温差电器件内阻影响因素分析

温差电器件工作过程中可以看作一个电源,其电源内阻随负载电阻变化而变化.目前很多学者做温差电器件分析过程中忽略这一因素,将内阻看作一个定值.利用有限元软件COMSOL对温差电器件进行仿真,分析温差电器件内阻的影响因素及内阻变化对温差电器件转换效率和输出功率的影响.结果表明,随着负载电阻减小,电路电流增大,热电偶的内阻会逐渐增加,当电流达到20 A时,电源内阻可增大6.5％.热电臂尺寸因子的改变对温差电器件内阻影响很大,冷热端温差的改变对温差电器件内阻影响较小.     

金刚石压机冷却水温控系统的设计

针对当前金刚石压机冷却水温控系统使用传统PID算法控制精度低、温度波动大的问题,提出一种将改进鲸鱼算法与神经网络PID控制算法相结合的控制方法,实现PID参数的自适应调整。同时以GD32单片机为核心、步进电机为执行机构,设计循环冷却水温控系统硬件控制器来控制流量调节阀的开度,实现温度控制。仿真和实验结果表明：与传统PID算法相比,使用该温控系统进行温度控制时,超调量更小,控制精度更高,控制效果有很大提升。     

基于回流能量调节的液压执行机构运动位移控制仿真研究

为提高液压执行机构控制系统响应速度,从而降低执行机构运动位移输出误差,采用超螺旋滑模控制器,并进行仿真验证。建立回流能量调节的液压执行机构简图,定义差动阀液压流量数学模型,推导出液压执行机构动力学方程式。针对传统滑模控制器进行改进,提出超螺旋滑模控制器。给出液压执行机构超螺旋滑模控制的流程,并分析控制系统的稳定性。为进一步验证超螺旋滑模控制器输出精度,采用MATLAB软件对液压执行机构运动位移进行仿真,并且与传统滑模控制器进行对比。结果表明：采用传统滑模控制器,在空载状态下,液压执行机构运动位移与期望值偏差较小,但是在负载状态下,其偏差较大;采用超螺旋滑模控制器,在空载或者负载状态下,液压执行机构运动位移与期望值偏差都较小,执行机构反应速度较快。采用超螺旋滑模控制器,可以有效降低液压执行机构滑模控制器的抖动幅度,提高运动精度。     

抗磁悬浮气流能量采集器输出特性分析

对抗磁悬浮气流能量采集器的悬浮转子的悬浮特性进行分析,选定合适的悬浮间距后分析了优化前后两种不同的线圈布置方式和线圈结构参数对输出特性的影响。使用COMSOL 5.5 进行有限元仿真分析,发现感应电压和平均功率随着线圈外径的增大表现出先增大后减小的特性,找到输出电压最高时线圈的布置方式及结构参数,最终确定线圈外径6 mm,导线直径0.02 mm,匝数为600匝,在2 000 r/min时采集器得到了2.33 V的峰值电压和0.32 mW的电源平均功率。     

金刚石滚轮修整时的径向圆跳动状态在线判别

金刚石滚轮修整砂轮时的性能受其径向圆跳动的影响,而其径向圆跳动状态判别的智能化程度较低。为此,对金刚石滚轮修整状态下的径向圆跳动磨削声发射信号,提出一种基于小波分解和SVM的在线检测方法。将磨削声发射信号通过小波变换并分解,提取小波分解系数的有效值、方差及能谱系数3种特征参数。结果表明:将3种特征参数彼此组合输入到SVM中进行状态识别时的准确率都在96.0%以上;3种特征参数同时输入时的准确率最高,达到了98.3%。该检测方法具有实际应用价值。      

外圆纵向磨削工艺对18CrNiMo7–6钢表面完整性的影响

为了探究工件转速 n_w 、磨削深度 a_p和纵向进给速度 v_f等磨削工艺参数对18CrNiMo7–6钢表面粗糙度和表层残余应力的影响,用端面外圆磨床开展其单因素外圆纵向磨削试验。结果表明:随着n_w的增大,工件表面粗糙度R_a先减小后增大,当n_w为120 r/min时,R_a达到最小值,此时工件表面的残余压应力最大;当n_w大于120 r/min时,工件表面残余应力出现起伏。随着a_p的增大,工件表面粗糙度R_a先减小后增大,工件表面残余拉应力随着磨削深度的增大而增大。随着v_f的增大,工件表面粗糙度 R_a先减小后增大,当v_f为210 mm/min时,R_a值最小;且随v_f的增大,工件表面残余压应力逐渐减小,并最终转变为逐渐增大的残余拉应力。      

机床主轴系统热变形分析与实验研究

对机床主轴系统的发热与变形情况进行理论与实验研究。对主轴系统进行受力分析,建立三维模型。运用传热原理对机床主轴系统的温度场进行有限元热特性分析,得出机床主轴高速运转下的热变形的仿真结果,机床主轴系统最右端轴向伸长3μm,上翘9.1μm。在此基础上开展实验,借助红外温度传感器与位移传感器测得机床主轴系统的热变形,验证了有限元分析得合理性,为下一步的机床热误差补偿提供必备的条件。该机床主轴系统的热变形在径向和轴向的差别较大,后续热误差补偿应主要考虑径向变形。     

基于线激光位移传感器的孔毛刺测量与评价

针对现有仪器不能实现对孔全域的毛刺高度、根厚度及形貌的综合快速测量和无法自动利用测量数据实现毛刺期望评价指标的计算,设计了一套基于线激光位移传感器的孔毛刺测量系统。首先阐述多重反射引起的杂散光及激光成像面和待测孔表面的倾斜对测量精度的影响,并提出了消除杂散光和校准倾斜的方法;接着利用传感器的测量数据开发了一种计算毛刺高度和根厚度的算法,实现了毛刺高度和根厚度沿孔圆周展开的可视化;最后提出以最小二乘中线、算术平均波动和均方根波动为评价指标的描述孔全域毛刺高度和根厚度的量化评价方法。实验结果表明:该系统不仅可以可视化孔全域的毛刺3D形貌和2D波动,还可给出毛刺及其评价指标的量化值,其测量重复度<0.8μm,毛刺高度测量精度为5μm,满足孔毛刺的精确测量需求。     

陶瓷含量对BCZT/PVTC复合铁电薄膜的调控及电热强度的影响

针对铁电聚合物材料电热制冷能力弱、需要高电场诱导极化等问题,在聚合物基体中引入高极化纳米陶瓷粉末,利用溶液浇铸法制备了陶瓷-聚合物复合铁电材料。通过微观结构表征、介电与铁电性能分析陶瓷掺杂量对复合材料整体性能的调控机制;利用唯象理论计算锆钛酸钡钙/聚偏氟乙烯-三氟乙烯-氯氟乙烯(BCZT/P(VDF-TrFE-CFE))复合材料在室温下的绝热温变以及电热强度。结果表明：当陶瓷质量分数大于12%时,会影响聚合物基体分散的均匀性,导致纳米颗粒发生团聚,引起漏电流效应。界面电荷的贡献以及陶瓷颗粒分散在聚合物基体中作为电荷核产生局部电场,进一步促进内部偶极子的翻转。在不同的陶瓷质量分数的复合材料中,当陶瓷质量分数为9%时,复合材料的电热性能最优,在35℃、电场强度为48 MV·m^-1时表现出4.36 K的高绝热温度变化,其电热强度可达0.091 K·m·MV^-1。     

新型可变可控三油楔轴承结构设计及静态特性分析

传统三油楔轴承结构形状固定,且运转工况单一,为适合变化的工况,提出一种可变可控三油楔轴承。将压电叠堆引入轴承结构中,压电叠堆在直流驱动电压作用下产生驱动力,使轴瓦内表面由圆形变为三油楔形状,且通过改变电压可以控制轴瓦变形大小。介绍该轴承的结构和工作原理,采用CREO软件建立不同驱动电压下油膜的几何模型并导入前处理软件ICEM中进行结构化网格划分,基于FLUENT软件中的两相流模型计算分析不同电压、偏心距和转速下轴承静态特性。结果表明：改变驱动电压可改变三油楔轴承油膜间隙,进而调控油膜压力分布和静态特性;在相同转速和偏心距下,随着驱动电压的升高,可变三油楔轴承变形加大,承载力和摩擦力逐渐减小,流量逐渐增大。