偏心荷载下薄板基底压力非线性分布数学模型

利用压力测量系统实测薄板基底压力的分布情况,研究在偏心荷载作用下薄板基底压力的分布形式,建立了偏心荷载作用下薄板基底压力分布数学模型。将所建立的数学模型值和传统的线性假设分别与通过压力测量系统所测得的薄板基底压力试验值进行对比并作误差分析,数学模型与试验值的平均误差12.12%远小于线性假设与试验值的平均误差29.14%。结果表明:在偏心荷载下,薄板基底压力的分布用本文建立的数学模型来描述相对于传统的线性假设更准确。     

永磁同步电机定子齿磁通分析与偏心故障在线诊断

为提高电机和整个驱动系统的可靠性,建立偏心故障下定子齿磁通的数学模型. 根据偏心时定子齿磁通的时间、空间分布特点,提出一种可以全面反映偏心故障及其各项参数的故障特征量. 在实时测量定子齿磁通的基础上,提出故障特征量的具体算法以及偏心故障及其类型、方向、程度的诊断方法. 仿真和实验结果表明:所提出的方法可以在电机全运行范围内准确、有效地诊断偏心故障;可以对永磁同步电机的偏心情况进行实时监测,有效减小故障带来的损失,提高电机及驱动系统可靠性.     

基于Flex传感器的免耕播种机播深自动控制系统

为了解决免耕播种机在秸秆覆盖地作业时由于播种深度不够造成的种子裸露现象,以及提高免耕播种机播种深度的控制精度,设计了一套免耕播种机播深自动控制系统,采用Flex传感器作为仿形元件,建立了其在限深轮内的运动数学模型,推导出了Flex传感器的输出电阻变化率与传感器进入印痕区长度的关系。并据此模型采用3个Flex传感器实时检测限深轮与地面接触时的胎面形变,实现播种单体对地压力的监测。系统根据播种单体对地压力的变化,控制电-气比例阀实时调节气压弹簧对播种单体的下压力,从而保证播种深度的一致性。田间对比试验结果表明:Flex传感器和PVDF传感器均具有可靠的仿形性能,在播种作业速度为2.78m/s时,基于PVDF传感器的控制系统和基于Flex传感器的控制系统均能实现播种深度自动调节功能,但后者的控制精度更高,其控制误差在±8mm之间。     

弹性胶辊与刚性辊轮滚动接触区域的数值分析

研究纸张输送系统中弹性胶辊与刚性辊轮接触区域的应力应变分布. 建立弹性胶辊与刚性辊轮接触的数学模型,应用配点法对问题进行求解,得到正压力和弹性层厚度对接触区域应力应变分布的影响. 正压力与接触区域的应力成正比,弹性层厚度与接触区域的应力成反比. 为纸张输送胶辊的设计提供参考.     

电涡流式电缆偏心在线检测系统的研制

针对电缆生产中出现的电缆偏心检测问题,依据电涡流无损检测原理,利用AT89C52单片机和PC机,研制了电缆偏心在线检测系统．该系统可识别电缆线芯在绝缘层中周向24个方向上的位置信息,以此拟合出偏心量和偏心方向,在PC机显示器上以图文方式显示检测结果．静态实验表明,对于线径大于1mm的电缆,偏心量检测误差度达到0．05mm,满足了在线检测实时、准确的要求。     

热轧钢板长度测量系统

介绍一种测量每道次轧件长度的实时测量系统这种测量系统巧妙地利用了四辊轧机液压微调计算机厚度控制系统的压力检测信号,作为咬钢和抛钢识别信号。经现场使用,证明该系统具有测量准确、使用简单、维护量小等特点,能满足实时测量每道次轧件长度的工艺要求。     

光纤温压法实现油井动液面的实时监测

针对油井动液面不能实时监测的问题,采用一种将压力测量和温度剖面测量相结合的方法对油井动液面进行实时监测。设计了基于偏心推杆结构的光纤压力计,采用多模光纤测量温度剖面,根据温度剖面上的拐点确定动液面初始位置,通过初始压强及动液面初始位置计算井中液体密度,之后仅利用压力计随后测得的数据即可求出动液面的实时位置。实验结果表明,光纤压力计有很好的线性度和重复性,其线性度为0. 999,压力灵敏度达到230. 9 pm/MPa,满足井下压力测量要求,同时多模光纤所测温度剖面拐点明显,易于读取,将两种方法结合可对油井动液面数据进行实时准确的监测。     

热轧钢板长度测量系统

介绍了一种测量每道次轧件长度的实时测量系统，这种测量系统巧妙地利用了四辊轧机液压微调计算机厚度控制系统的压力检测信号，作为咬钢和抛钢识别信号。经现场使用，正确该系统具有测量准确，使用简单，维护量小等特点，能满足实时测量每道次轧件长度的工艺要求。     

六辊轧机辊系弹性变形研究

在板带轧制中,轧机辊系弹性变形是影响板形质量的重要因素.以弹性基础梁理论为基础,将辊间接触及工作辊与轧件间的接触采用弹簧模拟其力学模型,从而获得六辊冷轧机辊系弹性变形的解析数学模型;提出了一种将轧件断面形状分布与轧制压力分布耦合的迭代计算轧机辊系弹性变形和轧件最终断面形状的方法,利用MSC. MENTAT/MARC软件建立了六辊轧机辊系弹性变形的非线性接触有限元模型.计算结果表明:采用解析法、有限元法计算出的轧件断面形状与现场实测出的轧件断面形状及板带凸度数值相近,这说明研究方法和模型的有效性.     

弹性针织服装围度方向的压力数学模型

基于对人体着装后的形态分析,确立了弹性针织服装在围度方向的物理模型,并依据弹性面料与人体围度方向的压力作用关系．最终创建了围度方向的服装压力数学模型．该模型描述了人体皮肤表面压强值与单位宽度面料回复力之间的相互关系．可为进一步研究弹力针织服装压力舒适性及放松量提供参考依据．     

基于电容测微原理的气缸活塞泄漏研究

针对气浮无摩擦气缸的活塞泄漏流量大且难以直接建模的特点,提出基于电容测微原理的活塞耗气量建模方法.以活塞外圆柱面与缸筒内壁构成的偏心圆柱电容器的电容为研究对象,以高精度的流量测试系统为基础,设计一套测量装置,研究气体轴承在单侧供气的情况下电容与供气压力及耗气量之间的关系.结果表明,活塞在缸筒内的偏心与电容呈现出显著的函数变化规律,可以作为研究活塞偏心的间接手段,提出活塞工作状态的指示变量及实现方法;以电容作为衡量活塞偏心的手段,以实验数据为基础建立供气压力与耗气量的离线数学模型,在保证精度的基础上避免了对活塞偏心直接测量,简化了建模工作.     

普通麻花钻刃磨偏心时钻削力的预测及对孔尺寸精度的影响

本文建立了预测普通麻花钻后刀面刃磨偏心时的轴向推力、扭矩及径向力和偏心量与孔加工尺寸精度之间的数学模型。该数学模型是借助于普通斜角切削力学的理论来计算切削力,并假设钻头—钻卡—钻床主轴是绝对刚性和不是绝对刚性两种情况。为了验证该数学模型,作者进行了定量的测试和实验,其结果表明:数学模型能够较准确地预测偏心麻花钻钻削时所产生的轴向推力,扭矩及加工孔的尺寸精度。     

装载机工作装置动态载荷测试方法与试验研究

为获得装载机铲装作业过程中工作装置各铰接点处的动态载荷时间历程,基于达朗贝尔原理建立了动平衡状态下工作装置的受力模型,提出一种考虑构件重力和惯性力的动态载荷测试方法.构建铰点力、油缸压力、油缸位移和动臂应变等多参数同步采集系统,进行散状物料铲装试验,获得了求解受力模型的基础数据.建立动臂有限元仿真分析模型,对比分析测点应力实测值和仿真值.结果表明:提出的测试方法获得的结构应力值能够准确地反映工作装置在铲掘作业过程中的应力分布规律,仿真值与实测值的变化趋势一致,验证了数学模型和测试方法的合理性.     

基于分形理论的高压辊磨机出料粒度分布模型

为了研究高压辊磨机出料的粒度分布及其粉磨速率,采用分形理论方法,建立并验证了高压辊磨机出料粒度分布的数学模型,考察了高压辊磨机操作因素对该数学模型中唯一参数分形维数的影响,最后得到高压辊磨机粉磨速率的一般表达式.研究结果表明:该数学模型所得结果与试验值的最大误差为6.64%,最佳预测区间为0~5mm;高压辊磨机的工作压力与分形维数是非线性关系,分形维数随液压油缸压力的增加而增加,并在液压油缸工作压力达到临界点10MPa时停止增加;与此对应的是高压辊磨机的辊面转速对分形维数几乎无影响.     

基于调速阀的进口节流调速系统负载变化动态特性研究

以调速阀进口节流调速系统为例,建立以负载作为输入,液压缸无杆腔压力作为输出的系统数学模型,将系统简化为稳定的二阶系统,得到了液压缸无杆腔压力超调量的变化规律.利用压力传感器测量液压缸无杆腔压力变化,特别是压力超调量的变化,对理论推导和分析所得结论进行了试验验证.     

复卷机成品纸卷紧度的在线测量

针对纸卷卷取松紧程度无法实时检测的问题,重新考虑了紧度表达的含义,对纸卷紧度做出如下的定义：用纸卷的直径变化规律来反映纸卷卷取的紧度.根据不同纸种对紧度的要求设定了相应的直径变化曲线,重点分析了前、后底辊转矩差以及液压系统所释放的压力对紧度控制的影响,得出了有效的控制方式,从而达到了实时在线测量紧度的目的.     

起落架作动筒脉冲试验设备分析与试验

压力脉冲试验设备是一个复杂的非线性系统,其控制方法研究与传统的线性系统有很大不同,对其分析研究的难点主要集中在整个系统的物理实现以及复杂管路系统数学模型的建立上。先分析了整个试验系统的组成和原理,详细研究了非恒定流体的基本方程,然后进行的静态设计为后面的动态仿真提供了参数依据。采用特征线法建立了系统数学模型,运用模型分析了脉冲试验设备压力的瞬态过程,通过仿真试验重点对水锤波波形的影响因素进行分析,从而明确各因素对水锤波波形的影响。最后,通过对该试验主要的被试件——起落架收放作动筒关键参数的不同组合进行试验,验证了模型以及仿真分析的正确性,确保了脉冲试验的顺利完成。     

履带车辆肘内式油气悬挂建模与试验研究

为了准确获知项目组设计的新型肘内式油气悬挂的静态及动态特性,进而对该悬挂的主动控制进行研究,以该新型肘内式油气悬挂结构参数和工作原理为依据,建立了肘内式油气悬挂弹性特性的数学模型,对其主要性能进行仿真研究,并利用单轮台架实验验证模型的合理性,获得了试验车辆姿态调节的主要参数.在此基础上对肘内式油气悬挂的多个物理参数,如初始充气压力和激励频率等对肘内式油气悬挂特性的影响作了进一步的分析和讨论.     

小球式旋转直驱压力伺服阀卡滞机理研究

针对小球式旋转直驱压力伺服阀（BRDDPSV）静态测试卡滞问题,建立阀芯运动全局函数,包括基于缝隙流理论建立倾斜阀芯径向力模型,基于Coulomb摩擦理论建立阀肩触壁静摩擦-滑动摩擦模型. 理论解析曲线合理复现了静态测试卡滞问题：偏心驱动下阀芯逆时针旋转倾斜,右侧阀肩触壁,初始静摩擦导致阀芯卡滞,逐渐提升的电流水平克服摩擦形成阀芯运动超调. 为了保证电流指令与控制压力的近似比例特性,阀芯回拉复位,形成重复的正向驱动阀芯卡滞. 基于阀肩不触壁原则,获得阀芯是否卡滞阈值条件. 研究结果表明：增大阀芯与阀套初始半径间隙或减小小球偏离阀芯轴线的初始偏心量,均可以提高阀芯不卡滞的输出压力阈值;对于21 MPa系统压力及0~8 MPa输出压力的实际需求,在不改变其他参数的情况下,将初始半径间隙和初始偏心距分别调整为5.1 μm和0.2 mm,可以在维持原有性能的基础上获得阀芯运动全局不卡滞的最优解.     

充气伸长型气动柔性驱动器刚度特性

为实现充气伸长型气动柔性驱动器的变刚度控制,对其输出力模型进行改进,建立气动柔性驱动器的静态刚度和动态刚度数学模型,指出气动柔性驱动器的动态刚度为静态刚度与气压刚度之和.试验和仿真研究结果表明:供气压力是影响充气伸长型气动柔性驱动器静态刚度和动态刚度的主要因素,静态刚度和动态刚度均随供气压力的增大而增大,且呈现较好的线性关系.