整体式风电叶片紫外光原位固化纤维铺放制造技术

针对风电叶片树脂传递模塑制造工艺自动化程度低,劳动强度高,质量不稳定等问题,提出整体式风电叶片自动化制造新方法,该方法将紫外光原位固化工艺和自动纤维铺放技术相结合以实现整体式风电叶片的制造。根据风电叶片前后缘存在极大曲率的外形特点,提出过渡线轨迹生成算法以获得完整的初始铺放轨迹信息。通过CATIA CAA软件二次开发实现前后缘处铺放轨迹自动生成,以解决极大曲率风电叶片铺放路径生成问题。通过分析整体式叶片芯模的制造方案,并进行整体式风电叶片紫外光原位固化纤维铺放成形基础试验,验证了所提出整体式风电叶片自动纤维铺放制造方法是可行的。该方法能够使预浸带沿任意角度铺放,并通过铺缠在芯模上完整的预浸带铺层来代替分片式叶片中的胶层,有利于提高整体式叶片的综合性能。为了进一步提高紫外光原位固化纤维铺放工艺所制备的复合材料层合板的性能,高质量光固化预浸带的研制需要尽快开展。     

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。     

DGUS多媒体屏在煤矿井下坑道钻机的应用

DGUS多媒体屏是一种可二次开发的显示屏,为了快速有效地开发煤矿井下坑道钻机的人机界面(HMI),以可编程控制器为控制核心,通过RS 232通信接口采用Modbus协议,在DGUS系统的基础上采用OS的软件架构方法来实现。详细介绍了系统的硬件组成、硬件接口以及人机界面的软件设计,重点以主界面和故障界面为例说明显示软件的设计方法。实验结果表明,该方法可实现参数显示、页面切换、动画显示和触摸输入等功能,连续运行3天,无白屏、死屏和参数不正常的现象,参数和动画显示正常,页面切换流畅,触摸输入准确可靠。     

CALS发展现状及研究进展

为解决信息化过程中信息数据的日益膨胀问题而引入计算机辅助后勤保障(computeraided logistic support,CALS),从CALS的背景、发展、特点、经济效益、国内外研究现状、标准实施、技术等方面阐述了CALS的理论研究和实际应用,结果表明CALS在国内制造业应用较缺乏,最后对CALS在国内推行方面的可行性进行分析以及对其深入发展提出一些方法。     

燃气轮机火焰筒双耳孔冷却特性的分析

为进一步提高燃烧室火焰筒的冷却性能，提出一种具有更高冷却性能的双耳孔型气膜冷却结构。采用数值模拟方法对比分析吹风比在0.67～2.01时，传统圆柱孔、扩散孔、收敛孔、双耳孔的流动传热和冷却特性。计算结果表明：与其他3种孔型相比，冷却壁面长径比在0～40时，双耳孔出口冷却气流在高温主流作用下形成的肾形涡对尺寸较小，强度较弱，对涡中心的间距较大，且冷却气流横向分布更广，壁面换热系数比更低，提高了气膜冷却性能。在吹风比为2.01时，与圆柱孔相比，扩散孔的流量系数提高了13.7%,展向换热系数比降低了1.5%;收敛孔的流量系数没有变化，展向换热系数比降低了2.7%;但双耳孔的流量系数却降低3.1%,展向换热系数比降低了11.25%。在吹风比为1.33时，与扩散孔和收敛孔相比，双耳孔的流量系数更低，在长径比小于40时，双耳孔的换热系数比最低，冷却效果最好。     

2MW风机轮毂的结构设计与模态分析

以2 MW风机轮毂为研究对象,通过将轮毂的球墨铸铁改变为铸钢,依据球墨铸铁轮毂的有限元分析结果以及铸钢的特性,重新制定6个设计方案来达到减重目的。采用分析软件ANSYS Workbench和风载荷计算软件GH Bladed,利用极限载荷对6个设计方案进行强度校核及模态分析。静力学分析结果表明:综合考虑轮毂的最大等效应力以及减轻质量的比例,设计方案3在6个设计方案中最大等效应力小,质量减少17.3%,相比球墨铸铁轮毂净质量减轻3 121 kg。模态分析结果表明:铸钢轮毂的固有频率比球墨铸铁轮毂的固有频率低,但远远大于叶轮的转动频率,在此激励频率下不会产生共振。     

果园精量水肥无线灌溉控制设备设计与应用

针对山丘果园复杂环境,又需大面积分区控制灌溉并集中管理的需求,研制了低成本、低功耗小型无线灌溉控制设备。设备嵌入PID控制、模糊控制和灰色预测控制相结合的控制算法,有效解决时滞现象,进行有效地预测作物的需水量,达到对系统的精确灌溉控制;同时硬件选用低功耗微控制器与双稳态电磁阀,避免信道拥塞,无线传输采用GPRS长距离和NRF2401的短距离相结合的通信方式,系统可准时开启电磁阀。运行测试结果表明,该系统与传统控制相比,超调量减少了22.5%,系统的调节时间减少了28.2%;验证了其在水肥浓度和肥量精量控制中,系统响应速度快和实时性好、稳定、无线通信可靠,提高了水肥灌溉效果。     

步进电机期望控制脉冲的无抖动输出方法

为了提高步进电机在开环控制情况下的速度跟踪控制性能,提出了基于脉冲周期控制参数值条件更新的期望脉冲无抖动输出方法。首先,根据相邻时刻的两个期望脉冲周期值间的数学关系,构建了全时域的时序分析模型,分析了脉冲抖动输出现象;然后,归纳总结了脉冲无抖动输出的控制参数值更新条件;最后,根据归纳总结的控制参数值更新条件,采用超高速集成电路硬件描述语言,构建了脉冲无抖动输出的控制器知识产权(intellectual property,IP)核。理论分析结果和实验结果均表明,该方法能够有效解决因控制参数值无约束更新而导致的脉冲抖动输出问题,进而有利于提高步进电机期望速度跟踪控制性能。     

同轴送粉喷嘴粉末汇聚特性三维数值模拟

在激光金属直接制造过程中,实际的粉末汇聚不是自由射流,而是受阻射流.为了获得受阻射流工艺参数对粉末汇聚特性的影响规律,提高激光直接制造精度,应用FLUENT软件中的离散相模型模拟了工艺参数对粉末汇聚浓度分布的影响.结果表明:在自由射流时,粉末汇聚浓度随着送粉量的增加而增大,随着载气速度的增大而明显降低,保护气速度的增大...     

机械重大装备寿命预测综述

寿命预测理论是机械零件与装备安全服役的关键基础,也是现代机械设计与制造必须涵盖的重要方面.机械重大装备寿命预测技术对国民经济发展和国防建设具有重要意义.在过去近一个世纪与失效事故的斗争中,人类通过对诸如飞行器、舰船、车辆、发电机组等机械重大装备的研究,建立了基于力学的寿命预测理论、基于概率统计的寿命预测理论以及基于信息新技术的寿命预测理论等学科分支.针对机械重大装备寿命预测研究方法的特点和应用状况,综述国内外相关文献的研究现状,总结当前机械重大装备寿命预测研究的热点与成就,归纳当前机械重大装备寿命预测研究在理论建模与试验中存在的若干问题,分析机械重大装备寿命预测具有理论建模难、试验验证难以及数据积累分析难的特点,为今后进行深入的寿命预测研究提供可以借鉴的研究方向.