大型风力机桨叶螺栓断裂失效分析及优化研究

针对某风场风电机组桨叶螺栓批量断裂的问题,为分析其是否由于疲劳损伤导致的断裂,采用了有限元仿真和现场实验测试对比分析的方法,研究了桨叶螺栓连接系统的刚度行为和桨叶螺栓的疲劳寿命.将桨叶螺栓疲劳寿命计算结果与桨叶螺栓断口分析相结合,确认了桨叶螺栓断裂原因是由疲劳损伤所致;提出了降低桨叶螺栓刚度以改善其疲劳寿命的方法,设计...     

基于Bowtie模型的地铁自动扶梯安全对策研究

随着我国地铁行业的迅猛发展,地铁自动扶梯客伤事件出现得越来越频繁,并逐渐成为地铁运营安全的重大威胁之一。现有的相关研究缺少对自动扶梯安全运行的全面分析,鉴于此,首次将风险分析及管理方法中的Bowtie模型应用于自动扶梯客伤的分析,充分利用该方法面面俱到的优势,建立自动扶梯客伤的Bowtie图。研究所得到的Bowtie图形象简明地描述了自动扶梯客伤事件的形成机理、发生原因、可能后果、控制措施以及控制措施的升级因素,以期为提高自动扶梯安全运行水平提供新思路。     

基于案例推理的大件运输安全管理系统研究

基于案例推理方法是一种基于经验知识推理的求解方法,适用于经验丰富的领域.针对公路大件运输过程中积累的大量运输经验,将基于案例推理方法应用于大件运输安全管理中,研究设计了基于案例推理的大件运输安全管理系统,以保障大件运输的安全性和可靠性.在分析系统体系结构、特点的基础上,建立大件运输案例知识表达模型,设计基于案例相似度的检索规则和方案修正策略,采用VB开发工具进行开发,实现系统各功能.通过在大件运输企业的实际运用,验证了该系统的科学性与有效性.     

基于有限元模型仿真的风电叶根T型螺母应力计算方法研究

通过建立1/N叶根连接结构有限元模型,对风电叶根T型螺母的力学性能进行了研究,提出一种叶根T型螺母应力的理论计算方法。根据T型螺母支反力的有限元计算结果,该计算方法采用近似的函数式来描述T型螺母的支反力,然后根据材料力学理论得到T型螺母弯矩和应力的理论计算式。通过对比T型螺母的弯矩,理论计算与有限元结果差异较小,说明叶根T型螺母应力理论计算方法是可行的。相比有限元方法,这种理论计算方法更加简单、方便,并且大大减少工作量,提高了工作效率。     

针对钢卷局部突起缺陷治理的辊型优化技术研究

为解决由冷轧来料带钢断面形状不良而引起的钢卷局部突起缺陷,提出了以合理控制带钢断面形状和比例凸度为目标的热轧工作辊辊型优化方法,利用合理的辊型曲线来补偿磨损辊型等因素对带钢断面形状的不良影响。基于实际生产状况与轧制板形理论的研究建立了优化设计数学模型,设计了辊型曲线并进行了优化计算分析。生产试验表明,优化辊型明显改善了冷轧来料带钢断面形状,钢卷局部突起缺陷治理效果显著,给企业创造了巨大的经济效益。     

润滑机制下基于最小作用量原理的CVT传动安全裕度优化研究

针对现有金属带式无级变速器(Continuously variable transmission, CVT)滑摩传动过程中润滑机制影响金属带传递安全性与效率的问题。以某国产自主研发CVT为研究对象,对CVT从动带轮与金属带摩擦片之间作用力和应力分布趋势的分析,建立金属带轮运动下的热弹流润滑模型。由于CVT运行过程中油膜状态在多变约束空间下具有临界极值的特性,提出润滑特性符合最小作用量原理的假设,构建符合最小作用量原理的CVT润滑特性Lagrange函数及最小作用量原理模型,推导出CVT润滑过程中实际作用量和理论最小作用量的数值,厘清变温环境下膜厚作用量的变化趋势,验证假设的合理性。求得金属带轮与摩擦片间宏观摩擦因数与微观油膜剪切力的函数表达式,结合CVT传动综合试验,分别测试摩擦因数、温度、传动效率与转矩比的工作关系,计算金属带最佳传递转矩数值。将运行特定工况参数范围得到的结果进行插值处理,确定CVT滑摩传动安全裕度,分析变速机构不同速比、输入转矩与转速在确定安全裕度下传动效率的变化特性。结果表明,基于最小作用量原理优化下的CVT传动效率可有效提升2.62%～3.76%。为解决CVT传...     

基于RBF神经网络的某型号行星变速器传动效率试验及预测研究

为开展行星变速器的传动效率检测研究,同时节省时间和成本,采用试验测试和仿真预测相结合的方法,首先,基于专有测试平台监测行星变速器在1挡转动时的转速和转矩变化,并计算传动功率和传动效率;然后,取各工况下共66组传动效率测试值作为样本数据,其中59组作为训练样本,剩下7组为验证样本,采用RBF神经网络建立行星变速器传动效率预测模型,并成功进行训练和验证。研究表明：GJ002型行星变速器的传动效率满足设计使用要求;基于RBF神经网络模型预测的传动效率最大差值不超过0.22,该模型预测精度较高。     

Z-pin增强对自动铺丝复合材料T型接头拉脱、剪切性能影响的试验研究及数值模拟

针对自动铺丝复合材料T型接头,开展了Z-pin增强对结构件拉脱以及剪切性能影响的试验研究及数值模拟,拉脱试验和剪切试验分别在电子拉伸试验机(CMT5504)和MTS大吨位疲劳系统上进行。试验研究了Z-pin增强和非增强两种试件,绘制了位移-载荷曲线图。拉脱试验结果表明:Z-pin增强可显著提高拉脱承载能力,同时,与非增强T型接头相比,Z-pin增强明显延缓了掉载。试验件的破坏位置都在中间层和蒙皮之间;剪切试验结果表明;Z-pin增强可显著提高剪切承载能力,Z-pin增强试验件的破坏位置在筋条和中间层之间,非增强的试验件的破坏位置在中间层和蒙皮之间。在此基础上建立了T型件拉脱以及剪切有限元模型,采用内聚力模型模拟界面的破坏情况,在分层的部位建立添加非线性弹簧来模拟Z-pin的增强作用,模拟结果与实验结果比较吻合,验证了模型的有效性。     

基于地铁转向架载荷的构架关键焊缝的结构优化

针对某16吨轴重地铁转向架构架上某疲劳强度超限的焊缝位置结构进行了一系列的优化设计,并依据EN/UIC标准借助Hypermesh软件对这些方案进行了有限元分析,发现结构变化与对应应力变化的规律,最终寻求到合理的优化结构。     

基于全网最优效益发电竞价系统的研究与开发

发电竞价上网是实现电力市场化的重要举措和必然趋势。本文详细研究了容量合同电量、容量合同电价和全电量竞价的原则、方法及数学模型,实时市场的竞价模型、报价方式及上网交易、结算的数学模型等。并在此基础上研究开发了基于“容量合同＋全电量竞价＋实时市场”模式的发电竞价系统。     

基于遗传模拟退火算法的大件公路运输路径选择优化

针对大件公路运输路径选择优化难题,以最小化运输成本为目标,在考虑带配送时间窗、客户服务时限、车辆超载惩罚、车辆载重限制、车辆容积限制的基础上,构建了大件公路运输路径选择优化模型,并提出改进遗传模拟退火算法对此类问题进行优化.该算法首先基于满足车辆容积和承载量的两层编码方式产生多个初始种群,然后各种群之间通过相互竞争实现优秀个体的迁移共享,最终搜索到最优解.最后,通过实例仿真验证了该算法解决此类特殊运输问题的有效性,并通过与其他算法进行比较,证明了该算法的先进性,为大件公路运输路径选择问题提供了新的解决思路.     

基于情景感知的智能交通CPS研究

通过分析智能交通信息物理系统(IT-CPS)原理和情景感知技术,提出了一种包含4个部分的情景感知体系架构,研究情景感知技术在智能交通CPS中的应用,建立了包含4个层次的基于情景感知技术的IT-CPS模型,并详细叙述了其工作流程,着重讲述了基于情景信息推理的过程这一核心,最后说明了这种技术的意义。     

基于启发式算法的集装箱甩挂运输任务集调度优化

本文以苏宁物流中心为例,以甩挂运输牵引车最优行驶路径为研究出发点,根据任务类型的不同将集装箱的任务集合划分成四类,目标是在完成总任务所需时间最少的情况下,建立甩挂运输任务混合整数规划模型,并设计了基于时间紧迫度的启发式算法求解模型.数值实验结果表明:与传统的任务集调度方法相比,应用本文设计的方法后,任务集调度优化运输效...     

基于工业以太网的地铁列车信息显示器研究与开发

根据列车通信网络的发展需求,设计了基于工业以太网的地铁列车信息显示器,并与现有列车通信网络相兼容。重点论述了基于工业以太网的地铁列车车载网络体系结构,信息显示器控制板设计,显示工作原理模型,驱动电路和系统软件设计等;同时,设计中综合考虑了车载电磁环境。试验及装车考核表明,该信息显示器具有良好的可靠性、扩展性和兼容性,完全满足现有及将来列车网络的发展需求。     

拓扑优化中不同空间单元的计算效率分析

通过具体计算实例分析比较了在拓扑优化中线性单元和二次单元的计算精度和效率.计算结果表明:二次单元模型的计算精度高,但其计算时间是线性单元的近百倍,优化效率低.线性六面体单元和线性五面体单元相对二次单元模型的精度偏差分别为4.57％和14.62％,基本上能保证计算精度.因此有必要采用线性单元组合或二次和线性组合单元对复杂模型进行拓扑优化,以减小计算规模,提高计算效率.     

基于LCA的机电产品安全性研究

分析了当前在机电产品安生性研究中的不足,在此基础上介绍了LCA方法的原理以及LCA的实现步骤,进而从机电产品的整个生命周期出发将机电生命周期分为四个阶段,并对产品不同阶段的安全性进行了分析.最后针对机电产品的安生性特点,结合LCA的原理对产品安全性进行研究,着重对产品安全性的清单分析和影响评价两个过程进行了论述,总结出在产品安全性研究中对人体健康和生态系统平衡要得到进一步的重视.     

基于iSIGHT的多学科优化方法研究

多学科协同建模、仿真、优化是提高复杂产品设计质量的有效途径之一,针对在机构设计中过度考虑安全因素,导致材料浪费的问题,研究了在iSIGHT多学科优化平台上利用CAD／CAE学科软件搭建的装载机执行机构的多柔体虚拟样机模型。介绍了面向模型的多领域协同仿真技术及基于系统过程集成和命令文件解析的建模技术。应用多学科变量耦合优化算法有效地解决了子系统之间的耦合和并行优化设计。从结果分析中可以看出,用该方法有效地实现了装载机执行机构的轻量化设计。     

采用仿生学与TRIZ相结合的水泵能效优化装置的研究

从水泵传输系统节能角度出发,运用仿生学与发明问题解决理论(TRIZ)相结合的方法,设计出一种水泵能效优化装置.利用FLUENT软件对该能效优化装置进行计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)对比实验分析,找出了其内部流场参数速度、压力等的变化规律.实验证明该装置能减少水泵出口处...