二维无接触输运建模仿真与试验研究

众多行业需要利用无接触的方式输运清洁和易损的产品。该文介绍了一种二维完全无接触气浮输运平台,分析间隙内气体流动情况。建立间隙内气流简化模型,并针对黏性力进行了理论和试验研究。结果表明,黏性力受到气膜间隙厚度和吸气流量的影响。在相同的间隙厚度下,黏性力随着驱动单元数量的增加而增加,并且随着气膜间隙厚度的增加而减小。     

基于Modelica的脉宽调制原理建模与仿真

在OpenModelica平台环境下,使用Modelica语言对脉宽调制原理进行了电路建模,模型主要使用了4只理想可关断晶闸管和4只二极管搭建。电路仿真结果表明:通过改变晶闸管控制信号的占空比可以控制整个电路的输出电压大小和极性,当负载为电感和电阻时,续流二极管起作用。仿真结果与脉宽调制理论相对应,同时模型可以转换成Modelica的组件,这可为多领域建模提供一定的条件。     

基于负刚度原理隔振机构的建模与仿真

振动控制是关系到设备安全的重要问题,随着科技的发展,隔振显得越来越重要.有效的减小振动带来的危害,是振动控制研究的重要课题.通过正负刚度并联的原理,可使得系统的总刚度在平衡点附近趋近于零,从而可以有效降低系统的固有频率,实现低频隔振.本文建立了正负刚度并联结构的模型,并对其行了仿真,证明采用设计的模型可以有效实现低频的微幅隔振.     

无接触仿形控制原理的研究

一、无接触仿形的提出无接触仿形是在光电跟踪实践的基础上提出来的。前者跟踪样板,后者跟踪图线。由于图线的绘制误差较大,使产品的尺寸精度受到影响。故提出直接对样板进行仿形。样板既是加工依据也是检验依据。此外,这种仿形还适用于模具制造,可利用阳模来仿制阴模。目前,为了解决曲线加工,除用数控外,还可用液压仿形,但光电仿形与前两者比较,有它的优点:     

机车牵引齿轮参数化建模与有限元仿真研究

机车牵引齿轮作为机车传动系统传递动力和控制转速的关键部件,对机车运行速度和承载转矩方面起着至关重要的作用。随着不同需求的机车设计需要,牵引齿轮参数化建模可以有效减少开发周期。介绍了一种考虑渐开线齿廓、过渡曲线的形成方程,通过程序驱动法在SolidWorks三维建模软件环境中进行齿廓建模,并以某型机车牵引齿轮为例,对齿轮进行有限元仿真,对齿面接触应力和齿根弯曲应力与理论结果对比分析,从而验证牵引齿轮设计及建模的准确性和合理性,对牵引齿轮快速设计与仿真具有重要应用价值。     

高速磨削楔形区气流场建模与仿真

在磨削加工中,由于砂轮高速旋转在砂轮表面形成空气附面层,特别是在工件与砂轮楔形间隙内,附面层的压力场与速度场急剧变化,且在楔形间隙内出现了明显的返回流,严重制约磨削液的有效注入.利用附面层和流体力学理论建立了平面磨削中楔形区气流场的数学模型,并进行了仿真研究,结果表明:随着砂轮线速度的增大,楔形区的气流压强增加,气流速度也随之增大;随着砂轮与工件间最小间隙的减小,楔形区气流压力、水平方向气流速度以及垂直方向气流速度明显增加,返回流趋于剧烈,流场能量增加.     

基于Matlab无刷直流电机控制系统建模与仿真

为验证控制算法和控制策略的合理性，在分析无刷直流电机数学模型的基础上，用Matlab建立了无刷直流电机控制系统的仿真模型，并详细介绍了控制系统的各个子模块。通过对实例电机的仿真，给出了仿真结果，证明了该模型的可行性。     

基于SVPWM控制的无刷直流电机的建模与仿真

针对传统无刷直流电机（BLDCM）控制系统方波驱动转矩脉冲大等缺点,采用了基于电压空间矢量脉宽调制（SVPWM）控制方法的正弦波驱动永磁无刷直流电机控制系统,建立了两级三相无刷直流电机的数学模型,利用Matlab／Simulink中的电力系统仿真T具箱SimPow—erSystems建立了SVPWM控制下的无刷直流电机转速、电流双闭环控制系统的仿真模型。仿真结果表明,电压空间矢量控制下的无刷直流电机控制系统具有较好的静、动态特l生,同时该仿真结果也验证了SVPWM控制无届Ⅱ直流电机的有效性和仿真模型的正确性。     

导轨结合部动力学建模仿真与试验研究

通过弹性力学中经典的赫兹接触理论,计算得到由滚珠丝杠副及直线滚动导轨副构成的进给机构的各部分的接触刚度,建立理论动力学模型。对所建模型在ANSYS软件中进行有限元仿真,进行模态分析。利用比利时某公司提供的机床结构模态分析设备对动结合部系统进行模态激振实验。最后提取实验与仿真分析中所得到的动结合部系统的固有频率,做一对比,并提取分析对应振型,为以后的动力学建模、结合部参数识别以及机床的结构优化设计提供了一定依据。     

数字液压缸非线性建模仿真与试验研究

以航天器转运平台使用的数字液压缸为研究对象,根据其结构特点和内部闭环控制原理,综合考虑步进电机旋转、丝杠螺旋反馈、阀芯轴向受力、液压缸上的摩擦力这些非线性因素影响,在Simulink中建立精确的数字液压缸非线性模型,并通过试验验证了模型的准确性。利用模型重点分析定位精度的影响因素,结果表明：供油压力波动会降低定位精度;减小步进电机频率可以提高定位精度。同时根据仿真及试验提出了通过调整输入脉冲量提高精度的方法,可以满足转运平台工作时的精度要求。     

Calculation of Viscous EHL Traction for Squalane Using Molecular Simulation and Rheometry

Recently, remarkable agreement was reported between nonequilibrium molecular dynamics simulation and high-pressure Couette rheometry on squalane. We have utilized the viscosity-strain rate relationship obtained from this unique combination of experimental and simulation data along with high-pressure viscometer measurements to calculate the viscous traction curve in the elastohydrodynamic lubrication (EHL) regime. A comparison with measured traction at 0.57 and 1.29 GPa shows excellent agreement, confirming the validity of the measurements and simulations. Thus, we present for the first time, a successful calculation of EHL traction from the liquid shear response obtained from both molecular dynamics and rheometry.     

气悬浮技术在无接触输运领域的研究进展

在半导体、食品和医药等行业的生产制造过程中需要输运清洁和易损的产品。传统的接触式输运方式容易造成产品表面出现刮痕、裂纹,同时还存在静电和金属污染等诸多问题,已无法适应技术发展的需求。无摩擦非接触的方式在满足精度、洁净度和可靠性等要求方面具有极大优势。综述了国内外无接触悬浮技术的研究现状,概括对比了不同技术的特点、应用对象和场合、环境限制及复杂性。气悬浮具有清洁无污染、不发热、不生磁且构建简单等优势,是当前无接触输运领域的主流技术。气悬浮从实现方式上可分为负压吸浮和正压悬浮,着重阐述了两种方式的实现原理、研究现状及应用进展。在此基础上,深入分析了完全无接触气浮输运的实现方式、研究现状及存在的问题,并进一步指出无接触气浮输运技术的发展趋势,以期推动我国在相关领域的产业升级。     

粘性流体阻尼器的设计与试验

提出一种粘性流体阻尼器的结构设计方法,并进行试验验证.分析冲击载荷作用下粘性流体阻尼器的工作原理,基于Maxwell粘弹性流体模型,用分离变量法求解硅油流体流过活塞与缸壁之间间隙时的速度解和切应力,推导出阻尼力的数学表达式,并运用落锤冲击试验确定其中的参数.基于推导的阻尼力表达式选择满足指标要求的阻尼器结构尺寸,设计粘性流体阻尼器样机,并通过跌落试验研究不同冲击速度下阻尼器的力学特性.一方面,从试验分析得到的阻尼系数验证了所计算样机结构尺寸的准确性;另一方面,试验曲线与理论曲线吻合得很好,从而验证了阻尼力数学模型的合理性.     

民航运输机蓄压器刹车系统建模与故障仿真研究

蓄压器刹车是民用运输机在主液压系统失效以后唯一的刹车形式,为保证飞机着陆的安全起着至关重要的作用。研究蓄压器刹车系统的工作过程,即主液压系统失效后踩刹车时由蓄压器提供刹车液压油至刹车作动筒进行刹车,并进行了蓄压器刹车过程理论计算。利用AMESim建立蓄压器刹车系统模型,模拟在充压和释压过程中的蓄压器工作过程和蓄压器存储的可用油量。根据AMESim仿真模型分析了蓄压器刹车系统在气穴和漏油情况下的工作特点,得出不同情况下蓄压器刹车的有效刹车次数,为民航运输机蓄压器刹车系统的维护提供技术支持,也为保障飞行安全提供技术支持。     

黏性液体三次雾化的试验研究

对黏性液体进行了超音速二次雾化和基于撞击流技术的三次雾化试验,并对三次雾化的影响因素进行了分析。分析结果表明：随着进气压力和压缩空气流量增大,油雾颗粒粒径变小;随着进气压力增大,油雾浓度逐渐变小;随着韦伯数增大,粒径变化率变小。当韦伯数小于5．376时,粒径变化率大于零;当韦伯数大于5．376时,粒径变化率小于零;当韦伯数为22．81时,油雾颗粒粒径变化率绝对值最大,且喷嘴喉口直径为影响粒径变化率大小的主要因素。     

螺旋波纹管导波检测技术的数值仿真和试验研究

为对螺旋波纹管进行缺陷检测,研究纵向模态超声导波在螺旋波纹管中的传播特性。在Abaqus仿真软件平台中构建螺旋波纹管的计算模型,得到含有环向裂纹缺陷时的仿真结果。在此基础上,采用自主研制的电磁声换能器进行试验研究。试验所用的激励信号为经Hanning窗调制的20个振荡周期的正弦脉冲,中心频率为240 kHz,采用单一传感器在螺旋波纹管中激励和接收L(0, 2)模态导波,实现对螺旋波纹管中人工裂纹缺陷的识别,分析并计算缺陷位置测量不确定度。有限元仿真和试验结果表明,超声导波技术可以实现对螺旋波纹管裂纹缺陷的检测。     

电梯曳引机制动装置的设计与实验研究

曳引机制动装置在保障电梯运行安全方面发挥着非常重要的作用.为了提升电梯运行的安全性和可靠性,对曳引机的制动装置的结构进行了优化改进.在介绍传统电梯曳引机鼓式制动装置结构及其工作原理的基础上,分析了手动松闸结构在实际操作时存在的安全隐患问题.在此基础上对手动松闸结构进行优化改进,将一套松闸扳手和转轴改为两套松闸扳手和转轴,同时将松闸转轴截面由矩形改为底边为锐角的等边三角形.采用这种冗余设计显著提升了结构的可靠性.根据制动装置设计方案制作了实验样机,并对其开展了500次的实验工作,发现改进后的手动松闸结构运行可靠、稳定.通过对制动装置的结构优化,使得电梯的安全性得到显著提升,具有重要的实践意义.     

电池极片轧机液压压下系统的建模仿真与实验研究

为了提高极片轧机的轧制效率和轧出极片质量,对极片轧机液压压下系统进行了分析,给出了电池极片的负载特性方程,建立了包括液压泵站在内的系统仿真模型,并对恒轧制力和恒位移两种方式进行了实验和仿真分析对比。仿真结果与实验结果基本一致,表明所建立的仿真模型具有实际参考价值,为液压控制系统参数优化和设定合理的压制工艺提供了依据。     

基于IPDI原则和多Agent的制造系统建模研究

提出了一种基于IPDI原则和多Agent的制造系统建模的方法,通过对IPDI和多Agent理论的分析,为制造系统设计了各个Agent模型结构,模型最终能够自动完成由订单到生产的整个生产过程。