直升机铝合金结构冲击凹坑缺陷深度统计及对应的疲劳性能研究

直升机金属动部件的表面缺陷是其重要的疲劳破坏源。首先收集并统计分析了直升机铝合金关键动部件表面冲击凹坑缺陷的深度数据,结果发现其深度尺寸服从正态分布,并以90%的缺陷尺寸覆盖率为依据确定了冲击凹坑缺陷的标准尺寸。采用有限元方法结合连续损伤力学理论对一种航空常用铝合金材料(2A12)的冲击凹坑形成和疲劳起裂寿命进行了研究,并通过疲劳试验结果验证了方法的合理性。研究表明合理的冲击凹坑缺陷疲劳寿命分析必须考虑缺陷局部的残余应力和塑性应变的影响。     

埋入式光纤智能复合材料简化界面的应变传递分析

光纤埋入复合材料后会因与复合材料铺层方向不同而形成眼状界面.本研究通过面积等效的方式将眼状界面简化为圆形,建立应变传递模型,并基于有限元分析对模型进行验证,对比分析了简化界面与眼状界面模型多个位置的应变传递率.通过有限元软件计算出两种界面模型在拉伸载荷下的平均应变传递速率,与实验对比结果表明:简化界面模型与眼状界面模型在各点的应变传递率吻合较好,有限元计算结果与实验相匹配,简化后的界面模型可以替代眼状界面模型进行应变传递分析.     

集装箱储能系统热管理系统的现状及发展

集装箱储能系统因其安装运输方便、建设周期短和环境适应能力强的优点而具有广泛的发展前景.然而随着整体能量密度的不断提高和制造成本的降低,以热失控为特征的储能系统电池安全事故频发,严重威胁着用电安全和相关人员的生命安全.因此,以防止集装箱储能系统热失控为核心的研究成为近几年储能系统研究领域的热点.本文从储能电池安全角度出发,对目前集装箱储能系统热失控机理及研究现状进行综述,阐述了储能电池的冷却方式(空气冷却、液体冷却、相变材料冷却和热管冷却)以及热失控的抑制措施,总结了最新研究成果.具体地阐明了温度和湿度对电池的影响,全面总结了提高集装箱储能系统安全性及可靠性的方法,合理展望了现今储能系统热管理技术的发展方向,以期促进储能系统安全管理方法与策略的开发,进而提高储能电池系统的安全性.     

基于广义轴对称模型的橡胶旋转轴唇形密封圈磨损研究*

建立橡胶旋转轴唇形密封圈的广义轴对称模型,并基于Abaqus/Python二次开发与Abaqus/ALE自适应网格技术提出一种密封圈磨损有限元仿真方法,通过与实验结果对比,验证了方法的有效性。相比于三维磨损模型,该方法能够在保证计算精度的同时显著提高计算效率。基于该方法研究不同工况参数对密封圈磨损的影响。结果表明：磨损初期主唇口的空气侧磨损程度较油侧更严重,后期主唇口油侧磨损程度逐渐超过空气侧;转速对磨损的影响较小,且在相同磨损时间不同转速下的主唇口轮廓线大致平行;装配过盈量对磨损影响较大,但在相同磨损时间不同过盈量下的主唇口轮廓线大致平行;弹簧箍紧力对磨损的影响较大,相同磨损时间情况下,弹簧箍紧力越大则主唇口油侧磨损越严重。     

基于B-C-SVM的高频链矩阵变换器闭环控制研究

高频链矩阵变换器(High Frequency Link Matrix Converter,HFLMC)作为一种变换级数较少的整流器,具有高传输效率,是一种具有良好发展前景的变换器。本文以HFLMC为研究对象,在双极性电流空间矢量调制策略(Bipolar Current Space Vector pulse width Modulation,B-C-SVM)基础上,分析调制策略的原理,提出一种简单的比例积分闭环控制方法,通过控制调制度来实现对输出电压的控制。实验波形验证了本文所提控制方法的有效性以及正确性。     

基于超声导波的复合材料结构疲劳损伤监测实验研究

为快速评估复合材料结构的疲劳损伤状况,采用超声导波和时-频分析相结合的方法,对疲劳状态下的复合材料结构进行在线连续监测。对玻璃纤维增强复合材料试件进行拉伸疲劳试验,使用激光引伸计获取试件纵向刚度的变化,探究试件内部疲劳损伤的累积情况。利用小波变换对由压电传感元件激励和接收的超声导波信号在时频域进行分析,提取与疲劳损伤有关的信号特征;最后,通过多元偏值分析引入马氏平方距离,融合多个信号特征,确定复合材料试件中疲劳损伤的存在性以及表征其演变过程。实验结果表明所提出方法在复合材料结构疲劳损伤连续监测方面的有效性。     

基于旋转力发生器的旋翼桨毂振动主动控制试验研究

为验证基于旋转力发生器的旋翼桨毂振动主动控制的可行性,设计了一套旋转力发生器原理样机,通过性能测试验证了旋转力发生器的出力及控制特性。开发了一套旋翼桨毂振动主动控制试验系统,采用全局频域反馈自适应振动控制算法,开展了基于旋转力发生器的旋翼桨毂振动主动控制试验,试验结果表明：所开发的振动主动控制系统能够很好地抑制桨毂平面内的振动载荷,使旋转系下目标频率的振动水平下降了 85%,且对于振动幅值和相位的变化具有良好的跟踪和自适应能力。     

基于超级电容的储能模块自放电分析

低功耗自供电设备随着物联网技术的不断进步逐渐成为发展主流。基于超级电容搭建的储能模块可应用于低功耗自供电智能设备,但超级电容的自放电特性会导致存储能量的损失及端电压的下降,不利于低功耗自供电设备的功耗管理及测量。文中建立了所述储能模块的等效可变漏电阻模型,通过实验确定了等效模型中的相关参数并通过Matlab/Simulink数值仿真软件对该储能模块的自放电过程进行了分析。最后对仿真结果进行了分段线性化拟合以便于后续测试误差修正或数学计算,并使用拟合后的等效电路模型预测了自放电期间储能模块的电压变化。该电压变化值与实验所测结果吻合,验证了模型的有效性,为低功耗自供电设备的电源管理单元设计及功耗测量等奠定了基础。     

基于音圈电机的主动悬架双闭环控制系统研究

为了提高电磁式悬架主动控制的性能,简化作动器结构以及控制系统,设计一套以单相两极的动圈式音圈直线电机作为作动器的主动悬架控制系统。设计了外环模糊PID,内环电流滞环的双闭环控制器。搭建了作动器驱动电路,验证音圈电机的电流跟踪控制,证明音圈电机作为作动器是简单有效的。通过分析汽车悬架模型和音圈电机模型,在MATLAB/Simulink仿真环境中按照实际参数搭建控制系统进行仿真验证,结果表明,该系统动态响应快,控制精度高,降低车身振动加速度约27%,该控制策略可以有效减振。     

某型航空发动机活塞石墨层厚度检测技术的应用与分析

本文介绍了非接触式涂层测厚仪在航空发动机修理中的应用，重点对活塞石墨层厚度接触式与非接触式检测技术的原理、优缺点和在应用中遇到的故障问题进行了分析和研究。同时，结合某型发动机活塞表面石墨层过厚导致装机后呈片状脱落故障，通过对石墨层厚度使用接触式检测技术的改进，分析石墨层超厚脱落的原因，结合先进的光热法非接触式涂层测厚技术的应用，并对如何防止石墨层因测量方法不当导致的涂层过厚装机后再次发生脱落给出相应的改进建议。