风电叶片疲劳试验系统追踪控制策略研究

针对风电叶片疲劳试验过程中实际振幅与目标振幅的追踪控制关键问题,提出了一种基于RLS算法的实际振幅与目标振幅的追踪控制策略,设计出了一套风电叶片疲劳试验系统。采用基于RLS算法的自适应滤波和幅值响应策略,通过调整RLS算法中的加权数值,解决了实际试验过程中的干扰噪声和幅值振荡问题,实现了叶片振幅的有效追踪;通过构建基于Matlab/Simulink的测试系统模型,并结合现场试验,验证了算法的自适应滤波和幅值响应效果。研究结果表明:采用基于RLS算法的振幅追踪控制策略,能够有效地保证实际振幅与目标振幅的跟随性,振幅跟随误差不超过有效振幅的±5%,这对于风电叶片疲劳的理论研究与实际应用具有一定的指导意义。     

一种弧面分度凸轮的数字化设计

针对传统设计弧面分度凸轮CAD模型繁琐的特点,文中给出了在CAD系统中应用弧面分度凸轮的轮廓曲面方程直接生成曲线、面和体的一种方法.利用该方法,通过参数修改即可生成系列产品,同时可以很方便地进行加工模拟、有限元分析及运动仿真.     

面向钛合金微细铣削的等离子体电解氧化膜层的制备与性能分析

目的 降低TC4钛合金微小零件的铣削难度,提高表面加工质量和加工效率.方法 采用以NaAlO2为主要成分的电解液,借助等离子体电解氧化(Plasma Electrolysis Oxidation,PEO)作用,在TC4钛合金表面原位生长厚度约为20μm的疏松多孔氧化膜层.分别使用扫描电子显微镜、X射线能谱仪对氧化膜层的结构和组成进行表征,采用测力仪、白光干涉仪对氧化膜层微细铣削时的切削力和表面粗糙度进行测量.结果 氧化膜层为TC4钛合金原位生长所得,厚度较为均匀,约为20μm.结构疏松多孔,孔隙率高,孔洞分布较为均匀,与基体结合力差.与TC4钛合金相比,氧化膜层的弹性模量和硬度分别降低了79.8％和75.0％;相同切削参数下,三向铣削力分别降低了91.90％、78.13％和42.62％,表面粗糙度Ra值减小了52.6％.结论 该氧化膜层较传统膜层而言,有更加疏松多孔的结构,强度更低,可明显降低微细铣削的三向力,加工表面粗糙度明显降低,且无明显的顶部毛刺.该方法显著降低了TC4钛合金微细铣削的加工难度,有效改善了加工表面质量,验证了等离子体电解氧化的方法用于辅助铣削TC4钛合金的可行性.     

异形孔导流结构板翅换热器内部流体流动与传热特性

针对板翅换热器各层流道流体分布不均匀问题,提出一种新型异形孔导流增效结构。以流量均匀程度为设计目标,同时考虑换热器入口不同位置流动速度差异,通过采集关键控制点附近流体速度向量,设计一种变孔径的异形孔导流结构。采用计算流体力学方法分析异形孔导流结构板翅换热器内部流体流动与热量传递,同时对换热器流场与温度场进行数值模拟,得到流体流动与温度分布规律并与传统导流结构进行对比。结果表明：异形孔导流结构可在增加流体流动压降的同时提升换热器流体均匀分布程度,导致传热过程中的热压比增加;采用异形孔导流结构可以在一定程度上改善流体均匀分布程度,降低冲击作用,而对异形孔结构进行合理优化与布局可以更好地改善流体在换热器入口位置分布均匀程度,提升换热器的传热性能。     

基于设计目录的运动方案设计

阐述了设计目录基本进程，依据功能和机构的特点定义了功能和机构编码方式，在此基础上，建立了功能元表和包括评价指标的机构解表。由于不同的用户对功能各评价指标的重要程度所需要求不同，因此建立了用户功能表，一方面描述用户功能，另一方面通过层次分析方法获得每个评价指标对不同功能的权重，用户功能搜索机构解表获得可行解集，最后使用模糊评判的方法获得最优解。在上述思想下开发了基于设计目录的运动方案设计的软件系统kinetic。     

风电叶片疲劳加载激振系统解耦控制算法及试验研究

风电叶片逐渐向大型化方向发展,为了提高大型风电叶片疲劳试验的激振能力、缩短测试周期,两激振源联振已成为疲劳测试方法中具有前景的发展方向。首先进行两激振源的耦合特性试验,设计了激振源转速、相位和叶片振幅的测试方案。当2个激振源初始转速设定为35 r/min时,风电叶片在该激振源作用下进行试验,得出2个激振源转速差在±5 r/min范围内波动、相位也存在耦合现象,叶片振幅变化絮乱。为了提高两激振源的同步效果,在分析现有控制策略的基础上,采用并联交叉耦合结构,开发了滑模变结构同步控制算法,并利用李雅普诺夫函数证明了该算法的渐近稳定性。最后,搭建了一套10 MW级大型风电叶片疲劳试验平台,开发了基于分布式网络总线的疲劳激振控制系统,将该滑膜变结构控制算法应用于aeroblade 2.0~54.38风电叶片两点激振试验。试验结果表明,在两激振源转速均为35 r/min时,两激振源的转动步调一致,相位也能基本保持同步,此时叶片振幅最大,且非常稳定。在不同的初始速度驱动下,分别设定为40和30 r/min,2个激振源的转速均能快速跟随并分别保持。由于两者转速不一致,导致叶片振幅发生波动。上述试验结果表明,虽然2个激振源之间的机电耦合是固有存在的,但是设计的滑模变结构控制算法能使2个激振源的转速、相位步调一致,具有良好的鲁棒特性,有效地保证了疲劳试验的顺利进行。     

面向用户定制的自组织装配技术研究

针对现有用户定制系统的不足，对用户需求驱动产品配置、白组织装配和仿真平台框架的具体实现技术进行了研究，并以灭菌器的门把手定制系统为例，验证了此技术可以帮助企业满足顾客的个性化和定制化的需求。     

绘图环境设置

在分析了绘图环境设置的内容的基础上，在Visualc 6．0的平台上，利用VC与AutoCAD的开发工具ObjectARX2000开发了绘图环境设置的实用软件，为用户提供方便快捷的绘图环境。     

轮胎模具F-DLC涂层的制备及性能

为探究高性能轮胎模具F-DLC涂层的应用前景,提高轮胎模具内表面的疏水性、耐磨减摩性,采用等离子体增强化学气相沉积法在35钢基体上制备F-DLC涂层.利用Raman光谱仪与原子力显微镜对其结构与表面形貌进行了表征;利用接触角测量仪测量涂层的疏水角;另外,利用端面摩擦磨损试验机对涂层摩擦磨损性能进行了研究.结果表明:涂层内应力小、表面平整、颗粒均匀;涂层疏水角为98.54°,疏水性好;在140℃的试验温度下,摩擦系数低至0.271;纳米硬度为15.85 GPa,弹性模量为110.5 GPa.F-DLC涂层优异的性能可以有效提高轮胎模具脱模、抗粘胶的工作性能,为制造高质量的轮胎模具提供了一种可行的方案.     

基于AutoCAD的计算机辅助设计、绘图及图纸管理系统的开发

本文提出了基于AutoCAD的计算机辅助设计、绘图及图纸管理系统的开发方法。系统包括符合国家标准的绘图平台、基于事物特性表的标准件库、面向合理化工程的图形单元和面向信息集成的图纸管理四个模块。原型系统采用Visual C ，ObjectARX（包括ADS）编程实现。