大型铝电解操作天车的电磁场计算和受力分析

利用ansoft软件对铝电解天车磁场分布进行有限元仿真,通过对有无建筑物比对,有建筑物时的磁场强度和工厂测试值较接近。证明了模型的合理性。分析了天车在不同状态受到磁场的作用不同,天车静止时受到磁场主要作用在端梁上,并直接产生竖直向下其大小为290~430 kN的作用力,远大于天车运动时产生的电磁力,会导致天车启动困难;天车水平面合力为零,但内部因受到磁场的作用力都达200kN以上,会造成天车的扭曲变形。天车运动时,不仅在端梁上产生向下的250~300 kN作用力,同时天车整体会产生一个120~195kN侧向力,导致天车朝导向轮一侧跑偏。     

大型铝电解操作天车的电磁场计算和受力分析

铝电解过程中电解槽通过强大直流电流产生的强磁场,在钢结构的电解铝车间中对天车的作用很大,影响天车的正常工作。利用ansoft软件对铝电解天车磁场分布进行有限元仿真,通过对有无建筑物对比,有建筑物时的磁场强度和工厂测试值较接近。证明了模型的合理性。分析了天车在不同状态受到磁场的作用不同,静止时天车受到磁场主要作用在端梁上,产生竖直向下的大小为290～430 kN的作用力,远大于天车运动时产生的电磁力,会导致天车启动困难;天车水平面合力为零,但内部受到磁场的作用力都在200kN以上,会造成天车的扭曲变形。当天车运动时不仅在端梁上产生向下的250～300 kN作用力,同时天车整体会产生一个120～195kN侧向力,导致天车朝导向轮一侧跑偏。     

基于改进模糊卡尔曼滤波的感应电机转速估计策略研究

针对感应电机转速估计过程中,采集数据易受到外界干扰,导致的转速估计值出现较大偏差的问题,提出采用基于模糊自适应卡尔曼滤波的感应电动机无速度传感器控制策略.通过监视理论残差与实际残差的比值,对量测噪声协方差阵进行递推在线修正,使其逐渐逼近真实噪声水平,从而使滤波器执行最优估计,提高转速估计精度.仿真及实验结果表明,提出的改进模糊卡尔曼估计器,对随机的测量噪声具有较强的抑制能力.能够准确估计电机转速,抗差能力较好,满足工程实际需求.     

基于时空ICA的脑功能成像思维干扰消除

近年来,被动运动的功能磁共振成像(fMRI)研究已成为探索重度脑卒中患者功能康复机制的有效手段.然而,被动运动的fMRI扫描过程中往往不可避免地受到多种综合因素的影响(如思维、情绪等),造成结果严重的不稳定.SPM软件包作为当前国际上主流的fMRI数据分析软件之一也无法完全分离这些因素造成的影响.实验表明,同一被试在相同实验环境下的2次踝关节被动运动的SPM激活模式存在较大的差异.应用一种新的独立成分分析方法(时空独立成分分析,stICA)作为数据处理手段,提取踝关节背屈运动的任务相关成分.将得到任务相关成分结合一般线性模型(GLM)生成统计参数图,并应用t-检验提取激活区域.数据统计结果发现,经过stICA提取后的2组被动运动激活模式非常相似.结果证明stICA可作为消除多种综合因素影响的有效处理手段.     

外壳水冷式隔爆型电动机冷却水路有限元分析

煤矿井下用外壳水冷式隔爆电动机在使用过程中电动机外壳容易变形,无法从机组中抽出,影响电机的更换和机组维护.针对此问题,提出了在外水套增加小孔塞焊点的解决方案,基于弹性力学基本方程及有限元分析方法,应用SolidWorks的COSMOSXpress软件,分别计算了3.0MPa水压下传统式冷却水套和带有小孔塞焊点新型冷却水套的应力及形变;对增加小孔塞焊点的新型冷却水套及传统冷却水套分别进行了水压实验,新型外水套形变明显减小.实验结果与仿真结果具有一致性,证明了增加小孔塞焊点减小外水套应力及形变的有效性.增加小孔塞焊点的新型外水套冷却结构可以适应较高水压以达到增加电机散热效果的目的.     

三维瞬态涡流-电路-运动系统耦合问题的新解法

提出一种分析瞬态三维电磁场-电路-运动系统耦合问题的新方法,该方法考虑了外部电路、材料非线性、涡流影响以及运动等因素,适用于工程计算。对于三维瞬态涡流场与电路耦合问题,应用Crank-Nicholson法进行求解;对于运动问题,应用一种非协调网格技术的插值运动边界法进行求解;三维电磁转矩的计算应用节点力法实现。为验证该方法的有效性,将其应用于Team Work问题10、 24以及24的运动模型的分析与计算,得到的结果误差均小于2 %且计算时间明显缩短,即该方法能较为高效准确地解决瞬态三维电磁场-电路-运动系统耦合的问题。     

快速非线性仿真法在开关磁阻电机等效磁网络模型中的应用

针对开关磁阻电机的双凸极结构特点和严重的磁路饱和现象，提出了一种等效磁网络模型和快速非线性仿真法相结合的方法，实现了开关磁阻电机性能计算的准确性和快速性的协调统一，既建立了准确的数学模型，又实现了运行性能的快速仿真，为开关磁阻电机的优化设计奠定了基础。     

基于正四面体的八叉树法生成三维有限元网格

给出了一种新型的,比较简单的基于正则四面体的八叉树空间分解法,来生成三维有限元计算中四面体网络单元,为三维电磁场计算中的难点问题之一－网格的全自动生成提供一条思路。     

一种强磁场永磁魔环机构的设计

设计了一种场强大于5 T的强磁场永磁魔环机构.采用了矢量Preisach磁滞模型和有限元计算相结合的方法，全面考虑了强永磁机中出现的局部饱和、局部退磁和旋转磁化等异常磁化现象，采用了加入软磁材料、调整充磁方向、选用两种不同牌号永磁材料以及采用磁屏蔽固定外壳等一系列方法，有效降低了局部饱和与退磁，增强了魔环有效区场强.并利用正交实验法结合穷举法优化永磁魔环各部分尺寸和充磁方向，最终使魔环中心有效区内平均场强高达5.698 T，证明了魔环结构设计的合理性和优化方法的有效性.     

全方位移动下肢康复机器人的虚拟样机建模和仿真

通过对全方位移动康复机器人的运动学和动力学分析,建立机器人的动力学控制模型,同时采用虚拟样机技术建立机器人多刚体动力学三维模型,并通过定义输入输出变量及其接口,与Matlab软件进行机电一体化联合仿真．通过仿真表明康复机器人数学模型的正确性．