智能网联汽车变车距队列控制与仿真

智能网联汽车的发展是将来智能交通系统中的一个重要方向,受基础设施条件以及试验成本的限制,目前的测试验证仍以计算机仿真为主。针对现有仿真软件难以满足智能网联汽车测试需求的问题,以开源软件PLEXE为基础,通过对其道路交通模拟器中的车辆动力学模型、通信拓扑结构以及车辆队列控制器等关键模块进行二次开发,设计了面向智能网联汽车队列控制研究的可视化仿真平台,对变车距队列控制算法进行仿真验证。仿真结果表明:上述平台可完成队列控制的可视化仿真,相比其它软件更加直观形象。     

起重机箱形梁静刚度拓扑优化设计研究

起重机是广泛使用的起重设备,而起重机箱型梁的重量占起重机总重的一半还要多,起重机箱型梁结构的性能影响到整个起重机的性能,故对其进行合理的优化设计是很必要的。文章依据有限元理论和拓扑优化思想,以30t双梁桥式起重机箱形梁为研究对象,选用固体各向同性微结构(SIMP)材料插值模型,建立体积为约束柔顺度最小化的优化模型,采用OC准则求解得到最优拓扑结构,对拓扑优化中出现的棋盘格现象和网格依赖性选择灵敏度过滤进行处理,并通过编写的MATLAB程序实现箱形梁的拓扑优化,使箱形梁结构整体刚度得到提高。     

300MW等级锅炉变工况低负荷稳燃能力数值模拟与预测

采用数值模拟软测量技术,在保证锅炉燃烧稳定和炉内温度较高水平的条件下,预测300 MW等级锅炉在实际运行中可降低到25%负荷稳定燃烧,并经过现场低负荷稳燃实验对结果进行验证。针对一次风速调整、磨煤机投运方式调整和配风方式及运行氧量调整三种方式对低负荷稳燃能力的影响进行分析,结果表明:在降负荷过程中调平一次风速偏差并适当降低一次风速,投运相邻层燃烧器,关小周界风,适当降低二次风量的同时适当降低运行氧量有利于提高低负荷稳燃特性。     

引水式水电站变顶高尾水洞水力特性和体型优化

考虑引水式水电站常用的有压尾水洞和变顶高尾水洞两类布置型式,采用基于特征线法的有压管道瞬变流分析模型和适用于明满流过渡过程分析的改进狭缝法模型,分别分析系统的过渡过程特性和尾水洞体型参数的敏感性,研究不同的尾水洞型式下尾水系统的水力特性,进一步揭示了变顶高尾水洞的底宽、洞高和顶坡对尾水管进口最小内水压力的影响规律。结果表明,与增大面积的有压尾水洞比较,变顶高尾水洞是一种可行的布置型式,可有效提高尾水管进口的最小内水压力且水锤过程衰减较快;合理增大变顶高尾水洞底宽、洞高或顶坡均可不同程度地改善尾水管进口最小内水压力,其中顶坡的影响相对明显,为体型优化设计提供了参考依据。     

霍尔电流传感器数学模型及其非线性传变分析

柔性直流系统发生极间故障,电流上升快,持续时间短,给电流传感器正确传变带来了极大的挑战,继电保护必须考虑电流传感器不能正确传变带来的影响。直流系统广泛采用霍尔传感器对电流进行变换,霍尔传感器在极限工况下存在非线性过程。介绍了闭环霍尔电流传感器各部分包括磁电转换部分、电压放大部分、以及反馈补偿电路的工作原理,考虑了铁芯、运算放大器以及三极管存在的非线性特征,建立了带非线性传变环节的数学模型,并在PSCAD数值仿真平台上建立了数值仿真模型。通过数值仿真,分析了闭环霍尔电流传感器各个饱和环节对电流传变的影响及电流发生畸变后的变化特征。     

气动软体机械臂模块变刚度性能分析

根据现有的气动软体机械臂的特征,为解决软体机械臂存在的结构刚度不足的问题,提出了一种软体机械臂模块。该模块采用耦合变刚度原理,由上下两端连接板、位于两连接板之间的外部弯曲硅胶气囊和中部变刚度硅胶气囊组成,可实现连续软体机械臂的模块化和变刚度,提升软体机械臂的负载能力。基于硅胶的超弹性材料特征,建立了新型软体机械臂模块的非线性力学模型并通过该模型完成了变刚度性能分析。在充分考虑各硅胶气囊的驱动力矩和模块的弯曲运动的基础上,设计了静态拉伸试验,对模块的变刚度气囊通过施加冗余驱动力矩来实现变刚度的效果进行了分析。通过试验与论证,总结出了模块充气压强与模块结构的刚度之间的变化规律,为气动软体机械臂刚度的计算和这种模块的实际应用提供了理论支持。