流固耦合对油静压导轨动静特性的影响

油静压导轨被广泛应用于超精密机床,在设计和计算时往往都是将结构件作为刚体,即在工作过程中结构件不影响静压支承油膜厚度以及油压的分布。针对环形缝隙节流闭式油静压导轨,以封油面上动态雷诺方程和导轨的弹性变形方程为基础,再结合导轨工作台动力平衡方程,建立静压导轨的流固耦合模型。分析流固耦合对静压导轨压板变形量、动静刚度以及阶跃响应的影响。研究表明,导轨压板的变形随油腔压力的增加而线性增加;导轨压板的变形会导致动静刚度减小,也会导致阶跃响应的过渡时间变长;动静刚度的实测值与导轨压板有变形时的理论计算值吻合较好。     

水润滑橡胶轴承特性仿真与试验研究

为研究水润滑橡胶轴承特性,采用软件仿真与试验相结合的方法对轴承偏心率、摩擦因数、橡胶变形量、最小水膜厚度、长径比和水膜压力等参数及其与轴转速和载荷之间的关系进行深入探讨。应用Pro/E软件分别建立了轴承及其间隙的3D模型,并采用流固耦合方法及气穴模型在ANSYS和Fluent软件中对轴承动态特性进行模拟。为获得实际工况下的橡胶轴承径向截面全周连续水膜压力分布,研究轴承润滑状态,采用特殊的转轴设计,将压力传感器安装在轴端,并应用无线测试技术对水膜压力信号进行采集与传输。给出水润滑轴承试验台、转轴设计与传感器布置方案,最后应用无线测试系统对八纵向沟槽水润滑凹面橡胶轴承的水膜压力进行测试,并与仿真结果比较分析。研究结果表明,多沟槽凹面橡胶轴承不存在全周完全连续水膜,处于混合润滑状态;沟槽对水膜压力分布的影响较大;轴承某些板条上会出现水囊,形成明显的压力双峰;降低转速或者增加载荷都会增大橡胶变形量与轴承摩擦因数,引起轴与轴承接触。长径比越大,轴承越不容易与轴发生接触。     

基于DAQ数据采集卡的虚拟仪器通用硬件平台设计

简介了虚拟仪器的基本概念和构成，讨论了虚拟仪器通用硬件平台的组成，详述了基于PCI总线的虚拟示波器的硬件设计思想，重点介绍了信号调理电路和数据采集电路的设计。     

循环式行星滚柱丝杠副的热力耦合特性研究

为了研究循环式行星滚柱丝杠副在不同轴向载荷和不同工作温度下的变形和接触应力分布规律,以循环式行星滚柱丝杠副中的丝杠为研究对象,采用热力耦合仿真方法,建立了循环式行星滚柱丝杠副的有限元模型,研究不同工况下滚柱丝杠副的轴向载荷和工作温度使丝杠产生的变形和接触应力规律。对比轴向载荷、工作温度、热力耦合3种工况下丝杠的变形和接触应力可见:随着工作温度和轴向载荷的升高,丝杠的变形和接触应力均呈增大趋势,工作温度比轴向载荷引起的丝杠变形更明显,而轴向载荷引起的接触应力较大。丝杠的耦合变形和接触应力比单一的轴向载荷和温升引起的变形更明显。     

提高电磁平衡头运动平稳性的驱动参数优选方法

不平衡是旋转机械运行过程中的常见故障之一,为了在线消除不平衡需要设计主动平衡装置。提出了一种电磁式主动平衡装置的结构,阐述了其作动原理,基于此重点研究了电磁平衡头的运动平稳性。建立了平衡头的三维有限元简化模型,分析了不同驱动波形下平衡头的运动规律,据此确定了方波驱动方案。针对方波驱动电流大小和通电时间,通过Ansoft-Maxwell-3D仿真分析和实验验证可知,当线圈励磁电流的通、断电时间之比为1:1、通电时间为64 ms、电压大小为10.5 V时,方波驱动的电磁平衡头能够获得良好的作动平稳性。     

一种面向高斯差分图的压缩感知目标跟踪算法

传统的压缩感知目标跟踪在目标纹理改变、比例缩放、光照变化剧烈时鲁棒性不足,本文提出一种面向高斯差分图的压缩感知目标跟踪算法。首先,构建原始图像的多尺度空间及其对应的图像高斯差分图,实现高斯差分图的特征提取并获取压缩感知的输入信号;然后,通过压缩降维,目标邻域遍历,参数更新等过程,计算出面向高斯差分图的后续帧的目标最优跟踪窗;最后,将跟踪窗投影到对应的原始图像上,完成面向视频流的目标跟踪。实验证明,高斯差分图像是单通道灰度图,相比较原始视频流的三通道彩色图,具有灰度取值范围小,数值低,结构简单,维数少等特点,增强了特征对纹理改变、比例缩放和光照变化的稳健性,且继承了原始算法的实时性。因此,与传统的压缩感知算法相比,本文算法能快速准确地实现复杂环境下的移动目标跟踪任务,具有更强的鲁棒性。     

扩展目标GMPHD滤波器的航迹维持算法

概率假设密度(PHD)滤波器提供了各目标在每个时刻的状态信息,但未形成航迹。该文提出了扩展目标高斯混合PHD(GMPHD)滤波器的航迹维持算法。首先对后验概率强度的每个高斯分量添加标签;其次在后验概率强度随着时间进行演化时,标签也随之演化;并通过航迹管理方案为扩展目标提供航迹。为提高GMPHD滤波器性能,提出了自适应的量测集划分法。最后通过仿真验证了提出算法的有效性。     

AdaBoost算法使能的刀具磨损状态分阶段评估集成方法

提出了一种基于AdaBoost(Adaptive boosting)集成算法的刀具磨损全阶段回归模型建模方法.首先,利用获取到的加工过程信号和刀具磨损值,建立刀具磨损拟合曲线,以实现对初期磨损、平稳磨损和急剧磨损3个阶段的准确划分;其次,对加工过程信号进行特征提取,并与相应的刀具磨损值形成3个阶段的数据样本,利用支持向量机分别建立3个磨损阶段的回归模型;再次,利用AdaBoost在全阶段上确定3个磨损阶段回归模型的权重,最终建立刀具磨损状态识别的回归模型;最后,以某铣刀切削过程采集的刀具磨损数据集验证所提出的模型和方法的有效性.     

超导磁液推力轴承的结构设计及性能分析

为提高大型飞轮储能系统的效率和稳定性,设计了一种超导磁力与静压流体力相复合、由16块超导瓦和8块带小孔节流器的静压瓦组成的推力轴承。首先基于超导体局域模型和静压流体方程建立分析模型,然后采用解耦的方法分析复合轴承的刚度等性能指标,对复合轴承进行优化。结果表明复合轴承既可以保证稳定悬浮,又能保持较大的刚度,其功率损耗也在可接受范围内。