基于Inventor的机械零部件设计分析及应用

从Inventor软件的建模模块系统分析了其关联设计、参数化建模、概念设计三种方法的适用场合及应用实例,然后从软件的其余三个模块装配、工程图、表达视图三方面说明了相应的应用方法。通过对各模块应用方法的阐述,为设计人员使用Inventor设计零部件时灵活选择设计方法提供一定参考。     

双横臂独立悬架导向机构优化仿真及参数化台架实验验证

针对双横臂悬架导向机构,要获得前轮定位参数随车轮上下跳动而变化的预期目标,必须进行参数优化设计,但其设计结果是否准确、可信,取决于设计过程所取数学模型是否正确。建立基于ADAMS/View软件的双横臂悬架导向机构仿真模型,优化了导向参数在车轮跳动过程中的变化特性,并利用自主研制的参数可调式双横臂悬架导向机构实验台构建优化后的悬架机构实物模型,进行机构模型实测数据与仿真结果的对比分析,以验证仿真模型和优化结果的可靠性。结合仿真优化及台架验证,可使双横臂悬架导向机构的分析与设计更为可靠、高效。     

玻璃纤维缠绕机结构设计和芯模参数化设计

在机械式缠绕机的基础上,增加了吐丝头的伸缩、回转机构及张力控制机构,研发出一种新型的四轴联动的玻璃纤维缠绕机。通过计算机控制使该缠绕机四轴联动,结合相应芯模的缠绕方法,可方便快速的实现对矩形芯模、压力容器芯模等常用芯模的缠绕。为了减小缠绕过程中各层纤维之间张力的影响,采用阶梯式张力控制施加的方法;为了提高芯模的设计速度,基于Solidworks完成常用芯模的参数化设计,并构建了常用芯模的模型库,实现随时调用想要特征的芯模。     

基于材料匹配分析的永磁同步电机优化设计

通过分析永磁同步轮毂电机内嵌式、表贴式、Halbach(哈尔巴赫)阵列式3种永磁体布置方式转子的气隙磁密和对应电流密度上的转矩,得知在相同材料和电流密度时影响轮毂电机转矩的因素主要是永磁体产生的气隙磁密。由于过低的气隙磁密不能让定子材料充分发挥作用,导致无法获得较高的转矩,因此通过采用Halbach阵列形式的永磁体结构,产生聚磁作用,提高气隙磁密,从而提高了电磁转矩。但是,气隙磁密的提高容易使铁芯材料饱和。因此本文在采用Halbach阵列的基础上,分析不同定子铁芯材料和永磁体材料的组合对转矩公式中各参数的影响,最后得出在低速大转矩电机设计中采用高饱和性、高相对磁导率铁芯材料和高剩磁、高矫顽力永磁材料比较适合的结论。     

高效太阳能充电管理系统设计

提出了一种太阳能电池充电管理系统方案,旨在提高太阳能电池的能量利用率。设计的太阳能充电管理系统以MSP430F2274单片机作为主控制器,通过动态调节数字电位器MAX5401,从而使BQ24650芯片的Vmpptset电压值（也就是太阳能电池的最大功率电压）动态变化。Vmppset动态变化的过程就是最大功率点追踪的过程,整个动态调整的依据是自行设计的改进扰动观察法;同时利用单片机定时器产生的PWM波形来控制MOS管组成的开关,进行能量的分配调度。通过自行设计的太阳能电池模拟器对系统功能进行验证。结果表明,太阳能最大功率追踪效率能够稳定的维持在98%左右;加入动态电源路径管理技术之后使系统的太阳能利用率提高了16%,并且使铅酸电池充放电次数减少。     

局部阴影下光伏阵列非机理建模

现有的阴影条件下的光伏阵列机理模型多为分段函数形式,较为复杂。提出采用傅里叶函数并使用曲线拟合的方法对阴影条件下光伏阵列进行非机理建模。改进了局部阴影条件下的光伏阵列的机理模型,获取光伏阵列的输出数据并进行线性插值。选取不同阶数的傅里叶函数对单阴影和多阴影条件下的光伏阵列的输出进行曲线拟合。该非机理模型具有统一的数学表达式,不需要分段描述,能对不同功率等级、不同精度要求的光伏阵列进行建模,简化了模型。     

局部阴影下光伏阵列MPPT控制方法的研究

光伏阵列在局部阴影条件下,其输出P-V特性曲线将呈现多个功率峰值。为了追踪到全局最大功率点,对局部阴影条件下光伏阵列输出P-V特性曲线进行了深入分析,对各功率极值点对应电压和被遮挡的光伏组件个数及光照强度之间的关系进行了研究。得出了相邻功率极值点对应电压之差的最小值为0.8Uoc(Uoc为单个光伏组件的开路电压)等规律,在这些规律的基础上,提出了一种新的最大功率点跟踪方法,能够快速、准确地跟踪到全局最大功率点。应用MATLAB软件搭建了仿真模型,仿真结果验证了所提出方法的正确性和有效性。     

大功率GEO通信卫星太阳电池阵

太阳电池阵是GEO通信卫星电源分系统的重要组成部分,其功能是将入射到其表面的太阳光能转换成电能,满足星上负载功率需求,同时为蓄电池充电,以满足卫星在被地球遮挡的阴影期的用电.对国外重要的通信卫星公司(如:德国ASTRIUM、法国TAS、美国LORAL等)以及国内的大功率GEO通信卫星太阳电池阵的情况进行了介绍,对主要技术指标进行对比,指出了发展的趋势.     

基于FPGA的改进型全数字锁相环的设计

针对脉冲密度调制技术调节谐振逆变器输出功率时系统易失锁的问题,提出了一种改进型全数字锁相环,详细分析了这种全数字锁相环的工作原理。利用通用的现场可编程门阵列器件(FPGA)实现改进型全数字锁相环的片上系统设计。最后通过仿真和实验证明,对于不同频率的跟踪信号,当起始相位误差约为最大值180°时经过10~11个输入信号周期系统就可以快速而准确的锁定。而当负载电流降至很小的值时改进锁相环的采样保持电路能够保证逆变器工作在谐振频率点附近,从而避免失锁。     

川东北YB气田灰岩储层裂缝识别与有效性评价

利用岩心、常规测井、电阻率成像测井等资料开展裂缝识别与有效性评价研究。YB气田大安寨段裂缝以低角度的微裂缝、小裂缝为主;常规三孔隙度测井、双侧向测井结合电阻率成像测井能有效识别裂缝;阵列声波测井可有效评价裂缝的有效性。针对电阻率成像测井与阵列声波测井资料较少,提出利用电成像测井标定常规测井建立裂缝发育指标分类(Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类)标准与定量评价方法。该方法在现场储层评价中取得了良好效果。