碳纤维复合材料趋肤效应研究

良导体在平面电磁场作用下的趋肤效应有简单的公式描述,而涡流检测中电各向异性材料的趋肤效应却非常复杂。该文通过对碳纤维复合材料的涡流检测进行有限元仿真,研究涡流检测中电各向异性材料的趋肤效应。     

球压试验压痕直径的视觉测量方法

球压试验是测试电工、电子产品中非金属材料及固体绝缘材料耐热性能的重要方法;由于压球与压痕相接触区域不易准确识别,如何客观、准确、快速地测量压痕尺寸成为困扰质检人员已久的一大问题。根据压球与压痕相接触区域与非接触区域对垂直光照反射特性的不同,通过垂直光照下采集压痕图像可以准确地分割出接触区和非接触区。图像经过预处理后采用灰度重心法确定压痕的灰度中心位置,识别压球与压痕接触区域的分界点,采用Hough圆变换计算压痕直径的像素距离,最后根据标定实验得到直径的实际尺寸;实验结果表明,测量结果的重复性标准差<0.0016mm,重复性限<0.003mm,测量值与标定结果的偏差的绝对值<0.01mm,满足压痕测量的精度要求。     

矿用胶轮车传动能效特性分析

针对现有矿用防爆胶轮车在巷道内长期运行、传动元部件老化易变形导致传动失效问题,提出利用车辆动力学理论模型进行仿真和对比试验的方法,研究其传动能效。首先根据矿用胶轮车在实际工况下防爆和传动两部分能耗组成结构进行分析研究并得出能耗组成的参数,在此基础上利用CRUISE软件建立WqC2J(A)车型的传动系统模型,进行了传动能效特性试验,将试验结果与仿真结果进行对比研究。结果表明:WqC2J(A)型胶轮车试验防爆功损为9.1 kW、传动功损为3.8 k W、试验能效为71.3%,仿真能效为74.7%,仿真与试验结果基本吻合。由此建立的胶轮车传动系统模型是可行的,为后续的防爆发动机研究和整车动力匹配奠定了基础。     

电涡流测功器低速检测时最佳匹配问题的研究

针对矿用轻型胶轮车低速检测时底盘输出功率与电涡流测功器外特性曲线不匹配的问题进行研究,建立胶轮车行驶阻力功率和电涡流测功器吸收功率的数学模型,对电涡流测功器进行参数化分析并获得外特性曲线,利用COMSOL软件对不同转盘材料进行电磁模拟仿真。分析了气隙长度、定子极对数、励磁电流和转盘材料对电涡流测功器吸收功率和临界转速的影响。结果表明:改变电涡流测功器定子极对数和使用不同转盘材料对其外特性曲线有较显著的影响。     

矩形线圈钢丝绳捻距涡流检测研究

捻距不均匀会造成钢丝绳提前报废,对捻距进行检测可以为其生产工艺的改进提供设计依据,提升钢丝绳的安全使用性能。针对传统捻距检测无法对运动中钢丝绳进行实时检测,机器视觉检测对外界光照和钢丝绳表面清洁度要求高等问题,提出用涡流法对钢丝绳捻距进行检测。为扩大细长钢丝绳结构表面磁场的覆盖面积,利用矩形线圈组成的差分电桥进行检测。对钢丝绳捻距双矩形差分电桥涡流检测进行有限元分析,差分电压实部变化曲线中相邻波峰或者波谷的间距为钢丝绳的股间隙,一个捻距扫描范围内出现的波峰和波谷数量与钢丝绳的股数相对应。矩形线圈上、下边电流元感应的涡流会在钢丝绳表面对消,对消效应越小,钢丝绳捻距检测灵敏度越高。为提取试验中的有用信号,利用集合经验模态分解对扫描信号进行后处理。当相关系数较大时,相邻波峰或波谷的间距为钢丝绳捻距。当相关系数较小时,一个捻距内的波峰或波谷数与有限元分析结果吻合。涡流法得到的捻距与理论捻距的最大相对误差为2.38%。     

低速风洞层流风场中WDPSS-8机器人系统索系流固耦合效应的动静力特性分析

由于绳索存在柔性,导致低速风洞绳牵引并联支撑系统飞行器模型在进行静态实验时存在索系风振耦合行为,从而引起末端位姿偏离既定值,为了对位姿偏离进行实时补偿,以WDPSS-8机器人系统为研究对象,假设索系处于线弹性范围之内且受一定的轴向拉力,基于ANSYS/CFX软件,研究逐个末端位姿所对应的索系在风速为35m/s的层流风场作用下所表现出的考虑双向流固耦合效应的动静力特性。结果表明:索系支撑系统的气动干扰有望比传统硬式支撑系统的气动干扰小得多;吹风时索系会产生顺风向弯曲的复杂三维振动而导致末端位姿产生变化,除了必须实时在线补偿这种位姿变化外,还要解决随模型位姿改变的索系振动抑制问题和模型与索系连接点处的流动控制问题;同时由于索系内应力也会产生变化,即使有索系减振措施,通过测量绳拉力来获取气动力/力矩的方式也是不可行的。