内燃动车柴油发电机的励磁系统模糊滑膜控制研究

针对发电机励磁系统运行时的动静态性能要求,分析了内燃动车柴油发电机的控制特点,提出一种模糊滑模复合控制策略.利用滑模控制对扰动与参数不敏感的特性,可有效解决发电机励磁控制的鲁棒性问题;同时采用模糊控制,根据输出变化量和变化率在同步发电机运行过程中实现实时调整滑膜控制器的参数.仿真结果表明,与单纯的滑模控制相比,模糊滑膜控制器使发电机的端电压更稳定,具有较好的静态和动态性能.     

电网电压不对称下模块化多电平变流器控制策略

在模块化多电平变流器(MMC)系统中,交流侧电网不对称会导致MMC交流侧三相电流非正弦,有功、无功功率出现波动,直流侧出现较大的2倍频电流和电压波动等问题.为解决这些问题,首先建立不对称电网下MMC系统的数学模型,提出了一种基于微分的正负序分离及锁相方法;其次结合抑制负序电流和瞬时有功功率两种控制目标,给出了不同控制目标下的内环电流参考指令表达式;最后基于实时数字仿真系统(RTDS)建立了10 kV/10 MW MMC-高压直流输电(MMC-HVDC)实验系统,在电网不对称故障情况下针对两种控制目标进行了实验验证,实验结果充分验证了所提控制策略的有效性.     

重载电力机车车体的设计与强度计算

针对自主设计研发的总功率为9600kW的6轴新型重载电力机车的突出问题,要解决在纵向牵引制动载荷增加的条件下,车体挠度明显增大、工作应力大大增加,同时又要合理减重.为此,利用ANSY有限元软件,针对新型重载电力机车的特点,首先借鉴国内外车体结构技术标准和重载机车的实际运行状态研究确定了机车的载荷工况,并对车体结构的强度和剐度进行了有限元分析;根据各种工况下应力的分布特点,并基于抗疲劳破坏的观点,分析了车体结构所存在的问题,并提出了相应的改进方案.比较分析的结果表明,改进方案既保证了车体的刚度与强度,又收到了比较明显的减重效果,是一种比较合理的改进结构.     

基于改进YOLOX-s的安全帽检测

在施工现场中, 发生过许多高空坠落事故, 因此在施工现场佩戴安全帽是十分有必要的. 针对安全帽佩戴状况检测中遇到的小目标样本缺检、漏检的情况, 提出一种基于YOLOX-s的改进算法. 首先, 在Neck层引入主干特征提取网络中的160×160特征层进行特征融合, 并且增加了一个针对小目标的检测头; 其次, 采用SIoU损失函数计算损失值, 使得网络在训练过程中考虑的损失项更加全面; 并且采用varifocal loss函数来计算置信度损失值, 进一步改善训练过程中存在的正样本与困难样本不均衡的问题, 最后, 采用CA (coordinate attention)注意力机制来增强模型的特征表达能力. 实验结果表明, 通过对Neck层与检测层、损失函数的优化以及引入CA注意力机制, 使得网络在训练过程中收敛与回归性能更佳. 改进后的算法的mAP值为95.57%, 相较于YOLOv3及原YOLOX-s算法在mAP值上分别提高了17.11%、3.59%. 改进后的算法检测速度为54.73帧/s, 符合实时检测速度要求.     

随机多孔碳纤维纸的非线性面外压缩本构模型

多孔碳纤维纸由随机分布的碳纤维构成,常用于燃料电池、发热材料等先进结构,其主要服役状态为面外压缩。碳纤维纸的压缩应变对其力学、热学、电学性能均有显著影响,因此迫切需要揭示其面外压缩本构关系。该文针对碳纤维纸微结构随机多孔的特点,提出了2种非线性面外压缩本构模型,分别是考虑赫兹接触影响的对数型模型和考虑孔隙率和单胞尺寸的幂函数型模型。基于3种商品化碳纤维纸的应力-应变实验数据,将该文提出的两种模型与传统的线性模型进行分析对比,并讨论了有、无额外有机物对碳纤维纸力学性能的影响。结果表明：碳纤维纸中的额外有机物对其应力-应变关系有比较明显的影响,全面考虑接触变形、弯曲变形与孔隙率变化的对数型本构模型具有较好的鲁棒性,适用范围较广;幂函数型本构模型能够较准确地预测有机物含量较低的碳纤维纸的应力-应变关系;传统的线性本构模型对各种碳纤维纸的预测均有较大的误差,该文提出的两种非线性本构模型对碳纤维纸具有较好的适用性,可以反映碳纤维纸的非线性应力-应变关系。     

动车组司机室空调蒸发器气动噪声数值仿真

为研究动车组司机室空调蒸发器的噪声响应,建立某型司机室分体式空调蒸发器的计算流体动力学模型,采用FLUENT中的大涡模拟（large eddy simulation, LES）计算瞬态气动流场。对瞬态流场数据进行傅里叶变换,得到空气流场的频域数据。基于流场频域数据,采用Virtual.Lab的边界元法计算蒸发器的气动噪声,采用声压法计算蒸发器的辐射声功率,并与测试结果进行对比分析。结果表明：蒸发器出口位置气动噪声最高,最大声压级高于56 dB;最大声功率级出现在125~400 Hz的低频段;声功率级随着频率的增加逐渐降低,但在5 000 Hz的高频辐射中声功率级仍然超过55 dB,这表明空调蒸发器气动噪声属于宽频噪声;计算结果与测试结果吻合良好,验证声压法计算空调蒸发器气动声功率可行。     

论16V265H型柴油机机体铸造工艺及改进

16V265H型柴油机是我公司引进美国EMD公司的新型柴油机。机体铸件是一个满足最大强度和刚度设计的整体铸造件,用来安装曲轴、凸轮轴、动力组和其他安装在柴油机上的部件,内部有主机油道和冷却水通道。由于结构复杂,机加工尺寸和形状精度很高,试制过程中存在很多难点问题。通过本文,介绍研制过程中,使用机体八箱劈模铸造工艺;CAD／CAM技术进行模具设计与制作;MAGMA软件铸造模拟等新方法、新工艺,解决工艺设计和生产过程中出现的问题。     

有效独立法在敞车侧墙模态中的应用研究

为了更精确地获取有限元模态仿真结果,研究中通常会对工程装备进行试验模态识别,而试验时传感器如何布设是关键一步.首先以某型敞车作为研究对象,根据有无质量点代替车门建立两种有限元模型,并在ANSYS中通过Lanczos法完成模态仿真计算;然后基于有效独立法获取传感器布设的位置,采用西门子多功能数据采集系统、通过PolyMA...     

基于卷积神经网络的超声红外热图像分类

在超声红外热像技术应用中,从红外热图像来判断被测对象是否含有裂纹,通常需要先基于人工经验,从红外热图像中提取特征再采用某种模式识别方法进行分类,裂纹的识别与定位过程繁琐且识别率较低.为此,提出一种基于卷积神经网络技术的超声红外热图像裂纹检测与识别方法,其特点是可以直接从超声红外图像中学习特征进而实现是否含有裂纹红外热图...     

基于应力-温度等效映射方法的FSW变形预测

基于“局部-整体”映射思想,考虑映射变量独立于结构尺寸的原则,以夹具释放前的应力为映射参量,发展了一种基于应力-温度等效映射的大尺寸结构搅拌摩擦焊后变形的快速预测方法。该方法可以分析局部结构在夹具释放前的应力分布特征,并将其转换为等效的温度载荷进行映射,进而对整体结构进行非线性屈曲分析以获得焊后变形。对Al6061-T6铝合金板材进行焊接变形预测,发现基于应力-温度等效映射方法的预测结果与试验结果吻合良好,其预测精度与基于应变映射的预测方法相当。对Al6061-T6铝合金加筋板进行焊接变形预测,发现基于应力-温度等效映射方法的预测结果与热弹塑性法的预测结果吻合较好,且优于基于应变映射的预测方法,说明所提出的基于应力-温度等效映射的方法在预测大尺寸复杂结构搅拌摩擦焊后变形方面具有更好的精度。