基于内切圆弧的交流牵引电机齿肩削角降噪方法

针对交流牵引电机存在电磁噪声过大而影响其推广应用的问题,提出一种基于内切圆弧的交流牵引电机齿肩削角降噪方法.阐述交流牵引电机电磁噪声产生的根本原因及有关径向电磁力谐波空间阶次的计算方法,建立电机定子齿肩采用内切圆弧式削角处理前后定子齿槽与转子表面间气隙宽度随转子位置变化的函数关系式,分析定子齿肩削角处理对电机电磁噪声的影响,并对其效果进行仿真,同时与直线式齿肩削角法的效果进行对比分析.结果表明,交流牵引电机定子齿肩采用内切圆弧式削角处理后可显著降低其电磁噪声,并且具有比直线式削角法更好的降噪效果.最后对一台5.5kW交流牵引电机进行内切圆弧式定子齿肩削角,取得了8.4dB(A)的降噪效果,由此可见,该方法具有较好的应用价值.     

基于果蝇算法的开关磁阻电机多目标优化研究

针对采用传统算法对开关磁阻电机(SRM)本体进行多目标优化时存在算法复杂、调节参数多、计算量大且易陷入局部最优解等问题,提出一种基于果蝇算法(FOA)的SRM本体多目标优化设计方法。利用极限学习机算法建立SRM非参数模型,采用FOA算法对其进行优化,实现了SRM定转子极弧的全局最优设计,最后对该优化算法的效果进行了仿真验证,同时与传统粒子群优化算法(PSO)进行了对比分析,结果表明,FOA算法不仅获得了较PSO算法更好的转矩波动系数和效率指标,而且具有参数设置少、收敛速度快且不易陷入局部最优解等特点,具有较好的应用价值。     

深海柱塞泵补偿器优化试验

深海钻机冲洗钻杆的柱塞泵外部被一定压力的海水包裹,泵承受着里外双向的压力作用,而泵缸体内部的液压油压力低于外部海水的压力,海水就很易侵入到缸体内,影响泵使用寿命。针对这一问题,开展深海柱塞泵压力补偿器的设计研究。试验表明:减振效果随着弹簧的压缩量增加而变好,但是到达一个临界值(即弹簧压缩2 cm)后,随着压缩量的增加,减振效果不仅不会变好,反而慢慢变弱。     

基于Buck-Boost矩阵变换器的异步电机调速系统控制策略

针对以Buck-Boost矩阵变换器(BBMC)为功率变换器的异步电机调速系统,提出一种基于有限时间控制的变频调速控制方法。首先,根据异步电机的给定转速,经基于PI-IP控制的矢量控制算法获得异步电机的给定电压,并以该给定电压作为BBMC的参考输出电压。再以BBMC中电容电压与电感电流作为系统控制变量,经有限时间控制算法得到BBMC中对应功率开关的占空比。再根据该占空比对BBMC中对应功率开关实施控制,由此可在BBMC输出端获得与其参考输出一致的输出电压,从而实现异步电机实际转速对其给定转速的准确跟踪,达到对异步电机转速进行准确控制的目的。最后通过仿真和实验对上述控制方法进行了验证。     

深海海底钻机硬着底动力学建模与分析

以三支腿深海海底钻机为研究对象,为实现其水下布放时安全着底,针对钻机硬着底进行动力学建模与分析。首先,构建考虑钻机机体平面运动、脚板空间运动的7自由度钻机着底动力学模型;然后,通过法向考虑重复动加载问题、切向引入修正摩擦系数建立脚板-底质接触力模型,采用等效弹簧-阻尼法建立支腿轴向力模型,并同时考虑钻机与海水间的摩擦阻力及水动力等因素;最后,以我国“海牛Ⅱ号”深海海底钻机为例,对“海牛Ⅱ号”的着底过程进行数值仿真分析。结果表明：“海牛Ⅱ号”在硬着底过程中,钻机机体最大偏转角未超过1°,支腿脚板最大沉陷深度约为0.19 m,支腿油缸所受最大轴向力为714.9 kN,约为钻机自重下支腿静态轴向负载的12倍,机体质心最大合加速度为53.6 m/s²(约5.5g),各项响应数值均在设计允许范围内,钻机在设定工况条件下能够实现安全可靠着底。     

不同环境介质下TC4钛合金与工程塑料摩擦磨损行为研究

为优选透平式能量回收一体机关键零部件耐磨材料,以TC4钛合金与共聚甲醛、均聚甲醛、PEEK及改性PEEK组成的配对摩擦副作为研究对象,利用立式万能摩擦磨损试验机开展干摩擦、纯水及海水环境介质下配对材料的摩擦磨损试验,定量获得各摩擦副的摩擦因数和磨损量,并对摩擦试样的表面形貌进行分析。结果表明:在干摩擦环境下共聚甲醛摩擦因数和磨损量最小,在纯水和海水环境下改性PEEK摩擦因数和磨损量最小;TC4钛合金与均聚甲醛、共聚甲醛、PEEK配副时磨损机制为黏着磨损,主要表现形式为涂抹和擦伤,TC4与改性PEEK配副时磨损较轻微,主要表现形式为轻微磨粒磨损。     

一种新型的混沌步长果蝇优化算法

针对果蝇优化算法存在算法易早熟、收敛不足的问题,将Hénon混沌映射引用为步长因子,提出了一种混沌步长果蝇优化算法。利用Hénon映射所产生的混沌现象具有良好的遍历性、多样性的特点来改进果蝇算法的固定步长,并增加放大系数以提高算法的全局和局部搜索能力以及跳出局部最优解的能力。对10个经典测试函数进行测试,并与多个算法进行了对比分析,研究结果表明,该算法具有较高的全局搜索和跳出局部最优解的能力。     

结构化超硬磨料砂轮设计与制备研究进展

从减摩降力、导屑促排、储液换热的角度出发，探索结构化砂轮在降低磨削力及磨削温度、抑制工件表面热损伤、提高工件加工表面完整性等方面的有效方法。以砂轮表面/基体结构的几何形状、三维尺寸及排布方式等因素对磨削性能的影响为主线，对结构化砂轮设计、制备的基本原理与最新进展进行了全面的论述和总结，重点揭示了结构表征参数-砂轮磨削性能-工件表面质量的内在关联，深入剖析了结构化砂轮在磨削中的优越性，并预测了其未来发展趋势，旨在为推进超硬磨料结构化砂轮的设计及制备技术发展提供理论指导和实践经验。