆吸附、样品回收率高、耐受性好等独特优势,因此十分有必要提升现有小型高速逆流色谱仪的分离纯化效能,开发具有高效、快速、大容量制备能力的工业型高速逆流色谱仪。作者以大容量高速逆流色谱仪的行星架结构为研究对象,首先在3维软件中设计行星架结构,并以仿真软件HyperWorks为平台,建立有限元模型,根据行星架上主要负载的受力特点施加载荷及约束条件,进行了静力学分析及模态分析,发现其最大变形和最大等效应力都较小,1阶模态频率较高,可进一步优化结构。基于变密度法中的SIMP(solid isotropicmaterial with penalization)插值模型,利用折衷规划法建立了提高刚度并减小柔度的多目标函数的数学模型,对行星架进行结构拓扑优化,寻求材料更合理分布,并得到了优化结构。在优化结果的基础上重新设计了新行星架,再次进行动静力学性能仿真分析,确保行星架结构改进设计的合理性。研究表明:仿真分析结果验证了结构的安全可靠性,优化后的行星架的各项性能都能满足要求,并且质量降低了13.1%,得到了比原始结构更加优良的新结构。     

高速逆流色谱仪行星架结构设计与拓扑优化

针对大容量高速逆流色谱仪技术研究与开发,以得到高效、快速、制备量大的分离效果,创新设计了高速逆流色谱仪行星架结构。以仿真软件HyperWorks为平台,建立有限元模型,进行静力学分析及模态分析,验证了设计的合理性及实用性。再基于变密度法中的SIMP插值模型,利用折衷规划法建立了多目标函数的数学模型,对行星架进行结构拓扑优化,寻求材料更合理的分布,并得到了优化结构。在优化结果的基础上重新设计新行星架,再次进行仿真分析,确保结构的可靠性。研究表明：优化后的行星架在各项性能都能满足要求,并且质量降低了13.1%,得到比原始结构更加优良的设计结构。     

CRH3型动车组牵引传动系统运行状态的模拟

通过对CRH3型高速动车组牵引传动系统运行特点的研究,提出一种模拟CRH3型高速动车组牵引传动系统运行特点的研究方案,该方案包括硬件部分和软件部分。依据硬件方案设计了供电电源电路、IPM驱动隔离电路、以DSP2812为核心的控制电路和检测电路;依据软件方案设计了下位机软件部分和上位机软件部分。建立了一套CRH3型高速动车组牵引传动模拟系统,进行了模拟实验并对模拟的实验结果进行了分析。     

单股水平淹没射流的理论计算与数值模拟

采用理论分析的方法,利用单股水平淹没射流纯水状态下射流中心轴线流速的试验推导公式,进行不同流程下中心轴线最大流速的计算。然后利用FLUENT流体计算软件,对单股水平淹没射流进行数值模拟研究,求得射流相对应流程上中心轴线的最大流速,并与理论分析结果加以比较,从而验证CFD流体计算软件对淹没射流研究的适用性和准确性。     

边坡稳定性条分法和容重增加法的耦合分析

结合有限元方法或有限差分法和极限平衡法各自的优点详细分析边坡稳定性,提出了基于条分法和容重增加法耦合分析的基本原理及边坡安全系数的计算程序。利用有限元软件ANSYS和有限差分软件FLAC得出边坡最危险滑动面以及坡体内的应力和应变,然后,通过极限平衡条分理论求得边坡安全系数。算例表明耦合分析求得的边坡稳定安全系数与其它方法的计算结果相近,而且精确分析了强度指标c、φ对边坡稳定的影响,为边坡加固设计提供了依据。     

基于静态信息流跟踪的输入验证漏洞检测方法

针对基于静态分析的漏洞检测技术的高误报率问题,提出基于静态信息流跟踪技术的输入验证漏洞检测方法.在静态代码分析工具FindBugs上实现了该方法,对该方法的漏洞检测精确度和性能进行评估.实验结果表明,采用该方法能够有效地检测输入验证漏洞,在不明显降低运行性能的前提下,将FindBugs的输入验证漏洞检测误报率降低了55.7%.     

基于Ansoft的高速开关磁阻电机有限元分析

分析了开关磁阻电机结构和数学模型,设计了一台1 kW三相6/4极高速开关磁阻电机样机结构参数。利用有限元软件Ansoft详细地对该样机的电磁参数进行了仿真计算,仿真结果验证了电机设计的正确性。同时为SR电机的优化设计及进一步的研究提供了理论依据。     

G2000工业色谱仪结构及电路分析

介绍了Ｇ２０００工业色谱仪的结构及电路系统的基本功能，对该仪器的微机系统ＴＣＤ和ＦＩＤ等接口电路的工作原理作了分析。     

大规模电力系统电压静态稳定性分析

基于雅可比矩阵特征模态分析原理,对1995年及1996年华东电网及上海电网正常结线,高峰负荷运行方式进行了电压静态稳定计算分析,为保证电力系统安全稳定运行提供了有价值的指导信息．     

基于ANSYS的井下齿轮传动系统振动分析

为研究井下齿轮传动系统的振动特性,基于三维建模软件CREO建立井下齿轮传动系统主、从动齿轮的三维几何模型,采用大型分析软件ANSYS,建立了井下主、从动齿轮的有限元仿真模型,并通过读取结果文件中井下主、从动齿轮在不同阶数下的固有频率及对应振型,直观地分析了井下主、从动接触齿轮的动态特性。该振动分析结果可为传动机构设计阶段优化齿轮参数以远离外界激励频率提供理论参考,从而避免齿轮传动系统发生共振,并有效地提高齿轮传动系统的疲劳强度。     

利用触摸屏的虚拟动平衡测试系统

介绍了基于虚拟仪器技术的动平衡测试系统.该系统以VISUAL BASIC 6.0设计控制软件,利用MSCOMM控件实现上位机与下位机之间的数据传输,使测量过程中数据的采集、存储、分析及结果输出等工作更加高效.同时考虑到系统应用在车间中,不方便使用键盘与鼠标,引进触摸屏装置.     

在役部分斜拉桥健康监测系统设计与实现

通过采用Midas Civil&FEA软件对某在役双幅部分斜拉桥进行建模计算,根据动静力计算分析结果,确定监测关键截面和测点,并对传感器布设进行优化,对数据传输、预警设置及系统集成进行了整体设计。通过专为大桥健康监测系统开发的智慧监测云网平台统一管理和处理监测数据,形成了一个完整的健康监测系统。然后对系统一年来的运行情况进行了归纳总结,对系统运行中出现的问题进行分析并提出解决方法;对桥梁的部分监测结果（模态和主梁挠度监测数据）分析发现,该健康监测系统达到了设计的预期。     

基于ZigBee的高压开关柜无线测温系统的设计

根据高压开关柜的特点,分析了现有的测温技术所存在的缺陷,提出了以ZigBee无线传输技术为基础的高压开关柜无线测温系统的设计方案。并对温度采集、数据传输、数据处理、超限报警模块提出了具体的软硬件设计优化方案。该系统能对高压开关柜工作过程中触头温度进行全程监控,信号采集稳定,测温仪与无线温度监测点、上位机相互通信状况良好,能够确保高压开关柜更好的稳定运行和统一的监测站管理。     

基于需求驱动的虚拟仪器软件自动生成构架

为消除当前图形化虚拟仪器软件开发过程中要求使用者具备软件设计能力的问题,研究了一种虚拟仪器软件自动生成的构架。此构架以用户需求为驱动,以行业类软件中功能的模块化为基础,建立功能集中的模块集及模块之间的关系,通过分析使用者对虚拟仪器软件的直接需求来消除当前图形化虚拟仪器软件开发过程中的设计环节,从而实现软件在需求分析基础上的自动化生成过程。最后通过软件开发平台验证了软件自动生成构架的可行性。     

基于AMESim的纯电动汽车热管理系统的优化设计

基于AMESim软件建立了完整的纯电动汽车的热管理系统模型,并通过整车实验验证了模型的正确性.在此模型的基础上,本文分别对水冷系统、高温环境下的热管理系统及爬坡工况下的热管理系统进行了优化设计,并对热管理系统的控制策略进行了优化,使热管理系统能适应不同工况和环境温度的整车热管理要求.本文基于AMESim软件对纯电动汽车的热管理系统进行优化设计的方法为研究和开发纯电动汽车的热管理系统提供了思路和参考.     

高速电主轴热态性能有限元分析

以数控高速加工中心电主轴为研究对象,采用Solidworks软件建立了电主轴的三维模型,应用有限元分析软件Abaqus对电主轴模型进行了热态分析,绘制了电主轴的稳态温度场分布图,并求出电主轴在不同转速下的温度值.为电主轴冷却系统的设计提供了依据.     

基于Pro/E抽油机新型减速器的运动仿真模拟

减速器作为重要的传动装置,在多个领域都得到了非常广泛的应用。主要介绍了油田抽油机专用减速器的一种新型设计,并应用Pro/E软件进行了建模、装配、模拟分析。结果表明,通过位置仿真能得到齿轮运转的干涉情况,并能直观地反映减速器内部齿轮的运转情况;通过运动学仿真能验证传动比;通过动态仿真能得到机构连接受力情况,并通过受力分析得到机构的振动情况。由此可以看出,直接应用Pro/E进行模拟,可大大提高设计效率。     

基于Solidworks和ANSYS的加工中心电主轴动静态分析

利用Solidworks和ANSYS建立某主轴一轴承系统的三维有限元模型,分析并计算出该电主轴的静态变形量与静刚度,采用Lanczos算法提取电主轴前四阶模态,又利用Harmonic谐响应分析方法取得电主轴在不同激励下的动力响应。仿真结果表明：该电主轴的动静刚度能够满足要求;电主轴的最高工作转速远离临界转速,能有效避免共振现象的发生。该模型分析为主轴优化设计和再制造设计提供了参考。     

螺杆泵用无刷直流电机控制系统的设计

针对传统螺杆泵驱动存在的问题,设计了基于TMS320F2812 DSP控制芯片,油田螺杆泵驱动用无刷直流电机控制系统,并对所设计系统进行了建模仿真和实验.详细阐述了系统硬件及软件的设计方法,利用经典的PID算法,实现了无刷直流电机控制系统的双闭环调速.仿真及实验结果表明,无刷直流电机动态和静态特性好,控制系统运行稳定可靠,达到了设计要求.     

基于软总线技术的可重构虚拟仪器组态化研究

针对当前虚拟仪器对测量仪器系统在功能和人性化操作界面上所提出的要求,以传统虚拟仪器技术为基础,结合软总线控件技术和组态技术,提出了一种基于软总线控件组态化的虚拟仪器系统设计方法,同时利用GDI＋构建了3D虚拟控件库．通过加载不同的软总线控件进行简单的配置,既可生成典型信号分析系统,又可生成具有不同功能的其他虚拟仪器系统,进而完成在线动态测试．在保证系统安全运行的前提下,实现测试现场设备的功能组态化,增强了系统的可扩展性．