采煤机截割部关键零件有限元优化设计

针对采煤机截割部摇臂和截齿承载重、变形大的特点,在研究摇臂和截齿工作原理和失效形式的基础上,利用有限元软件ANSYS对采煤机的摇臂和截齿进行了有限元分析,为采煤机截割部关键零部件的合理设计提供理论依据。     

Application of Calix[4]quinone in secondary batteries

随着社会对大型储能设备的环保、充放电性能以及可持续发展的要求越来越高,基于金属氧化物的传统锂/钠离子电极材料受限于比容量,已难以满足未来储能系统的要求。有机材料、锂-硫/氧、液态流体等电池的研发与应用已成为未来能源系统研究的重要内容。其中,有机正极材料中的羰基类化合物Calix[4]quinone（C4Q）是一种很有前途的正极材料。该分子的空间位阻小,8个羰基结构都能发生可逆电极反应,其理论比容量高达446 mA·h/g,远超传统无机电极材料。C4Q不仅可以作为储锂材料,也可作为钠、锌、镁等二次电池的电极材料。本文分别介绍了C4Q在锂、钠二次电池和锌水系电池中的应用成果,并对C4Q今后进一步的开发利用做了展望。     

基于ANFIS-IPD的飞行模拟器座椅舒适度评价模型

为提升现有飞行模拟器座椅舒适度,减轻驾驶员长时间训练的疲劳感,基于自适应神经模糊推理系统(Adaptive Network-based Fuzzy Inference System, ANFIS)和理想压力分布(Ideal Pressure Distribution, IPD)构建一种飞行模拟器座椅舒适度评价模型。通过座椅压力分布采集系统获取压力分布数据,采用IPD将所得数据归一化作为模型输入数据,同时收集受试人员主观评分作为模型输出数据。采用非均匀有理B样条曲线(Non-Uniform Rational B-Splines, NURBS)对座椅进行改进设计,将处理后的试验数据通过ANFIS工具训练模型进行验证,并用评价模型评估设计方案及优越性。结果表明：该评价模型对飞行模拟器座椅舒适度有较好的预测能力,为提升飞行模拟器座椅舒适度提供指导和参考。     

基于加权广义逆求解被动过约束刚-柔耦合并联机构的受力问题*

提出一种直接应用力映射矩阵的加权广义逆求解一般被动过约束并联机构(指分支提供给动平台的约束力/力偶数目大于等于1的被动过约束并联机构)的超静定受力问题的方法。基于小变形叠加原理和螺旋理论得到了分支约束力螺旋系刚度矩阵的一般表达式。推导一般被动过约束并联机构的各分支约束力螺旋系幅值与六维外力之间的映射关系式,进而证明了该关系式恰好是力映射矩阵的加权广义逆,其中加权矩阵为各分支约束力螺旋系刚度矩阵组成的分块对角阵的逆。以3-RRC空间三自由度被动过约束并联机构和一个并联振动平台为例,直接应用加权广义逆求解了机构各分支约束力螺旋系的幅值,并进行仿真验证。基于加权广义逆求解被动过约束并联机构的超静定受力问题大大简化了求解过程且解的形式统一、简单。     

无人机气液压弹射系统建模与弹射过程仿真分析

无人机气液压弹射系统分为液压缸驱动式和液压马达驱动式两种,采用液压马达驱动的无人机气液压弹射系统在国内研究较少。以蓄能器组作为弹射过程中的主动力源,以液压马达作为驱动元件,分析了液压马达式驱动气液压弹射系统的工作原理,运用AMESim软件对弹射系统进行建模与仿真,在不同条件下得到了无人机的速度-位移曲线。对各参数权重进行分析,分析结果表明蓄能器组充气压力、无人机与载物车综合质量以及液压马达排量是影响起飞速度的关键参数,为无人机气液压弹射系统的设计与调试提供了参考。     

全液压钻机给进液压系统的负载特性

通过对全液压钻机实际工况和负载特性分析,建立钻套与钻具之间的摩擦系数关系,针对给进电液系统进行优化设计,分别建立加压钻进和减压钻进压力控制系统数学模型;根据钻进地质情况的不同,对控制回路性能与溢流压力关系和控制回路压力-流量与电比例换向阀阀口开度关系进行分析,研究变负载对压力控制性能的影响,实现高效节能的回路控制。通过现场对给进液压缸负载力的采集,对比仿真分析,充分证明了给进压力控制回路可以对加压力准确调节,使钻杆在实际钻进过程中安全、平稳,优化后的给进电液系统在给进压力控制方面效果显著。     

高运动/力传递性能移动并联机构分析*

基于螺旋理论求解移动并联机构在单个分支驱动下的分支传递力螺旋和机构输出运动螺旋,给出机构分支在不同位姿下传递功率恒定及其实现最大功率传递的条件。通过分析移动并联3-CPU机构的运动/力传递性能,给出分支将输入功率全部转化为动平台输出功率,即运动/力传递性最大时的主动副配置方式。在此基础上,对移动并联3-PRPU机构进行运动/力传递性能分析,总结其结构参数对分支传递功率的影响规律,得到了其传递性最大时的参数设置。所做工作为分析与综合具有高传递能力的并联机构提供了理论参考。     

基于动态面控制的液压型风力发电机组稳速控制研究

针对液压型风力发电机组液压调速系统稳速控制问题,建立了风速、风力机特性数学模型和定量泵-变量马达液压调速系统的关键参数状态方程.提出了一种基于动态面控制的稳速输出控制方法,并对其控制律进行推导分析,采用动态面控制原理对变量马达转速进行多闭环控制,并对30kVA液压型风力发电机组进行了仿真和实验研究.结果表明:该方法具有较好的控制效果,对风力机输入的时变性和不确定性具有良好的抑制作用,实现了机组的稳速控制.     

高压高温处理对TC4钛合金微观力学性能的影响

通过对TC4钛合金进行高压高温处理,利用纳米压痕技术测试了高压高温处理前后TC4钛合金微观力学性能,借助光学显微镜和透射电镜对其组织进行分析,探讨了高压高温处理对TC4钛合金微观力学性能的影响。结果表明：高压高温处理能增大TC4钛合金的硬度、弹性模量和硬弹比,减小其蠕变速率,其原因主要是高压高温处理能细化TC4钛合金组织,增大合金内部的位错密度。     

铝热粗轧机自适应辊缝动态设定

针对某现场铝热粗轧板带头部厚度偏差较大现象, 应用自适应模糊神经网络控制技术, 建立了热粗轧辊缝动态设定系统。该系统将轧制力预报误差及弹跳方程误差作为输入, 运用模糊神经网络预测下一道次的辊缝设定补偿值, 并以实际数据对系统进行校验, 结果显示该方法可以大幅提高铝热粗轧板带头部厚度精度。