称重式电子料位计粉料简仓实时料位显示系统

筒仓作为贮存水泥、粉煤灰的装置在搅拌站中被广泛应用,常见的有1 00 t、200 t、300 t水泥筒仓和粉煤灰筒仓。长期以来,粉料筒仓料位测量一直是一个难以解决的技术问题。随着环保要求的提高,水泥、粉煤灰等物科由于无法准确测量仓位造成扬尘和污染,引起了环保部门和越来越多制造商的重视。目前国内使用的料位显示系统一般采用重锤式、电容式、微波式或超声波等形式,这些料位指示方式都存在无法连续实时测量、测量误差较大、成本过高、不易维护等不足,由于各种物料进料时是以质量计算,材料管理人员也希望筒仓贮料能以质量显示。青     

颗粒介质双筒剪切单元摩擦阻力的研究

为了研究颗粒流在摩擦副间隙中的运动和润滑特性,构建了一个双筒剪切装置来模拟无限剪切运动,并观察颗粒受剪切时所表现的特有现象。实验通过改变双筒的表面结构、转速、颗粒尺度和数量等因素来研究颗粒流的运动特性和对摩擦副的影响。结果表明：摩擦副表面越粗糙、颗粒数量越多、颗粒尺度越小,摩擦力越大;在剪切实验中,颗粒流表现出剪切膨胀现象,进而造成振动,其成因与颗粒架拱及强力链有关。     

车削SiCp/Al复合材料切削力预测模型研究

车削SiCp/Al复合材料切削力对刀具耐用度、零件加工质量有重要影响.为了准确预测SiC颗粒增强Al基复合材料车削时的切削力,提出了一种较为新颖的切削力预测模型.在该模型中,针对车削特点,将切削力产生归结于2个来源,即剪切变形区、前刀面摩擦区,重点分析了SiC颗粒对前刀面摩擦区的影响.利用PCD车刀和LG Mazak数控车床,进行了体积分数40%的SiCp/Al复合材料的车削实验.结果表明,该切削力模型在一定的切削参数条件下能够较准确地预测切削力.     

航空相机扫描镜系统的线性近似模型辨识

为深入认识摩擦对航空相机扫描镜系统频率响应特性的影响,获得更准确描述该系统真实动态的模型,使用随机相位多正弦信号测量了扫描镜系统的频率响应特性并进行了线性近似参数模型辨识.首先,介绍扫描镜系统辨识的实验平台与激励信号选择.然后,使用奇-奇频率随机相位多正弦信号分别测量扫描镜系统在非激励频率处和激励频率处的输出对输入信号幅值的依赖,从而定量评估摩擦非线性的影响.最后,基于信号采样均值及噪声采样方差、协方差估计辨识了扫描镜系统线性近似参数模型.实验结果表明,扫描镜系统的摩擦非线性主要出现在奇频率处,高于噪声10dB;系统的频率响应特性依输入信号幅值不同而各异,在低于20 rad/s频率区该差别尤为显著.由于摩擦非线性影响,扫描镜系统需要使用3阶模型描述;与正弦扫描方法相比,基于多正弦信号激励获得的参数模型可更好地描述扫描镜系统真实动态特性.得到的结果为控制器的设计奠定了基础.     

振动修整过程中三维介质运动离散模型的研究

振动修整过程中,系统中介质运动状态的变化受多方面因素的影响。因此,对振动修整系统中修整介质的动态运动情况进行预测具有重要意义。为此,基于离散元方法(DEM)建立振动修整三维有限元模型,用于计算介质粒子间的相互作用,如法向接触力和切向接触力;然后,基于Hertzian接触力学的DEM模型预测了单个粒子在机械振动容器内的动态运动;研究了接触刚度、摩擦、阻尼等接触参数对介质运动的影响,确定了振动修整过程的临界修整参数;最后,对仿真结果进行了实验验证。结论表明,振动修整三维离散有限元模型能准确预测介质流动和局部撞击颗粒的介质运动,通过参数设置调整颗粒运动模式和速度,能够获得最大限度地提高材料的去除率。     

二维颗粒系统中指数分布的几何结构

量化堆积颗粒的几何结构对于理解颗粒系统的宏观力学性质具有重要价值。本文通过Cell来量化圆盘颗粒在二维筒仓内的几何结构,发现重力驱动条件下Cell形状的概率分布满足指数函数分布,与颗粒系统的大小无关。值得注意的是,振动驱动条件下形如三角形的Cell发生了激增现象,形成概率提高了19%,而其他形状的Cell概率分布仍然满足指数函数分布。实验结果揭示了无序颗粒系统中介尺度条件下的有序堆积结构特征,为完善颗粒力学理论提供了数据参考。     

高副接触润滑油膜摩擦力测量系统

设计制造高副接触润滑油膜摩擦力测量系统。介绍该测量装置的结构组成和测试原理,选取2种PAO润滑油对纯滑动条件下的摩擦力进行实时测量,分别得到升速和降速过程中摩擦因数的变化曲线。依据摩擦因数曲线的变化趋势可界定出接触副润滑状态,表明该测量装置可用于评定润滑油的成膜特性和流变特性及摩擦副的表面特性,并为验证和改进已有润滑模型提供实验支持。     

介质恒压堵塞型油液污染度自动检测仪的设计

设计一种适合于各种性质流体的颗粒污染度检测的介质恒压堵塞型油污检测仪。阐述介质恒压堵塞型油液污染检测的原理,提出介质恒压堵塞型油污检测仪的总体设计方案;介绍污染监测仪的工作原理,对油液污染检测仪的主要机械结构进行设计,包括取样及恒压实现装置、换缸测试装置及反冲洗装置,其中对测试缸进行了创新设计,通过自动切换大小缸,使测试范围变宽、测试结果更准确;基于滤膜过滤基本方程建立恒压下滤膜的流量衰减模型,利用该模型可以定量检测油液的污染度。     

基于AMESim液压仿真与实测平台的某型装备俯仰回路故障诊断

针对某型导弹武器装备发射架举升缓慢的故障现象,运用液压装置试验系统对转塔液压装置进行试验检测,并基于AMESim仿真系统建立简化的俯仰回路液压仿真模型,根据故障分析,对减压阀失压、减压阀堵塞、液控单向阀堵塞和伺服阀信号放大器故障等4种故障进行仿真分析研究;联合液压装置试验系统试验检测和液压仿真分析结果完成液压装置的准确故障定位,发现过滤器上挤出的密封圈碎片造成减压阀的堵塞是该装备液压装置发生故障的具体原因。     

轴系摩擦力矩测量仪的研制

介绍一种高精度、快速测量轴系组件摩擦力矩的装置.该装置采用力矩平衡的测量原理实现了轴系组件的摩擦力矩测量,驱动系统采用伺服电动机,实现了无级调速,调试范围宽,满足了轴系在不同转速条件下的摩擦力矩测量.     

TOOL LIFE PREDICTION USING RANDOM WALK BAYESIAN UPDATING

According to the Taylor tool life equation, tool life reduces with increasing cutting speed. The influence of additional factors can also be incorporated. However, tool wear is generally considered a stochastic process with uncertainty in the model constants. In this work, Bayesian inference is applied to predict tool life for milling/turning operations using the random walk/surface methods. For milling, Bayesian inference using a random walk approach is applied to the well-known Taylor tool life model. Tool wear tests are performed using an uncoated carbide tool and AISI 1018 steel work material. Test results are used to update the probability distribution of tool life. The updated beliefs are then applied to predict tool life using a probability distribution. For turning, both cutting speed and feed are considered. Bayesian updating is performed using the random surface technique. Turning tests are completed using a coated carbide tool and forged AISI 4137 chrome alloy steel. The test results are applied to update the probability distribution of tool life and the updated beliefs are used to predict tool life. While this work uses the Taylor model, by following the procedures described here, the technique can be applied to other tool life models as well.     

神经网络在航空活塞发动机排气门故障预测中的应用

针对航空活塞发动机排气门卡阻故障,经过对故障机理的分析,提出了一种利用神经网络对排气门导套与气门杆的配合间障进行预测,以间接预测排气门卡阻故障的方法。将影响排气门积垢速率的因素设定合理的特征值,以这些特征值和发动工作时间作为输入向量,配合间隙作为输出向量,分别建立了GRNN神经网络和BP神经网络预测模型。预测实例表明,GRNN神经网络预测模型具有较高的预测精度、稳定的网络以及较快的收敛速度,预测性能优于BP神经网络模型,预测结果可作为评估排气门卡阻故障发生概率的有效依据。     

料仓结构的有限元分析与优化设计

假定料仓内散体是服从Mohr-Coulomb屈服准则的理想弹塑性介质[1],散体与仓壁之间的摩擦属于Coulomb摩擦接触问题.通过ABAQUS有限元软件对料仓在静载作用下进行应力分析,将有限元分析的结果与实际测试结果相校核,在此基础上得到料仓的力学性能,进而优化设计.     

筒仓物料拱效应特性及卸料量的计算

筒仓是物料储存的重要设备之一,物料的流出特性是筒仓设计中最重要参数之一。筒仓的持续卸料量不同于容器充满液体后的卸料量,对于液体,其液位的变化随着流速与卸料量的变化而变化,而对于颗粒状物料,其流速是恒定的。文中主要介绍了通过分析筒仓中拱的形成和坍塌来计算筒仓的卸料量的方法,给出卸料量计算公式。     

钢结构多出料口给配料仓结构计算

在对钢结构多出料口给配料仓结构设计过程中,根据散体力学理论研究了料仓物料的载荷计算公式,分析了多出料口给配料仓的特点,提出了针对多出料口钢仓的设计理念,并利用有限元软件对结构进行了计算分析。对大型钢料仓结构设计具有重要的指导意义。     

颗粒阻塞软体驱动器承载特性研究

颗粒阻塞效应广泛用于提高软体驱动器的承载能力,为了深入研究阻塞态驱动器的承载规律,对颗粒阻塞弯曲软体驱动器的受载变形规律进行实验测试和理论分析。驱动器的受载变形分为弹性变形和塑性变形两个阶段,塑性阶段具有近似线性的应变强化现象,且流动阻力波动较大。增大驱动器内外压差后,弹性系数、屈服力及应变强化程度均显著提升。屈服力和应变强化程度对驱动器承载性能的影响更大,仅考虑颗粒阻塞的变刚度效应是不全面的。同时基于石膏粉末3DP打印技术提出一种新的硅胶型腔消失模制备方法,可提高效率和精度。     

颗粒流驱动变刚度弯曲软体驱动器的设计及运动仿真

为提高软体机器人的承载能力，利用颗粒物质兼具流体和阻塞刚化的特性，设计了一种变刚度弯曲软体驱动器。以颗粒物质力学为指导，设计并制造了变刚度弯曲软体驱动器样机。通过试验获得了分别描述颗粒物质和变形腔材料的联合弹塑性模型、Ogden超弹本构模型，提出了软体驱动器运动过程的有限元仿真方法，搭建了变刚度软体驱动器实验平台。实验与仿真获得的弯角误差约为15.6%，利用颗粒阻塞原理可使承载能力提高约1.75倍。     

Autonomous estimation of angle random walk of fiber optic gyro in attitude determination system of satellite

Angle random walk of fiber optic gyro is a dominant noise source in high-accuracy attitude control system of satellite. The coefficient of angle random walk denotes the magnitude of angle random walk and can be regarded as a “state of health” for gyro diagnosis. However, satellite motion included in gyro output disturbs in-orbit estimation of angle random walk. Moreover, the Allan variance method has too large offline computational effort and data storage requirements to be applied to in-orbit estimation. In addition, with the development of deep space exploration, it is urged that satellite should be more autonomy including autonomous fault diagnosis and reconfiguration. To overcome the barriers and meet satellite autonomy, we present a new autonomous estimation of angle random walk. A difference between angle increments of star sensor and gyro is taken to remove satellite motion from gyro output. Then, a simplified observation model based on Allan variance is proposed to estimate the angle random walk. Simulations show the proposed method correctly estimates the coefficient of angle random walk in real time and tracks the degradation of angle random walk caused by gamma radiation in space. The technique proposed here effectively isolates satellite motion, and requires no data storage and any ground support.     

基于概率统计的磨削力研究

采用数理统计的方法对磨削弧区的粒子进行概率统计分析，在对单颗磨粒受力状态进行分析的基础上，建立了磨削力理论计算模型。通过试验研究对理论分析进行了验证，结果表明，试验结果与理论预测结果较为吻合，该计算模型能够准确预测磨削力。     

数字信号处理技术在科氏质量流量计中的应用

科氏质量流量计是目前应用范围最广、发展速度最快的流量计之一。数字信号处理技术是科氏质量流量计的核心技术,直接决定其测量精度、测量稳定性等性能指标;而流量传感器输出信号的数学模型是信号处理的依据和基础。国内外学者提出了多种信号处理方法,但是,没有根据不同的信号模型和不同的应用场合对各种信号处理方法进行比较和评价。为此,根据不同数字信号处理方法的特征量提取原理,分析了其具有的优缺点。针对科氏质量流量计单相流、批料流与气液两相流测量这3种典型应用场合中存在的关键技术问题,依据随机游动信号模型、突变信号模型和自回归滑动平均(ARMA)信号模型,分别从计算精度、响应速度、收敛性、抗干扰能力和对参数变化的敏感度等方面,对不同信号处理方法进行考核和对比,确定了3种典型应用场合下,解决关键技术问题,性能最佳的数字信号处理方法。