非刚性轴无振动车削实验研究

非刚性轴在煤矿机械中得到了广泛的应用，例如，液压支架中的活塞杆就是一种典型的非刚性轴。通常非刚性轴是轴的长度与其直径之比（L／D）≥15，这里讨论的非刚性轴是指其刚度固有系数大大小于工艺系统刚度系数。非刚性轴外圆面加工的难度首先与轴的抗振性有关，当切削过程中产生的自激振动的频率等于工艺系统振动的原始固有频率时，将产生共振，并严重影响非刚性轴的加工精度。减小非刚性轴加工难度的重要途径是消除切削过程中的振动。由此可见，刚度系数不仅与比值L／D有关，而且还与轴的直径有关：在L／D值为常量时，较小直径的轴具有较低的刚摩和较荠的抗振性。     

(Ti0.25Zr0.25Nb0.25Ta0.25)C高熵陶瓷的制备、力学性能及氧化行为研究

本文通过对碳化物粉末进行放电等离子烧结(SPS),成功制备了(Ti_0.25Zr_0.25Nb_0.25Ta_0.25)C高熵陶瓷(HECs),系统研究了HECs的微观结构演变、力学性能和氧化行为。结果表明,单相HECs的形成温度为1 800 ℃,低于已报道的HECs烧结温度。1 900 ℃烧结的陶瓷晶粒细小,平均晶粒尺寸约7.5 μm,元素分布均匀,相对密度高达99.2%。1 800 ℃和1 900 ℃烧结的HECs的室温显微硬度值分别为30.9 GPa和33.2 GPa,断裂韧性值分别为(4.6±0.24) MPa·m^1/2和(4.5±0.31) MPa·m^1/2,高于大多数已报道的HECs。原位高温纳米压痕试验结果表明,HECs的硬度随温度的升高而降低,当温度达到500 ℃时,1 800 ℃和1 900 ℃烧结的陶瓷硬度分别下降到21.9 GPa和22.2 GPa,具有突出的高温稳定性。此外,HECs在温度低于500 ℃时无明显氧化,当温度超过650 ℃时会发生明显氧化,氧化速率随温度升高而增加。     

基于结合部刚度特性的丝杠可靠性试验台模态分析

为获得自主设计的丝杠可靠性试验台的动态特性,对试验台进行有限元动力学建模。针对丝杠系统具有大量可动结合部、但传统有限元方法不能很好模拟结合部接触的特点,采用赫兹弹性体接触理论计算丝杠螺母、导轨和轴承三类结合部的接触刚度,由此建立修正后的有限元模型。利用力锤激励法对试验台进行了试验模态分析,对比试验与修正后模型结果,模态频率最大误差不超过4%,验证了模型的精度,为退化试验后下一步的丝杠故障诊断和寿命预测提供了动力学依据。     

双层过道布置问题的混合整数规划模型及启发式求解方法

针对布局活动中为节约用地成本设施被迫布置在多层空间的情况,提出双层过道布置问题,并构建了该问题的混合整数规划模型。该模型考虑了设施在两层空间的布置优化,且不同层设施之间存在物流交互,交互通道为放置在过道最左边的货梯。针对该问题,提出一种基于C2Opt邻域搜索的启发式算法,同时引入inversion程序产生扰动,采用倒置的方式重新排列当前设施序列,以避免算法陷入局部最优,并设置了最优设施序列的记忆功能,以保留邻域搜索过程中的精英解。基于建立的混合整数规划模型,运用Lingo软件对28个测试问题(9~49个设施)进行了精确求解,进而应用所提启发式算法对所选测试算例进行测试,并与3种启发式算法的求解结果进行对比,结果表明所提启发式方法在求解质量和计算时间上均有良好表现。     

混沌振子识别轴承早期故障的极半径不变矩判据

现有的基于混沌振子检测轴承故障的方法的关键步骤是混沌振子相态转变判别,目前大多采用李雅普诺夫指数等特征值进行判断,针对其计算过程复杂,耗费时间长的缺点,基于图像识别技术,提出了一种以极半径不变矩参数作为相态转变的识别方法。通过构造Duffing混沌振子,分析了其相态转变与周期策动力的变化关系,证明其用于轴承早期故障识别的可行性;给出了极半径不变矩的定义,并证明在混沌振子相图由混沌运动态向大尺度周期态转变的过程中,随着周期摄动力不断增加,极半径不变矩表现出单调递增的特性;与HU氏不变矩及二维近似熵判别方法进行对比,讨论了极半径不变矩的抗噪声干扰能力;最终,将该方法用于实际搭建的钻机动力头轴承早期故障诊断的试验中。试验结果表明:极半径不变矩可以识别混沌振子相态过程转变,最低检测信噪比达到-36.99dB,且识别准确率也较另外两种方法提高了4%~7%。证明该方法可以用于轴承早期故障识别,具有识别准确率高,抗噪声干扰能力强,计算简便的优点。     

一种超临界材料铣削切削力试验研究

利用单因素法对超临界材料1Cr11Co3W3NiMoVNbNB进行铣削实验,分析切削用量的改变对主切削力、进给力、背向力和总切削力的影响规律,并提出超临界材料1Cr11Co3W3NiMoVNbNB粗铣加工时的参考切削用量。     

水轮发电机定子线圈模具的知识模板构建及应用

由于水轮发电机定子线圈空间形状复杂,其设计和修改的工作量较大,因此提出基于骨架和知识模板的三维参数化设计。对知识模板的模板库进行分类,分为标准件模板库和结构件模板库。通过对此种设计方法流程的研究,提出在系列化产品设计中模板应用的设计规范。研究了骨架设计技术,与模板库设计技术融合,实现结构件的参数化驱动与快速调用。对某类水轮发电机定子线圈的模具进行知识总结,并在快速设计中进行验证,大大提高了设计效率。     

一种新型军用雷达车电液比例系统及其同步控制策略研究

军用雷达车主要用于雷达天线快速、稳定地架设和撤收,完成对空打击、地面跟踪、信号干扰等任务。为保证车辆在不同环境下快速、高效地完成各个动作的架撤,设计了一种基于CAN总线的电液比例系统,满足了车辆自动化一键式操作的要求。建立了同步架撤天线时电液比例系统的数学模型,提出了基于交叉耦合原理的同步控制策略,保证了雷达天线同步架撤的顺利进行。实验结果表明:所设计的自动化电液比例系统具有工作稳定、可靠,响应速度快等优点,其同步控制策略具有较好的控制性能。     

掘进机机载除尘风机的改进

针对现有的掘进机机载除尘风机在掘进过程中存在的吸风口位置过低、吸尘口体积过大等亟待解决的问题,有针对性地对除尘风机提出了改进原有吸风口结构、增加前部吸尘口、增加过滤捕尘装置和增加风流转换器的改进措施。改进后的掘进机机载除尘风机被应用于井下掘进工作面,应用结果表明:相较于改进之前,改进后的除尘风机不仅体积缩小,工作噪音减小,消除了爆炸隐患,而且在其使用后,司机位置和掘进机后的粉尘浓度均有明显的降低,更加有效地控制掘进工作面掘进工程中的粉尘污染。     

改进LMD和排列熵的滚动轴承故障诊断

针对滚动轴承故障振动信号的复杂特性和局部均值分解(Local Mean Decomposition,LMD)方法存在的端点效应问题,提出了基于振动信号自相似性对左右端点两侧延拓来抑制端点效应问题的改进LMD、排列熵(Permutation Entropy,PE)及优化K-均值聚类算法相结合的轴承故障诊断方法。首先通过改进LMD将非线性、非平稳的原始故障振动信号分解出一系列的乘积函数(Production Function,PF)分量,对包含主要故障信息的PF分量提取PE值作为故障特征分量,在提取特征量的基础上,最后采用优化后的K-均值聚类算法对故障类型进行识别分类。将该方法应用在滚动轴承实验数据,实验结果表明该方法可以准确、有效的实现滚动轴承的故障诊断。