激光焦点磁力驱动平台的波动特性分析

针对现有驱动平台在传统PID参数控制下Y方向平动实验中出现的波动情况进行分析,猜测波动的原因是由于平台结构分布不均匀造成的。针对波动情况,建立在环形永磁铁和柱形永磁铁结构分布不均匀情况下驱动平台的数学模型。并对结构不均匀情况下数学模型进行Y方向的仿真分析。仿真结果表明,分布不均匀情况下的数学模型在仿真过程中会出现波动。仿真结果与猜测结果相同。实验过程中的波形情况是由于驱动平台的结构分布不均匀造成的。     

盾构隧道下穿地铁车站结构沉降特性研究

依托某拟建盾构隧道下穿既有地铁车站工程,考虑实际的工程地质水文条件、隧道施工过程中上部车站结构传递到地基上的荷载、盾构施工参数等因素的影响,建立数值计算模型,模拟盾构隧道下穿施工的全过程,对车站下方有无预埋桩基、不同盾构推力、不同形式预埋桩基条件下车站沉降变形规律进行了分析。研究结果表明:设桩时隧道开挖引起车站底板的沉降变形仅为不设桩的12%,预埋桩基具有约束地铁车站沉降变形纵向扩展的作用;既有地铁车站底板的隆起量随盾构推力的增大而增大,沉降量随盾构推力增大而减小;综合考虑预埋桩基长径比、距径比、排布方式等因素的板凳桩更有利于控制盾构隧道施工对既有车站结构沉降变形的影响。     

3自由度等刚度永磁弹簧的尺寸参数特性研究

对一种3自由度等刚度永磁弹簧的尺寸参数特性进行仿真与实验研究。该永磁弹簧由3组环形永磁体和柱形永磁体均匀对称布置构成。根据永磁弹簧的结构,利用ANSOFT软件对永磁弹簧尺寸参数进行有限元分析,对径向磁力进行仿真计算,并利用实验验证,仿真结果与实验测量结果基本吻合。由分析结果得出随着环形永磁体平均半径的增加,弹簧径向磁力减小。随着柱形永磁体的半径和轴向长度、环形永磁体的轴向长度的增加,弹簧径向磁力增加。随着环形永磁体和柱形永磁体间的竖直方向气隙长度的增加,弹簧径向磁力呈抛物线趋势变化。为3自由度等刚度永磁弹簧的设计提供了依据。     

永磁变刚度柔性关节的力学分析与控制器设计

提出一种采用永磁弹簧、绳索驱动、梯形布置的拮抗式变刚度柔性机器人关节,能够根据任务需要,实时调节关节刚度。所述永磁弹簧装置,在绳索提供力矩一定的情况下,增加了关节刚度变化范围,同时减小操作臂的质量与惯量。对提高柔性机器人关节的运动性能具有重要意义。对关节空间与绳索空间的映射关系进行推导并利用雅可比矩阵和模型间静力学关系,得到关节刚度模型,进而实现关节刚度与位置解耦。以轨迹控制为目标,设计了一种双闭环解耦控制器,并进行了试验验证。仿真分析与试验结果共同表明,该柔性关节在较宽刚度调整范围内,都具有较好的位置响应特性和轨迹跟踪能力。上述结构与控制方式同样也适用于多自由度并联柔性机器人关节。     

激光光路控制电磁作动器的模糊PID控制特性分析

为了实时控制激光切割中激光焦点与辅助气体中轴线的相对位置,提出了一种模糊PID控制的电磁作动永磁复位式3自由度电磁作动器。介绍了电磁作动器结构,建立了相应系统数学模型。采用模糊PID控制算法以仿真与实验相结合的方式研究了电磁作动器的控制特性,并在PID控制器参数完全相同情况下,与传统PID控制算法的控制特性进行对比分析。仿真与实验结果表明：在x轴方向,与传统PID控制算法位置响应时间相比,仿真位置响应时间变化不大,实验位置响应时间减少1.50 s;在y轴方向,与传统PID控制算法位置响应时间相比,仿真位置响应时间减少0.48 s,实验位置响应时间减少1.88 s. 经过对模糊PID控制器参数的进一步优化,作动平台在x轴方向响应时间可达0.10 s. 与传统PID控制器相比,模糊PID控制器响应时间更短、响应速度更快。     

核电厂内部水淹概率风险分析

福岛核事故后，外部灾害事件对核电厂安全的影响逐渐受到重视，而核电厂内部水淹是常见的一种重要灾害，可能导致核电厂发生严重事故，通常无法通过外部事件筛选分析筛除，需对此进行定量评估。本文在对核电厂水淹概率风险分析方法进行了大量研究的基础上，探讨了发生水淹对核电厂设计和运行的影响，提出了内部水淹风险的贡献项。结果表明：电气厂房和设备冷却水系统分别是对内部水淹导致的堆芯损坏频率贡献最大的厂房和水淹源，需在相关区域适当增加水淹防护措施并加强水淹探测及报警能力。     

新型UV固化可剥性金属涂料的合成及性能研究

选用乙醇为溶剂,偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,引发邻苯二甲酸二烯丙酯(DAP)聚合。聚合工艺为DAP100g,乙醇30g,AIBN2g,反应温度为80℃,反应时间约4h。反应过后,DAP的收率达29.7%,聚合物是可溶的预聚体。预聚体的凝胶色谱、红外谱图及碘值都显示其具备进一步交联固化的潜力。然后,以合成的邻苯二甲酸二烯丙酯预聚体(P-DAP)为主要成膜物,二缩三丙二醇二丙烯酸酯(TPGDA)为活性稀释剂,双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦(BAPO)为光引发剂,制备出新型的紫外光固化可剥性涂料。固化后的涂层具有良好的柔韧性、硬度、耐水、耐酸碱、耐汽油的性能,并且可剥性较好。     

可变磁路式永磁悬浮系统的防跌落防吸附控制

永磁悬浮系统是一种典型的非线性系统,随着导磁体与悬浮物之间的气隙变化,控制特性发生变化,影响系统的稳定性。为防止外界干扰引起系统偏离平衡点时,悬浮物跌落或吸附到导磁体上,提出一种基于气隙变化的防跌落防吸附控制方法。在整个悬浮气隙内选取多点预设悬浮力,基于各设计点预设的悬浮力计算控制参数,并依据插值原理得到完整的防跌落防吸附控制律,有效补偿悬浮物运动时不均匀变化的悬浮力,提高系统的可控性,稳定性和鲁棒性。仿真和实验表明,防跌落防吸附控制方法能缓和冲击,提高防跌落性能,当外扰使气隙变大时悬浮力迅速变大,防止悬浮物跌落,当外扰使气隙变小时悬浮力迅速变小,防止悬浮物吸附于导磁体上。     

暴雨管理模型SWMM的应用现状

在海绵城市建设中,软件模拟发挥着重要作用。本文概述了SWMM软件的发展组成、对象参数以及在雨洪模拟和低影响开发两部分的应用现状。通过模拟预测暴雨径流对所研究区域的影响,仿真分析加入LID设施后水量、水质等问题,为海绵城市的发展建设提供了前期模拟具有重要的指导意义。