人体步态差异性的参数化辨识方法及应用

通过对下肢3 个关节步态曲线建立具有共性控制点的数学模型,提出了以个体的局部形状参数作为区别同一关节中不同曲线的方法.实验采用Perception Neuron 动作捕捉系统,对正常组10 名健康男性青年,验证组2 名健康和3 名处于不同康复期的右腿踝关节损伤男性青年在正常步速下的步态数据进行实验测量以获得髋关节、膝关节和踝关节的上下位移轨迹曲线,并计算得出正常组步态曲线的局部形状参数作为判别步态正常与否的参考调整范围.经分析,验证组中健康被试者的局部形状参数大多属于该范围,而恢复较差的病人参数大多超出该范围,表明该参数化方法可有效辨别步态曲线差异,此外还可对康复评价的方法提供依据.     

精密磨床转台静压轴承的强健化设计

针对精密磨床转台静压轴承性能仿真数据与其回转精度实测数据不一致的问题，为提高转台静压轴承的设计水平，提出了静压轴承的强健化设计方法。该方法考虑了轴承结构参数在轴承全生命周期内的变化，分析了半径间隙、油腔尺寸、节流比及润滑油黏度在设计、加工、装配和服役4个阶段的变化规律，重点研究了半径间隙在各阶段对轴承性能造成的影响，给出了转台静压轴承的强健化设计流程。通过一个径向轴承的设计实例对该强健化设计方法进行了说明，并将设计结果与传统设计进行了对比。对比的指标是轴承在4个阶段的刚度、承载力和温升，这3个指标对轴承回转精度有直接影响。研究表明：进行强健化设计后，在生命周期内静压轴承的刚度和承载力的变化量为10%~27%，温度的变化量为0.5%~1.6%，较传统设计更能保证转台回转精度的稳定。     

基于MATLAB的某微型商用车传动轴主轴的优化设计

传动轴是高转速少支承的回转体,因此保证强度的同时减轻质量就显得十分重要。文中采用三维设计软件CATIA V5对某小型商用车传动轴进行了三维建模,然后利用MATLAB优化设计工具箱以搭配最佳的内外径,最后利用CATIA V5CAE模块对传动轴进行了分析。验证了优化设计的可行性,为整车传动系设计提供了参考依据。     

考虑外滚道缺陷的滚动轴承刚度时变特性分析

滚动轴承的主要失效形式之一是在滚道或滚动体表面产生缺陷,形成疲劳点蚀,对轴承性能产生很大影响。针对深沟球轴承,建立外滚道存在方形缺陷时的动力学模型,获取缺陷对载荷分布的影响规律,建立轴承时变刚度模型,分析缺陷尺寸演化和位置对轴承刚度时变特性的影响规律。结果表明:当缺陷位于非承载区时对轴承平均刚度无影响;当缺陷位于承载区时,轴承的平均刚度与缺陷长度和深度负相关;缺陷位置由底端向非承载区变化时,轴承的平均刚度先减小后增大。     

特种铸造技术的研究及发展趋势

由于航空、航天以及汽车工业的发展,以往的铸造方法已不能满足要求,特种铸造方法应运而生.本文主要讨论了四种特种铸造工艺及各自所具有的特点,从铸件的批量、材质、大小、结构等方面的比较,探讨了不同零件所适合的铸造方法.最后,结合目前铸造业发展的现状,分析了铸造技术发展的趋势.     

基于支持向量机的氢混天然气发动机性能预测

为提高氢混天然气（HCNG）发动机的标定效率,精确预测发动机参数,对一台氢气体积分数为20%的HCNG燃料发动机进行试验研究和性能预测分析。基于高转速低负载工况稳态标定试验数据,采用支持向量机（SVM）方法建立发动机参数关联模型,并利用不同寻优算法为模型寻找最优参数,以提高各项参数的预测精度。结果显示：若发动机运行于最大扭矩点火正时,则等效天然气比消耗（BSFC）最小,NO_x比排放（BSNO_x）也处于较理想的水平,尤其在增加氢气比例时,这些外特性有更加显著的提升;SVM模型可以较好地描述发动机输入参数与输出参数之前的非线性关系,自变量与因变量之间的相关性较强（决定系数R²均大于0.97）,模型的预测精度较高,利用遗传算法得出的最优预测模型具有较高的泛化能力,扭矩、BSFC、BSNO_x的平均绝对百分比误差分别仅为1.23%、1.98%、5.43%。     

基于CFX的实验台迷宫密封动特性数值计算

为了配合汽流激振实验数据的验证,根据所建立的汽流激振实验台的结构参数,建立迷宫密封的二维几何模型。采用k-ε湍流模型进行数值模拟,通过数值仿真研究了实验密封件的密封特性。获得了齿顶间隙分别为0.2mm、0.3mm、0.4mm和0.8mm的迷宫密封的动特性系数及泄漏量,对密封腔室内的流场进行了深入观察和分析。针对齿顶间隙为0.2mm的迷宫密封,分别计算了-60°、-45°、0°、45°、60°预旋下系统的动特性系数和泄漏量。研究结果可与后续实验数据进行比对,并为后续的汽流激振机理研究做准备。     

汽轮发电机组轴系扭振模型参数识别方法

扭振在线监测和保护设备的扭应力分析精度取决于汽轮发电机组轴系扭振模型与实际轴系在扭振固有特性上的一致性。然而,在模化过程中模型的刚度往往容易出现误差,从而影响扭振分析的准确性。为了估算出模型的扭转刚度参数并消除其扭振固有特性误差,提出了一种通过建立刚度参数微增量与模型固有特性变化量之间的关系方程,求解刚度参数调整量的参数识别方法。经过反复迭代,调整后模型的扭振固有特性可与实测结果非常接近,从而保证扭振应力分析的准确性。     

1 000 MW汽轮机组N+1支撑轴系的不平衡振动特性研究

由于N+1支撑轴系结构特殊性,西门子1 000 MW汽轮机组轴系不平衡振动特性复杂,导致该机型在实际运行中经常出现振动故障。采用有限元法,根据机组基本结构尺寸,建立了轴系动力学模型,通过数值仿真计算了轴系临界转速和振型,分析了轴系上10个平衡位置加重后轴系额定工作转速3 000 r/min下涡动响应,比较得出轴系不同轴向位置加重对轴系振动的敏感程度和影响规律,从而为该型机组实际运行过程中的振动故障监测和诊断分析提供参考。     

封闭式行星传动的功率特性分析与可视化

对封闭式行星传动的功率流特性、传动效率、自锁条件等进行了深入分析,提出了以主支路功率大小与输入总功率大小的比值为关键功率设计参数妒的新分析方法,并给出了系统实现功率分流和自锁的基本判别准则。在建立数学模型的基础上,以C＋＋ Builder 6．0为工具,设计开发了功率流特性分析的可视化系统软件,为合理确定设计参数和筛选传动方案提供了有益的帮助。