海洋绞车升沉补偿系统缆绳张力控制分析

升沉补偿是指因海浪起伏引起作业设备产生波动而进行的补偿校正。为减小升沉补偿对象在相应方向的运动量,以电驱动海洋绞车为研究对象,介绍海洋绞车升沉补偿机理,针对电驱动海洋绞车控制系统结构,建立母船、波浪、重物等部分的运动方程,对缆绳张力进行计算并进行仿真与分析,结果表明,无论是入水前还是入水后,由于波浪和母船运动的作用,缆绳张力的动态响应都为振荡形式,对电驱动海洋绞车系统进行升沉补偿,可以在一定程度上抑制缆绳的疲劳损伤。     

基于摇摆台的滑台复合运动系统

2自由度滑台是在3自由度摇摆台摇摆的环境下进行水平和垂直运动的物理仿真试验台。介绍滑台结构、控制系统及测量系统的组成和功能。采用伺服控制器、驱动器、交流伺服电机、旋转变压器与直线磁栅尺组成位置、速度及电流3闭环伺服控制系统,实现滑台正弦运动控制。PLC完成集中逻辑控制和保护及故障报警。测量系统实现数据采集、处理、位置显示、运动曲线绘制和数据传送用户等功能。通过用户使用表明,滑台具有很好的稳定性、可靠性和可操作性,精高度。     

渐冻隧道演化模拟试验系统的研制及初步应用

为了揭示负年平均气温区渐冻隧道的形成机制和演化规律,以及全球变暖情况下隧道渐融的形成机制,开发渐冻隧道演化模拟试验系统。试验系统主要由隧道模型、地温控制系统、气候控制系统、数据测量和采集系统组成。该试验系统的主要创新性如下:(1)设计并研制一套渐冻隧道演化模拟试验系统,可大幅缩短全周期运行状态温度场模型试验的研究周期,将原本需要40 d的试验周期缩短至4 d;(2)设计并研制新型的气候模拟系统,可长周期稳定地模拟年平均气温、温度振幅及风速等组合条件对隧道温度场试验的影响;(3)设计并研制可以测量隧道温度场全域全周期测试系统及地温控制系统,有效解决数据测量及地温控制等方面遇到的时间和空间上的难题。通过与寒区隧道温度场演化规律典型实例的对比试验,验证该模拟试验系统的准确性和可靠性。初步试验结果表明:年平均气温为-4℃时,隧道贯通运行后其冻结圈会逐渐沿隧道纵向推进,并在横断面上向围岩深部发展,引起隧道围岩的渐冻,隧道非冻土会逐年冻结,形成渐冻隧道。试验系统填补了寒区隧道复杂条件下全周期运行状况下的温度场演化规律试验研究的空白,对促进我国寒区隧道工程前沿研究起到了积极的推动作用,可为"一带一路"工程建设及川藏铁路工程提供试验基础。     

摇摆台升沉运动液压系统设计

摇摆试验台(摇摆台)是一种高精度物理仿真设备,它可以模拟舰船在不同海况下的摇摆运动.介绍摇摆台的升沉运动液压系统的设计,对囊式蓄能器和液压缸组成的油气弹簧平衡系统和液压伺服系统进行分析.指出此系统在减小惯性冲击,降低系统驱动功率,降低成本方面的优势.     

高铁转向架关键参数自动检测平台设计

本文以高铁关键参数检测为目标,研究对象以转向架车轮、车轴齿轮箱大齿轮、小齿轮轴、测速齿轮、轴箱前后盖、牵引拉杆、夹钳为典型结构零部件,验证不同测量方式满足零件精度要求,测量效率,测量结果的稳定性及可靠性.本平台为针对高铁典型结构零部件设计的通用测试平台,可柔性化定制与改进测试方法,可以验证多尺寸,多测量精度要求下的非接触式测量方法精度,可靠性,稳定型等指标,为其他测量项目提供依据和示范。     

盐穴造腔模拟与形态控制试验装置研制

 我国盐穴储库建库地质条件具有层状分布、含夹层多、埋藏深度差异大的特点,控制多夹层盐穴的造腔形态对盐穴储库的长期稳定性和安全运营至关重要。成功研制盐穴造腔模拟与形态控制试验装置,为在室内模拟、确定最优的盐穴造腔工艺和形态控制参数提供先进的试验手段。该装置根据相似原理设计、制造,由试验装置框架、多场耦合模拟系统、注采循环系统、注采动态参数测量控制系统和盐腔形态动态数据采集系统等组成,其中,试验装置框架为主体结构,采用模块化设计;多场耦合模拟系统可模拟地温和地应力;注采循环系统可模拟注采水和控制油垫;注采动态参数测量控制系统可实现内外管高度、探头高度和角度控制;盐腔形态动态数据采集系统能实现造腔过程可视化录像和形态实时测量。试验装置可进行多夹层盐岩在多场耦合条件下不同施工工艺和参数对盐穴造腔过程影响与形态发展可视化模拟。通过不同尺寸盐芯试件的造腔模拟试验,结合溶腔发展预测及注油估算程序,证明了该试验装置能较好地模拟多夹层盐穴造腔可视化过程,试验确定的盐穴造腔施工和形态控制参数可应用于现场工程。     

超高层建筑施工消防疏散与预警技术的研究及应用

以东莞国贸中心项目为例,为保障发生火灾时人员安全疏散,对超高层建筑安全隐患问题进行研究,通过疏散模拟要点、疏散模拟步骤、疏散模拟展示等技术,进行消防隐患排查、预警,并设计能满足超高层建筑施工疏散模拟的系统平台。解决现有消防疏散模拟软件建模难度高,需根据现场情况不断重建模型,且现场环境、人员情况复杂,模拟结果可靠性不高的难题。     

高速试验滑轨工程设计研究

高速试验滑轨是一种大型地面动态模拟试验设备,主要用于研究试验件在空中高速度、高加速度运行时所遇到的诸多技术问题,其核心技术是十万分之一的直线性相对精度。本文较为详细地阐述了滑轨子系统、承载梁子系统以及高精度测量子系统的设计原理和要点。其中双向受力锚固机制、承载梁子系统中的整体式道床方案以及高精度激光跟踪仪技术均为该领域的创新技术。     

动态称重系统数据采集及分析

随着各行业市场竞争激烈程度的不断加剧及人们对各行业质量、精度要求等的不断提升,传统模式下的测量系统已难以满足现代社会工业生产的实际需求,更科学准确及可靠的测量系统开发势在必行,动态测量系统逐渐引起相关研究学者的关注和探析。与此同时,计算机网络技术、传感技术及控制技术等的不断提升又在极大程度上促进了动态测量系统由传统的单一称重装置向具备信息收集处理分析能力、自动化水平较高的综合性完整系统方向发展,逐步成为小型智能、集成化与模块化程度较高的整体系统,为满足现代社会工业生产实际需求、大幅度提升动态测量系统称重可靠性、安全性和准确性等,为计量领域动态称重系统的快速发展奠定坚实的基础。     

昏暗环境的新型超声波地形测绘新技术应用研究

为进一步解决在水下、山地等复杂环境下地形测绘精确度不足问题,一种用于山地、水下或昏暗环境的超声波地形测绘新技术孕育而生,测绘飞行器新技术由机架、撑脚、旋翼系统、供电系统、飞行控制系统、地面遥控系统及超声波地形测量仪组成,利用仿真技术对多波声呐成像进行模拟,初步定位和认识地形,再利用GPS进行精度确认,最后用水声测绘系统回波信号处理,提高飞行器环境适应性及测量准确性。数据表明,飞行器测绘新技术具有移动高效、低能耗特点,克服了传统超声波地形测量技术限制,大幅提高了测量精确性,可用于山地、水下的地形测绘。     

6自由度姿态控制的挖掘机模拟训练平台设计

针对现有挖掘机模拟训练存在的功能单一、技术含量低,视角、姿态、复杂工况作业等与实际情况差距较大,不能够满足模拟训练需要的问题,创新设计了6自由度姿态控制的挖掘机模拟训练平台。首先提出了模拟训练平台与真机具有相同的操纵系统、相同的视角、相同的姿态感受和相同的施工环境的设计要求。通过采用3屏显示方案,实现了现实设备与真机具有相同的视区和视角;通过改装XCG230LC-8驾驶室系统,设计的操控平台与真机具有相同的操作模式,最大限度地提高了操作训练水平;采用全电动6自由度动感平台,具有在模拟的性能包线范围内给驾驶人员提供一定范围内姿态角变化的动感信息的能力,从而使驾驶人员在同样环境下姿态感受与真机相同。     

深部采动底板突水模拟试验系统的研制与应用

 针对深部采动岩体“三高一扰动”地质围岩特殊问题,为研究岩体固流耦合条件下破坏演变规律、监测矿井底板突水灾变通道演变过程中的多场信息,自行研制深部采动高水压底板突水相似模拟试验系统。该系统主要包括试验台系统、伺服加载系统、水压控制系统和电脑信息采集系统,最大模型铺设尺寸为1 200 mm×800 mm×    1 600 mm(长×宽×高)。试验系统中,水平压力和竖直压力由伺服加载装置实现,侧向和竖向加载单元最大荷载可达300 kN,作动器2个最大行程分别为200和400 mm,位移传感器量程达30 mm;最大水压力达1.5 MPa,由伺服稳压系统实现;水箱上出水孔处均匀安置96个光纤传感器,用以检测水压力和流量变化。该系统克服以往试验台可视度低、保压性弱、自动化程度低的问题,具有多样性、可靠性、全过程等特点,系统体积小、精度高、操作简便,适用于深部开采突水物理模拟及相关岩体固流耦合等问题。     

多动力作用下高速铁路轨道-桥梁结构体系动力学及关键技术研究

摘要： 针对多动力（列车、地震、侧风）作用下高速列车-轨道-桥梁系统动力学理论与关键技术存在的诸多技术疑难,持续开展了高速铁路轨道-桥梁结构体系模型试验、现场测试、理论分析与数值仿真,提出基于概率密度演化理论的多动力作用下轨道-桥梁系统随机振动分析方法和基于可靠度理论的桥上行车安全评定方法,研发了高速铁路轨道-桥梁系统试验平台和成套试验技术,提出高速铁路轨道-桥梁系统抗震设防和防风设计理念和评估方法,并研发了抗震防风及减灾技术,研究成果已在高速铁路轨道-桥梁结构体系设计与运营维护中推广应用。     

慢速往复荷载下砂土的细观力学与耗能机理探讨

以颗粒流数值软件PFC2D为计算平台,采用数值模拟技术并结合已有的土工试验结果,从宏、微、细观不同尺度和能量耗散角度,展开对砂土在慢速往复荷载作用下表现出的宏观力学响应、微观结构变化、细观力链演变以及能量耗散规律等方面的研究。结果表明数值模型能较好再现砂土的宏观力学响应,颗粒旋转、翻滚、下沉以及上升等内部结构变化,以及强弱力链的形成与重构,并能动态跟踪不同能量的变化,进一步揭示了砂土在连续变形过程中的细观力学机制及其能量耗散机理。     

超大直径太阳定位热力系统的施工应用

采用BIM技术模拟安装,改进施工工艺,钢梁提前预制等多种技术措施,解决安装精度要求高,高空环境复杂,多专业交叉的施工难题。将超大直径(88m直径)太阳定位热力系统安装在高空屋面上,实现太阳能集采系统对于太阳方位角进行360°全面跟踪,工程应用在国内尚属首例,可为其他相关工程提供借鉴与参考。     

先张法预应力拱板屋盖高空原位现浇技术

利用自身建筑物顶部结构作张拉墩,在高空进行预应力筋张拉、混凝土浇筑、预应力筋放张。该技术可以提高工作效率,降低劳动强度,降低工程成本,而且不受场地限制,能充分利用多种机械进行机械化施工,施工进度快,减少了预制、运输和吊装带来的技术和质量问题,结构整体性好。     

桥梁荷载试验智能分析系统BLT研究

桥梁荷载试验分析系统BLT是一款由交通运输部公路科学研究院开发的用于公路、市政项目中桥梁荷载试验的专业软件。该系统基于参数化建模技术能够方便快捷地建立桥梁结构空间有限元模型,运用OpenGL图形平台技术建立桥梁三维浏览和后处理云图显示平台。BLT系统采用实体单元和空间梁格进行静动载试验分析,简化计算参数实现计算精度和效率的有机结合,紧密结合荷载试验规程自动推荐荷载试验方案和布置试验测点,能够自动进行荷载布置计算,查取测点位置的应力和位移理论计算值,查阅应力和位移云图等,并且最终输出荷载试验方案和荷载试验报告。相对于过去常用软件的荷载试验解决手段,该系统的荷载试验智能化程度高,提高了桥梁荷载试验检测工作效率,是桥梁荷载试验工程们的一款高效辅助工具。本文详细介绍过去常用同类软件存在问题、本系统的技术特点以及实桥应用算例等。     

火灾探测性能综合评估试验平台设计

建筑的多功能、多用途使火灾探测器的应用环境变得日趋复杂，对产品的综合性能提出了更高的要求。针对特殊应用场所的特点，模拟和仿真探测器的应用环境，建立了一个集成平台对探测器的综合性能进行评估和测试。对总体方案和各部件单元的设计过程进行了论述。实际测试结果表明：系统达到预期设计目标，可以作为火灾仿真和探测器性能评估的专用工具，评估结果可以为产品改进和新产品开发提供帮助，也可以为工程评标和最终用户服务。     

大跨度重型钢桁架液压爬行滑移施工技术

通过精心设计与研究,在混凝土平台上搭设临时支架,并铺设钢轨,利用液压爬行设备作为顶推设备,将拼装好的单榀桁架整体顶推至安装位置,并利用液压千斤顶辅助落位,成功解决了大跨度重钢桁架的安装技术难题,为类似工程的施工积累了实践经验。     

基于SIMULINK的起重机起升机构动态仿真

就起重机机械起升机构多质点动力学系统建立了多质量多自由度的动力学模型，利用MATLAB／SIMULINK构造相应的仿真系统，采用自适应步长四阶Runge—Kutta法求解系统的微分方程组，对瞬间离地、悬空起动、空中制动等一系列典型工况进行动态仿真，对起升机构的动态性能进行了初步探讨并获得了有实用价值的成果。所得分析结论进一步完善了先前理论分析和数值计算研究成果，研究方法进一步提高了起升机构的建模精度。理论上可以考虑每一离散质点的运动从而使模型更加与实际系统一致。