整车线缆线束信号完整性及电磁干扰仿真分析

随着现代电子系统向着高密度电子设备与高速信号的方向发展,设备间的电磁兼容的问题日益突出,其中系统中的线缆线束问题是电磁兼容问题的一个重要方面。运用CST电缆工作室^TM仿真了某型号悍马车内的整个电缆网络系统,并观察其传导干扰特性;同时与CST微波工作室协同仿真,观察其辐射干扰的特性。     

虚拟环境下复杂线缆的集成信息模型

针对复杂线缆研制过程中布线信息分散、部分工程信息表达不完整的问题,提出虚拟环境下复杂线缆的集成信息模型.该模型以线缆的几何模型信息与线束模型信息为核心,采用B样条曲线拟合线缆的几何形态,利用线缆的连接关系信息和拓扑结构信息建立线缆各接口间的线束连通关系,在此基础上将线缆的基本属性信息、连接关系信息、附件信息、拓扑结构信息、几何模型信息及线束模型信息进行集成,服务于线缆虚拟布线设计和装配过程仿真.利用该模型进行线缆虚拟布线设计与装配过程仿真应用,输出了线缆制作部门和装配部门所需的工艺文件,通过工程实例验证了该集成信息模型的正确性.     

管坯电磁胀形的松散耦合模型

介绍了电磁成形的松散耦合建模方法,包括了成形系统电磁场有限元分析模型各个分区的处理,边界条件的创建,结构场有限元模型单元类型的选择,本构关系的确定。通过有限元计算,给出电磁胀形时磁压力的分布趋势,管坯的应变分布趋势。指出管坯电磁胀形时,管坯、轴向应变和厚向应变的绝对值大致相等,管坯中部处于近平面应变状态。     

ICF束靶耦合监测方法及其精度分析

在惯性约束聚变（ICF）实验中,为了实现聚变点火,需将入射激光准确的引导到实验靶的指定位置,即实现高精度的束靶耦合,束靶耦合精度是衡量激光驱动装置的一个重要指标,随着ICF技术的发展,激光驱动装置的单束激光功率越来越高,入射激光光束也越来越多。如何实现高精度、高效率的束靶耦合监测是本文主要研究的内容。本文主要介绍了几种束靶耦合监测方法,包括靶室外直接监测,靶室内直接监测,靶室内基于共轭原理的传感器监测等三种方法,分析了各方法的优缺点,并重点对基于光学共轭原理的传感器的耦合精度进行了研究,分析了图像测量误差,CCD保护玻璃引入的误差,调焦导轨运动时引入误差及传感器标定装校时引入的误差。经过实验测试及精度分析,共轭式传感器引入的束靶耦合误差为±10m。采用这种基于光学共轭的原理的传感器,可以实现大型激光驱动装置的快速、高精度束靶耦合。     

一种以拓扑结构信息为骨架的线缆数字化模型

针对机电产品中复杂线缆的拓扑结构、几何和繁杂工程语义信息统一表达难的问题,提出一种以拓扑结构信息为骨架的线缆数字化模型。该模型将线缆抽象为多层次的基本元素,分别建立基本元素间的包含关系和连接关系无向图来表达其复杂的拓扑结构,并以此作为骨架,在不同的基本元素集合上关联线缆的几何通路、电气连通、工程材料等信息,实现了对线缆多方面工程语义信息的表达。提出了对该模型信息的检索方法,以及创建三维线缆实体模型的方法。最后,对基于该模型开发的线缆数字化取样、线缆装配仿真等软件模块进行了工程实例验证,结果表明该模型可有效表达不同应用中线缆的复杂结构和多方面的工程语义信息。     

新能源汽车高压线束与变压器耦合控制

为了确保装配过程中,高压线束针脚与变压器端面垂直,连接面不因压力过小而配合不紧密且不因压力过大而损伤,研究了1种混合动力车辆高压线束与变压器装配过程压力与位移变化的控制解决方案。该方案实现了对某混合动力车型高压线束与变压器合装及其连接螺栓紧固过程时的压力和相对位移变化实时采集和监测,并对"高压线束针脚的位移"与"线束接头端面和变压器连接面间的压力"的相对变化趋势进行控制。最大压力在1 400 N-1 600 N的同时,位移须到达18.8～19.2 mm,产品合格,否则产品不合格。这样确保了装配过程能够严格按照产品设计要求进行,避免造成连接针脚装配时损坏和在后续使用过程中出现接触不良。     

惯性约束聚变束靶耦合的监测及精度分析

为了提高惯性约束聚变实验中高功率激光驱动装置束靶耦合的精度,介绍了几种束靶耦合监测方法,包括靶室外直接监测,靶室内直接监测,靶室内基于共轭原理的传感器监测等.分析了各种方法的优缺点,并重点对基于光学共轭原理的传感器的耦合精度进行了研究,分析了图像测量误差,C保护玻璃引入的误差,调焦导轨运动时引入的误差及传感器标定装校时引入的误差.实验测试及精度分析表明,共轭式传感器引入的束靶耦合误差为±10 μm.采用这种基于光学共轭原理的传感器,可以实现大型激光驱动装置的快速、高精度束靶耦合.     

基于数字孪生的复杂机电产品线缆装配工艺模型动态构建方法

针对目前以理想数据制定出的线缆装配工艺文件不能很好地满足实际装配需要以及制定好的装配路径与实际装配路径存在一定偏差等问题,提出一种基于数字孪生的复杂机电产品线缆装配工艺模型动态构建方法。采用同步定位与地图构建方法对线缆装配过程中的零部件特征进行地图构建和线缆空间定位,引入随机有限集描述同步定位和地图构建问题,并采用高斯混合概率假设密度进行地图零部件特征信息的预测与更新;同时采用平方根转换无味卡尔曼滤波器和单特征策略对线缆装配路径进行位姿估计,以完成线缆装配工艺模型的动态构建。最后将所提方法应用于实例分析,验证了方法的可行性。     

弹丸束喷丸有限元模型数值模拟及试验研究

喷丸工艺是一种有效提高工件表面疲劳抗力的表面处理工艺,被广泛应用在航空、汽车、动力机械等重要领域。喷丸数值模拟是制订喷丸工艺方案、评估喷丸后工件表面疲劳抗力的主要理论工具。目前,现有的喷丸数值模型主要有单弹丸模型、阵列弹丸模型等形式,在这些模型中,弹丸的撞击位置是固定的,忽略了真实的喷丸过程中弹丸位置的随机性。采用有限元计算软件ABAQUS提供的python语言开发一种弹丸在空间位置随机分布的弹丸束喷丸模型,在此模型基础上研究喷丸工艺参数与残余应力间的分布规律,进一步讨论喷丸工艺对工件表面粗糙度的影响,模拟喷丸强度的饱和过程,并通过Q235钢喷丸试验对弹丸束喷丸模型进行验证,为喷丸工艺的精确控制提供了科学依据和理论基础。     

不确定声-固耦合模型高频分析的随机统计能量方法

为了解决汽车统计能量分析的不确定性问题,提出了汽车声固耦合模型的随机不确定性统计能量算法。该方法以结构和声腔材料参数为不确定变量,建立了声固腔耦合模型的统计能量方程,计算了模型的自损耗因子和耦合损耗因子,对材料参数的偏导数进行了分析,并根据随机算法理论推导了材料参数不确定状况下的噪声均值、标准差的求解公式。将该方法分别应用于简单平板声腔模型和汽车防火墙声腔模型,成功求解了不确定条件下的模型噪声波动特性。     

埋地电缆对金属管道电磁干扰的耦合计算

由于路面上可用的输电走廊资源日趋减少,电能输送渠道逐渐向埋地电缆倾斜。埋地电缆与输油输气管道往往共用走廊,交流电磁场会在管道上产生纵向感应电压。该电压可能损坏金属管道,甚至威胁作业人员的生命安全。为了研究埋地电缆对金属管道电磁干扰的特点,本文建立了埋地电缆与管道耦合模型,讨论了不同因素对感应电压和纵向电流影响规律。仿真结果表明:埋地电缆对金属管道的电磁干扰随着并行间距的增加逐渐减小,最终趋于稳定;随着并行长度的增加,埋地电缆对金属管道的电磁干扰呈现缓慢增大,最终趋于稳定。     

电缆偶合类EMI预测与解决方法研究

针对中型特种任务飞机因干扰信号进入敏感设备信号线进而导致系统误显示、误动作的多发问题,解决周期长、技术复杂、成本较高的现状,提出在装备论证、方案及工程研制阶段应用工程优化方法进行电缆偶合类EMI的预测与分析,运用光电隔离技术解决问题的具体设计目标和要求,为此类问题的解决开辟新的思路.     

电磁耦合处理对硬质合金刀具切削力的影响研究

为了研究电磁耦合处理对硬质合金刀具切削力的影响,利用电磁耦合设备对YT15硬质合金刀具进行强化处理,通过干车削40Cr试验研究不同电磁耦合处理参数情况下对刀具切削力的影响。结果表明,在适当的电磁耦合处理参数作用下刀具的总切削力大幅下降。通过采集到能反映切削过程稳定性的总切削力信号幅值,发现电磁耦合处理可以提高切削稳定性、延缓刀具磨损。建立了相应的修正后的电磁耦合处理刀具的切削力经验公式,分析了各切削要素对处理前后硬质合金刀具切削力的影响。     

基于流固耦合的换热管束振动分析

阐述了换热器管束振动的机理、破坏形式以及换热管共振特性的研究方法。突破传统研究方法的局限性,运用有限元分析软件,采用流固耦合的方法对换热管共振特性进行了研究。结合某油田项目中一台管壳式换热器,对单根换热管共振特性、换热管束共振特性影响因素以及动态响应特性进行了全面研究,得出了调整换热管束共振频率、避免共振的有效方法,结论具备一定的工程应用参考价值。     

超声电磁耦合场对GCr15轴承钢圆柱滚子组织性能的影响

取同一批次轴承用GCr15钢圆柱滚子清洗后研磨、抛光,用腐蚀液腐蚀抛光后的样品,观察试样的金相后采用三种不同的电磁、超声耦合能量场处理试样,发现超声耦合能量场作用下晶粒尺寸呈现细化、均匀趋势,试样的抗弯强度和洛氏硬度都有所提高。改变电磁、超声耦合能量场工艺方案,GCr15钢圆柱滚子的力学性能和金相呈现一定的变化趋势;找到使GCr15钢圆柱滚子性能最佳的处理工艺,此结论可以应用于以后的实践生产。并在此基础上探讨了电磁效应对GCr15钢圆柱滚子金相显微结构细化和均匀化的作用机制。     

电磁炮导轨的变形耦合分析

为了对电磁炮导轨的变形进行分析、研究与仿真,基于有限元分析方法,建立了身管模型;采用直接耦合法进行求解,对有磁场的电磁炮身管进行有限元分析计算,探讨了电磁炮发射时电磁力对电磁炮导轨的变形和应力分布的影响。通过计算,证明考虑磁场的耦合分析模型,比没有考虑磁场的分析模型更接近实际发射的情况,该数值模拟具有重要的参考价值。     

电子整机布线的电磁兼容预测与知识库建库技术研究

线缆之间的电磁耦舍（串扰）是影响电子整机布线可靠性及效率的主要因素之一。通过对整机线缆之间串扰的分析,运用有限元软件为工具进行电磁兼容性预测并初步建立了针对整机布线软件的EMC知识库。将分析所得结果融入到所构建的EMC知识库中,并应用到整机布线软件中,提高了电子整机布线的可靠性和效率。     

短波电台干扰无线电高度表电磁兼容研究与整治

某型机因短波电台电磁干扰问题严重地影响了无线电高度表指示性能,直接威胁到飞行安全。文章围绕电磁兼容试验方法、电磁兼容测量技术、电磁兼容工程实施方法等内容,对短波电台和无线电高度表电磁兼容存在的问题进行了深入研究,提出了干扰测试、干扰分析和干扰解决措施,讨论了电磁兼容整治工程的关键技术。经飞行试验证明电磁兼容整治方法是可行和有效的。     

斜拉索索力测试及评价方法研究

斜拉桥是利用斜拉索把桥跨结构的恒载和承受的活载传递到塔柱上,斜拉索索力的大小对整个桥梁结构受力的合理性和主梁线形起着决定性的作用,因此对斜拉索的索力进行测试及评价对斜拉桥的安全运营十分必要。基于两端张紧弦模型,明确了基于频率法测试斜拉索索力的基本原理及过程。基于测试到的索力数据,提出了一种采用灰色关联度方法对全桥索力进行评价的方法。最后以一座斜拉桥的索力测试为工程依托,验证了方法的可行性和有效性。     

电子设备结构的电磁兼容性设计策略

从电子设备结构的电磁兼容性方面,论述了电子设备结构设计中有关电磁兼容性设计的策略和设计中应考虑的因素。