纤维针刺轻量化热防护结构力学性能研究

本文以高超飞行器针刺轻量化热防护结构为研究对象,基于数值仿真方法,通过编写针刺纤维束、编织复合材料面板以及气凝胶夹芯材料的损伤与失效分析的UMAT子程序,研究了该热防护结构在典型面外拉伸、压缩荷载下的失效行为,同时本文开展了该针刺轻量化热防护结构在典型机械荷载下力学性能的实验测试工作,数值仿真结果与热防护结构试验件的面外拉伸、面外压缩、层间剪切实验结果吻合较好.     

基于LabVIEW的纤维投料机非线性偏差校正

针对纤维投料机在纤维称量过程中偏差过大的现象,在分析纤维投料机结构与工作原理的基础上,基于LabVIEW对纤维称量过程的数据采集,利用回归分析及最小二乘拟合原理,建立了纤维投料机质量称量过程非线性校正数学模型,并利用 LabVIEW 上位机系统将拟合系数实时反馈至可编程逻辑控制器( programmable logic controller,PLC)的质量称量控制模块,实现了对质量称量过程的实时自动校正.通过静态加载试验及沥青玛蹄脂碎石( stone mastic asphalt,SMA)混合料的路用性能试验对校正后的质量称量系统进行了验证.结果表明：采用该控制方式后,纤维质量称量偏差由校正前的7.3%下降至1.4%,达到了±2%的误差设计要求.校正后生产的SMA混合料空隙率降低了17%,车辙变形量减少,动稳定度提高了4.4%,抗弯拉强度与弯曲破坏劲度模量分别提高了7%和10%,且其他路用性能指标均比校正前有所提高,并与室内试验最佳纤维掺量下的性能相吻合,为避免纤维少投或多投现象的发生及提高SMA混合料的质量提供了一定的帮助.     

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.     

双钢轮振动压路机振动系统负载特性

从理论上分析了双钢轮振动压路机在平稳振动状态下所受的外负载,主要包括钢轮的激振力、减振器的减振力以及随振材料的随动力,并利用14t双钢轮振动压路机进行了平稳压实作业试验研究。结果发现,平稳振动状态下,低幅高频时随动负载占振动系统总负载的40%~50%,而高幅低频时随动负载占振动系统总负载的70%左右。因此,在振动系统设计时,需要对激振力取2.5左右的安全系数以考虑平稳振动中随动力及减振力的影响。     

硼铸铁等离子相变强化层的组织与性能

采用等离子束对硼铸铁进行了表面强化,对等离子强化层的显微组织、显微硬度和耐磨性进行了研究。结果表明:硼铸铁经等离子束淬火处理后,其强化层的组织为隐针马氏体+残余奥氏体+片状石墨+硼化物,硬度为未处理的2￣3倍,强化层的显微硬度随深度呈非线性关系,最高硬度达1 000 HV0.1。且随工作电流的增加,强化层的深度增加,表面硬度下降,次表层硬度增大且硬化层的耐磨性大幅度提高。     

轴流泵偏工况压力脉动和内流特性分析

轴流泵在偏离设计工况特别是小流量工况马鞍区附近运行时,流道内部强烈涡旋会造成剧烈的压力脉动,影响了泵组的安全稳定运行。本文以高比转速轴流泵为研究对象,对轴流泵5个流量工况点进行了整体流道三维流动计算,探讨该轴流泵运行时的非定常流动特性。数值计算采用RNG k-ε湍流模型,5个定常工况点计算的外特性曲线与轴流泵性能特点研究结果一致。对0.2Q_d和1.0Q_d工况进行非定常计算,结果显示,相同位置测点间的压力脉动混频幅值和频率均存在明显差异,0.2Q_d工况下相同位置测点间的压力脉动峰峰值最大超过1.0Q_d工况下4倍,说明此时流道内的流态分布很不均匀。测点离叶轮和导叶越近,低频脉动的主频受动静干涉引起的3fn和5fn脉动幅值就会明显增强,0.2Q_d工况下流道内测点受动静干涉作用的影响更强,脉动幅值为1.0Q_d工况下相同位置测点的3～5倍,且在转轮和导叶流道内影响的范围更广。结果表明,0.2Q_d小流量工况运行时压力脉动比1.0Q_d     

基于CAN总线的电动汽车能源管理系统

为保证电动汽车电子控制系统间通信的实时性、可靠性和互操作性,提出基于CAN总线的电动汽车能源管理系统;以AT89C52芯片为核心构建了能源管理系统的基本结构框架和总体功能方案;设计了CAN总线多功能集中器及其相应程序,使能源管理系统可以通过CAN/USB转接口和上位机(PC)通信,也可通过CAN总线与运动控制器相互传输数据,实现数据信息共享,并可动态显示能源节点状态;电池电压监控实验验证了能源管理系统的有效性和可行性,FUDS工况和整车实验验证了其稳定性和可靠性.     

一种快速轮对踏面光截曲线图像分割方法

为准确地实现轮对轮缘磨耗的测量,提出了将二维最大相关准则的阈值分割法应用于轮对踏面光截曲线图像的分割.引入量子粒子群优化算法代替穷尽搜索获取阈值向量.通过对实际的踏面光截曲线图象分割表明,该方法是一种实用、有效的踏面光截曲线图像分割法.     

正交异性钢桥面板U肋与桥面板焊缝连接处疲劳试验研究

以九江长江公路大桥主跨钢箱梁结构为研究对象,通过对实桥结构的有限元分析,确定了能够反映正交异性钢桥面板U肋与桥面板焊缝连接处受力状态的疲劳试样;依据理论分析和静载试验,获得了加载载荷与研究部位应力的对应关系;通过疲劳试验得到了该结构细节的疲劳破坏形式、应力-寿命曲线及容许应力幅值,为大桥的疲劳寿命评估、健康检测及养护维修提供依据,也为其它桥梁设计提供参考.