失谐叶盘振动可靠性分析的径向基极值响应面法

为了研究随机刚度失谐对叶盘振动可靠性的影响,将径向基函数神经网络与极值响应面结合提出了径向基极值响应面法。选取叶盘材料密度、工作转速、激振力幅值作为随机输入变量,叶盘振幅极值为输出响应,利用拉丁超立方抽样法抽取不同输入样本点,通过有限元分析计算得到各样本点对应的振幅极值响应,用抽取的样本点构建径向基极值响应面,并结合蒙特卡洛法对随机变量进行大批量抽样,将其带入径向基极值响应面分析得到叶盘振动可靠度。结果表明,在随机刚度失谐因素影响下,叶盘振动可靠性降低,更容易发生振动失效。通过与蒙特卡洛法、极值响应面法进行对比,得出径向基极值响应面在保证计算精度的情况下提高了计算效率。     

超精密气体静压系统节流器法向随机微振动研究

以无气腔平面节流器为研究对象,对节流器流固耦合法向随机微振动进行了理论仿真和实验研究。受限于节流器厚度与气膜厚度尺寸的差异和输入初始边界条件,建立了节流器的COMSOL仿真简化模型,对节流器-气膜微流场进行双向流固耦合数值模拟。仿真结果表明,节流器的法向随机微振动幅值关于节流器中心对称,且由中心向边缘逐渐增大;微振动幅值随气体入口流速的增大而增大。实验采用纳米级激光测振仪,依次测量供气压力为0.1,0.2,…,0.5 MPa时尺寸为75 mm×50 mm×14 mm的HEXAGON双环联结型节流器多个不同位置的法向振动,实验结果表明,法向随机微振动幅值分布特性与仿真结果一致,关于节流器中心对称,且由中心向边缘逐渐增大,验证了节流器法向微振动的"跷跷板"振动形式;在0.5 MPa供气压力下,边缘振动幅值超过1 nm。对实验数据进行功率谱密度分析,结果表明不同供气压力下法向随机微振动均在9.4 kHz和10.6 kHz处产生较大功率,可认为与节流器-气膜流固耦合系统的固有频率有关。研究结果有效地揭示了节流器法向随机微振动的特性,为气体静压系统避开随机共振区、优化气体静压系统的设计提供了理论指导。     

联动凸轮双向快速装夹装置设计

传统虎钳使用的是硬性燕尾槽滑轨,其利用丝杠和丝杠螺母来传递夹紧力,存在配合间隙高、运动阻力大、工件夹紧力不统一等问题,为了解决这些问题,设计了一种联动凸轮双向快速装夹装置。该装置使用了凸轮与连杆组合联动,实现了对两个凸轮推杆的同时控制,可快速进行工件的快速装夹和定位;通过研究改变凸轮摇臂与连杆铰接的位置,实现了同时同方向控制和同时相对方向控制,即只通过控制液压缸单方向制动就能对凸轮进行相对方向的运动控制。研究结果表明:该装置应用于诸如加工中心等数控机床上,只要定位一次,便可使用同样XY坐标系补偿值,加工不同棒料工件;相对于传统的虎钳夹紧力较大的特点,该装置具有良好的鲁棒性、导向性和稳固性。     

混合动力汽车燃油经济性模型预测控制策略

为了实现对混合动力汽车实时的燃油经济性控制,提出了改进的马尔可夫模型预测控制方法。建立了混合动力汽车关键部件模型,从克服阻力和速度跟踪两个方面建立了车辆需求转矩模型,从而建立了混合动力汽车仿真模型;使用多步马尔可夫模型预测车辆状态;在模型预测控制目标函数中引入电量参考值,当电量大于参考值时使用模型预测最优控制策略,当电量低于参考值时,在目标函数中引入电量惩罚项,使用改进的模型预测控制策略。经仿真验证,在新欧洲行驶工况下,马尔可夫模型预测控制比恒值预测控制的油耗减少了4.27%,比规则能量管理策略减少了4.99%;在中国城市工况下,马尔科夫模型预测控制比恒值预测控制的油耗减少了8.32%,比规则能量管理策略减少了13.16%。     

高抽巷束管监测采空区瓦斯浓度试验研究

为了探究采煤工作面采空区不同深度瓦斯浓度分布情况,在高抽巷内布置6个测点,利用高抽巷与回风巷之间的穿透孔,将束管由高抽巷测点敷设至回风巷,随着工作面的回采,通过束管观测各测点进入采空区不同深度的瓦斯浓度,进而分析高抽巷瓦斯来源,为今后高抽巷布置层位与利用方式的选择提供参考。     

聚合物泥浆与膨润土泥浆对摩擦桩桩基承载力的对比研究

针对水敏性地质环境,开发出防塌聚合物泥浆,并对其性能进行分析,同时利用该聚合物泥浆和膨润土泥浆在相同地质、同一地点下,进行了成桩实验。自平衡法静载实验结果表明:在相同荷载作用下,聚合物泥浆成桩的桩基变形量明显小于膨润土泥浆桩基的变形量,侧摩阻力得到显著提高。     

自行车省力结构的研究

使自行车行驶更省力是个大的课题,前人对此做出了不懈的努力,几乎所有人都认为:自行车再做省力的研究是徒劳的。可常常会有身边的科学比高深的科学还难搞明白的现象,他不符合人们对自然界认识的规律。任何发明均来源于人们对生活中一些现象的感知,本文在对自行车上力的寻找、转换和应用上,开辟了另一个天地。我们领略过板车"滑行"的省力,当我们将骑行者和载重的载荷力G,通过倾斜的车插,改变作用力的方向于轮轴上,作为合力的载荷力G将派生出趋同于行驶方向的分力F’,一个辅加的自加力。还当我们将骑行者和载重行驶中产生的冲击力P,改变作用方向於轮轴上,作为合力的冲击力P将派生出趋同于行驶方向的分力F″,又-个助行的自加力。两个叠加的自加力可使骑行更省力。与现有的技术相比,该实施简而易行,并不复杂,但其具有实质性的显著进步,在于他创造性地将作为阻力的载重转换成驱行动力的一部分。     

多尺寸裂缝自修复体系的胶囊设计参数分析

混凝土裂纹扩展过程中,会同时或相继产生不同宽度的裂缝。为了实现胶囊对多尺寸裂缝的自修复,需要设计出在不同裂缝宽度下发生破裂的胶囊。采用扩展有限元和表面黏结技术相结合的应用模型综合分析了囊壁厚度、延性以及界面黏结强度和界面断裂能等因素对触发胶囊破裂的基体裂缝宽度的影响。结果表明:囊壁厚度和囊壁延性的增加可使触发胶囊破裂的基体裂缝宽度随之增大;采用较低的界面黏结强度,并且较大的界面断裂能可使触发胶囊破裂的基体裂缝宽度显著增大。