离心式压缩机转子故障识别的EEMD-PCA方法研究

针对离心式压缩机转子系统振动小,振动信号具有非平稳、非线性和伴随噪声干扰的特点,提出一种总体平均经验模式分解(Ensemble Empirical mode decomposition, EEMD)联合主分量分析(Principal component analysis, PCA)的故障识别方法。该方法以相关分析结合傅立叶变换选择基本模式分量(intrinsic mode function, IMF)为基础,构造了波动变化性指标以定量识别EEMD的噪声幅值参数;进一步获取各运行状态的14种时域振动评价指标并构造标准化特征数据集后,采用PCA降维法得出不同类型故障的振动模式类别。通过对离心式压缩机转子典型故障的振动信号分析,其结果表明该方法能够在解除信号非平稳非线性干扰的基础上,快速独立地提取信号中的主要振动模式,制定表征不同故障类别的特征数据区域,从而有效提高了离心式压缩机的故障识别能力。     

考虑单向拉伸横向应变演化的本构模型材料参数测定

有限元数值模拟的精度不但与本构模型的描述能力有关,而且与其材料参数的测定方法密切相关。该文以由Hill1948屈服函数和Swift等向强化模型组成的本构模型为例,比较了不同的材料参数测定方法对单向拉伸的轴向应力-轴向应变、横向应变-轴向应变试验数据的预测能力。参数测定方法采用了两种,一种是传统方法,即使用r值计算屈服函数系数,采用轧制方向单向拉伸应力-应变数据拟合强化模型参数;另一种是考虑单向拉伸横向应变演化的反向优化法,即使用不同方向单向拉伸轴向应力-轴向应变和横向应变-轴向应变试验数据,同时求解屈服函数和强化模型的材料参数。结果表明,当使用传统方法时,所得材料参数不能很好描述与轧制方向成45°方向的单向拉伸数据;当使用考虑单向拉伸横向应变演化的反向优化法时,所得材料参数能够较准确描述各个方向的单向拉伸力学性能。     

汽车花键轴零件的生产工艺综述

简述了花键联接的特点、花键轴零件在汽车底盘中的安装部位及其在汽车工业中的重要性。根据2008~2011年我国汽车总产销量分析了汽车花键轴零件的需求状况。分析了目前我国汽车花键轴零件的生产工艺及供货方式,指出强化我国汽车花键轴零件的高效、精密、节材工艺及设备研发的必要性,以及专业化、系列化、标准化、批量化生产汽车花键轴零件的迫切性。     

基于Kinect的投影式增强现实 装配诱导系统研究

针对大批量定制中产品装配工艺转换快、效率低、易出现差错等问题,提出并设计了一种投影式增强现实装配诱导系统。对装配诱导过程中操作者所需穿戴设备和手动操作计算机设备优缺点进行了归纳,系统将文字、图片和三维动画等诱导信息投影到真实装配场景中,诱导操作者完成了产品装配,并对此进行了测试;利用骨骼跟踪技术和人手边缘轮廓提取方法进行了手势识别研究,提出了一种装配诱导过程中的徒手交互方法,利用Kinect跟踪操作者头部方位,提出了一种基于视点跟踪自动变换投影图像,以及使投影内容随操作者视点变化的投影增强现实方法。研究结果表明:该系统可提高装配诱导过程中的人机交互性能和装配效率,具有一定的工程应用价值。     

机械密封润滑膜分布的超声检测技术

针对机械密封润滑膜分布检测问题,利用超声原理建立了机械密封润滑膜分布的多点测量模型。构建了由信号发生、超声发射-接收、数据采集及数据存储-显示等模块组成的润滑膜分布测量系统,并配备了模拟测量装置。在模拟测量装置上对厚度为5 μm、10 μm和20 μm的润滑膜进行了检测。结果表明：采用超声原理可对润滑膜分布进行精确测量,单点测量误差范围为0.2～1.1 μm,膜厚5 μm的检测精度最高。     

基于多源知识的立式轴系水润滑推力轴承设计分析

为使立式轴系水润滑推力轴承的设计过程更具科学化和规范化,促进具有我国自主知识产权水润滑轴承产品的研发,提出了1种基于多源知识的立式轴系水润滑推力轴承设计方法。该设计方法的核心是利用标准知识、经验知识及实测知识,在轴承的设计中实现知识驱动、组合创新。对立式转子水润滑推力轴承设计的知识来源进行了分类,并对设计知识的获取途径进行了探讨。建立了1个水润滑推力轴承设计知识库,以实现设计知识的获取和调用。给出了某立式轴系水润滑推力轴承的设计实例,根据基于多源知识的设计方法得到了该轴承的设计流程图。对设计轴承的静态性能仿真表明:该轴承符合使用要求,文中所述轴承的设计方法可以提高轴承的设计效率。     

磁控形状记忆合金驱动特性及其在液压阀驱动器中的应用分析

磁控形状记忆合金（Magnetic shape memory alloy,MSMA）是近年来新兴的一种智能材料,兼具传统智能材料如压电和超磁致伸缩材料响应快以及温控形状记忆合金应变大的特点,非常适合作为高性能驱动元件。在分析MSMA变形机理的基础上推导出材料的本构方程,引入温度作为材料变形影响因素修正了模型,并改进现有方程在材料预压力不为零时无法准确描述其变形的不足。试验测试了MSMA材料的变形特性,并基于试验数据建立神经网络模型以模拟变形过程中应力、应变等参数的非线性耦合关系。试验结果表明,该材料的体积能量密度可达70 kJ/m³,而能量转换效率高达80%。以高速开关阀为例研究了MSMA驱动高性能液压阀时的输出特性,完成了阀的结构设计、驱动器磁路和阀的流场仿真。阀芯驱动系统动态分析结果表明,MSMA直接驱动液压阀芯系统频率可达200 Hz以上,动态响应时间为5 ms。     

电场对甲烷-空气混合气燃烧特性的影响

利用定容燃烧弹研究了外加电场对甲烷-空气混合气燃烧特性的作用。加载电压为0、-5、-10和-12 kV,混合气的过量空气系数λ分别为0.8、1.0和1.6,代表浓燃、当量比和稀燃三种混合气状态。结果表明,电场方向上的火焰发展半径和火焰传播速度明显增加,原先近似圆球形的火焰形状发生变化。特别是稀燃混合气,电场作用下火焰的传播状况增加最为显著,火焰近似呈圆柱形。在加载电压为-12 kV时,对于λ=0.8、1.0和1.6的混合气,火焰拉伸速度最大值分别增加了42.3%、29.7%和111.7%。同时,混合气燃烧压力的发展明显加快,压力峰值出现的时间明显提前。对于浓燃和当量比浓度的混合气,压力峰值变化不大,而稀燃混合气的压力峰值增加较为明显。在-12 kV电压作用下,浓燃、当量比和稀燃三种状态下混合气的压力峰值时间提前了13.4%、7.5%和24.6%,相应的燃烧压力峰值增大了2.2%、1.0%和8.1%。本文应用外加电场对燃烧火焰产生的离子风效应及其对传播火焰形成的拉伸作用对试验结果进行了说明。     

医用热压膜材料理化性能研究

对4种隐形矫治热压膜材料BiolonTM、ErkodurTM、ScheuTM和DR ProformTM的理化性能进行研究,为临床选用适宜的热压膜材料以及开发新型热压膜材料提供数据支撑。物理性能主要通过力学测试和差示扫描量热法（DSC）,分别分析4种材料的应力应变曲线以及特定厚度（1.0 mm）的应力松弛性能以及热性能;化学性能主要采用傅里叶变换红外光谱（FTIR）和紫外分光光度计,分别对4种材料的化学成分和光学性能进行研究分析。研究发现：4种材料在厚度小于1.0 mm时,其力学性能表现为厚度越厚, 材料的拉伸强度和弹性模量越大;且在预设5 %位移量下,热压膜片的应力随时间衰减,且Scheu的应力松弛率最低;4种材料的主要成分是一种新型共聚酯聚对苯二甲酸乙二醇酯1,4环己烷二甲醇酯（PETG）,其DSC曲线均只有一个玻璃化转变平台,材料为无定型聚合物,且材料在可见光范围内（400~760 nm）的透光率均在80 %以上,材料透明性能优异,均可满足隐形正畸的要求。     

轧机轴承偏载下的有限元分析研究

实际工作中的轧钢机械工作辊既承受径向力，同时又受轴向力的作用，因此，轧机工作辊用轴承在不同偏载程度下，轴承套圈与滚子将有不同的接触应力表现。章运用ANSYS有限元分析软件，建立了ANSYS有限元分析模型，分析了实际工作中的轴承套圈与滚子的接触状态。通过对均布载荷和三种不同偏载情况下的有限元模型的计算分析，得到了偏载下滚子沿轴向方向的接触应力分布的偏载效应规律，以及当倾斜程度不同时，接触应力变化与载荷变化之间呈非线性规律；在进行轧机轴承设计、制造及使用时，必须考虑偏载的影响。中还指出，关于较大偏载状况的滚子接触应力分布规律的研究，对滚子母线进行合理修形具有参考价值。