基于三维动网格技术的气缸动态响应特性研究

为了研究气缸动态响应的影响因素,对气缸进行了合理简化,利用Gambit软件对计算域进行网格划分,再根据Fluent软件提供的计算方法和湍流模型,对活塞的动态响应进行数值模拟。结合UDF(用户自定义函数)和动网格技术,通过边界的变化和局部网格的重新划分,较好地解决了由于活塞运动所导致的计算域及其参数实时变化问题。探讨启动腔容积、启动压力入口直径、喷口直径、蓄能腔容积等参数对气缸动态响应特性的影响,为座椅坐垫倾角调节装置结构参数的优化提供参考。     

冲击气缸的数学建模与动态仿真

以冲击气缸为研究对象,运用变质量气体热力学理论建立了该气缸工作过程的数学模型;在该模型基础上,利用四阶定步长龙格-库塔算法求解方程,得到了冲击气缸内冲击活塞速度、位移以及各腔室压力随时间的变化曲线,并对曲线的变化趋势进行了理论分析.通过仿真计算还可以得出冲击气缸的运动特性,以选取最佳行程获得最大冲击功.     

基于AMESim的气动阀控缸系统特性的研究

针对具有较强非线性的气动阀控缸系统,应用AMESim线性化分析工具,分析了对称和非对称、弹簧和不带弹簧等各种阀控缸系统的动态特性,同时分析了气缸死区体积、气源压力、气缸直径、活塞行程、负载质量、气缸泄漏量等参数对系统特性的影响。研究结果为系统元件的选型和控制策略的制定提供了参考。     

加工番茄自动分选装置弹齿气缸的仿真研究

为研究气缸缸体上开有小孔的新型弹齿气缸的工作特性,建立气缸工作行程的数学模型,运用热力学第一定律和牛顿第二运动定律建立气缸内部腔体动态特性微分方程组,利用M atlab中的四阶龙格-库塔法求解方程,得出气缸工作过程中腔室压力以及活塞位移、速度、驱动力随时间变化的动态曲线,并对曲线变化趋势进行理论分析。结果表明:开孔位置取在气缸行程15 mm处的新型气缸在行程结束时进气腔压力趋近于大气压,且动能较小,对减小活塞冲击、快速复位、减少响应时间有明显作用。     

以高速开关阀为先导阀的锥阀性能研究

通过分析以高速开关阀为先导阀的锥阀控制腔压力动态响应过程,以及高速开关阀控制锥阀的流量特性,得出了如下结论:锥阀控制腔压力响应过程受阀芯阻尼孔直径及控制腔体积的影响,其中阻尼孔直径对控制腔压力响应速度影响不大,但是稳定后的控制腔压力则随阻尼孔直径变大而变大;控制腔体积越大,其压力响应速度则越慢;当高速开关阀的调制率在一合适范围内变化时,高速开关阀作为先导阀能实现对锥阀较大流量的线性比例控制.     

新型多位气缸的动态特性及数字仿真

在分析新型多位气缸运动过程的基础上，应用热力学和空气动力学的基本理论，对新型多位气缸的每一个行程都建立了动态特性数学模型，采用四阶龙格一库塔法对各腔压力变化、活塞位移和运动速度进行了数字仿真。这对了解该新型多位气缸的性能和实际应用提供了重要依据。     

多级液压缸级间缓冲性能数值模拟

多级液压缸换级时的级间缓冲性能会对液压系统工作的平稳性及安全性产生影响。以某三级液压缸为例,采用基于动网格及UDF（用户自定义函数）的三维非稳态计算流体力学方法,并计入活塞与缸筒的摩擦力,对收回阶段的液压油流动及活塞运动特性进行计算,分析液压缸的缓冲和换级性能。结果表明：采用圆柱形缝隙节流效果明显,但单个活塞收回时间较长,存在两级活塞同时运动的情况;换级时会产生较大的压力及加速度突变,导致系统产生液压冲击和振动。模拟结果能够为多级液压缸缓冲结构的优化设计提供参考。     

单出杆低摩擦气缸位置伺服控制系统的分析与研究

本文控制对象为单出杆低摩擦气缸，针对该气缸两腔作用面积非对称和活塞伸缩过程所受摩擦力不同，深入分析其特性，并根据其特点设计了PID算法。实验结果表明，该系统对于不同负载，在活塞的伸出和缩进过程都能够取得良好的控制效果。     

含泄漏层的井下水力增压器增压特性研究

为了进一步提高水力喷砂射孔技术的射流压力,摆脱传统的地面增压方式因压力传输困难、能耗高等原因对深层地层岩石压裂难的困境,基于实际射孔工艺要求,设计了井下水力增压器。根据井下水力增压器的结构和工作原理,考虑活塞与活塞筒之间的泄漏层对增压效果的影响,建立了增压缸流体域模型,利用动网格技术对增压缸的增压特性进行数值模拟研究。研究结果表明:增压过程中,增压腔压力和流体出射速度均随时间先增大后逐渐呈现出高频周期性波动的规律;增压腔压力和流体出射速度随输入压力和低压腔与增压腔流体的有效作用面积比的增大而增大,且增压腔压力近似等于输入压力和有效作用面积比的乘积;泄漏层厚度对增压腔压力和流体出射速度的波动性影响很大。该研究结果为后期增压器结构设计和参数优选提供了参考。     

轴流式止回阀缓冲结构参数对止回性能的影响

针对轴流式止回阀的止回性能，通过动网格数值试验的方法，采用正交试验设计和极差分析，研究缓冲结构的活塞直径、活塞行程、阻尼孔直径3个结构参数对阀瓣止回性能的影响。分析3个结构参数对止回性能的〖JP2〗权重影响；以阀瓣的完全闭合时间及止回过程中的最大液动力为目标进行多目标优化设计，在保证瞬态液动力尽可能小的情况下减少阀瓣的闭合时间，实现“快关缓闭”，提升阀门的稳定性。结果表明：笛形缓冲结构在0.035 2 s时，由于通孔面积变化导致缓冲阻尼发生突变，使得阀瓣闭合过程中发生震颤，而改进后的缓冲结构具有恒定的阻尼，提升了阀瓣运动的稳定性；通过对3个结构参数的正交试验结果进行极差分析可知，3个结构参数对于阀瓣闭合时间的影响程度排序为：活塞直径（0.021 8）＞缓冲行程（0.017 8）＞阻尼孔直径（0.013 5）,对于最大液动力的影响程度排序为：缓冲行程（204 107）＞活塞直径（140 362）＞阻尼孔直径（140 086）；缩短阀门的止回时间与减小阀芯振动是两个相悖的目标，不存在唯一的最优结构参数，应根据实际工况选取适当的优化结果。     

复杂激励下变速箱箱体动态响应分析

动态响应分析用于确定结构承受随时间变化载荷时的动力响应,是工程技术中最普遍的分析内容。对于变速箱箱体来讲,由于运行时轴承处作用力是随时间不断变化且不规则的,因此很难建立准确的激励函数并进行动态响应分析。利用ADAMS建立变速箱传动系统的动力学仿真模型,通过多体动力学分析,得到箱体各轴承座处的动态力;在此基础上利用有限元ANSYS软件将轴承作用力施加到箱体上,并对箱体结构进行了动态响应求解,通过实验验证了该复杂响应分析的可行性。     

面向车间生产动态调度的动态工作日制研究

生产调度问题在实际应用中更多地表现为动态调度，在分析调度问题的三个动态因素：加工机床集、加工任务集和时间的基础上，并结合车间实际生产情况，对时间的动态变化这个影响动态调度最基本的因素进行了研究。提出了动态工作日制的动态实现策略和实现的关键的算法，为动态日制的离散实现提供了一个具体应用的方案，最后演示了一个对动态工作日制的管理及其实现的示例，证明了该方案实际应用的可行性。     

连铸机动态轻压下液压压下系统动态特性分析

通过对某炼钢厂5#连铸机动态轻压下液压压下系统的研究,对该系统的各个环节建立了物理和数学模型,推导了整个系统在位置控制下的传递函数,并对系统进行了时域和频域分析,确定系统各主要参数对其动态性能的影响,找出最优PI控制参数,优化了系统.     

Dynamic stereoscopic X-ray imaging

A multiple view binocular stereoscopic X-ray imaging technique developed as a part of a feasibility study for a security screening application is presented. The experimental system utilises a single X-ray source and a multiple view line-scan camera incorporating an X-ray image intensifier. This set up is used to simulate coplanar configurations of discrete linear X-ray detector arrays. A number of perspective images (typically 6–16) are produced during a single linear translation of the object under inspection. A sequential display of the images produces linear motion parallax in the display. Further work enabled motion parallax to be combined with binocular parallax [NDT&E Int 29 (1996) 27] to produce dynamic binocular stereoscopic images. The perspective images may also be used for the extraction of three-dimensional coordinate information. The results produced by an experimental system are presented together with a theoretical discussion.     

Dynamic cutting force measuring

Piezoelectric dynamometer are generally used for force measuring. Delivered signals are distorted due to their self dynamic behaviour. Their dynamic characteristics are identified under normal machining operation. The proposed method is based on the interrupted cutting of a specially designed workpiece that provides a strong broadband excitation. The three components of the exciting force and the acceleration of the gravity centre of the dynamometer cover plate are measured simultaneously. Although the input acceleration components are correlated in the frequency bandwidth of interest, a method is presented to determine the nine terms of the dynamometer transfer matrix from only one cutting experiment. Series of different pulse excitations are carried out to validate the proposed method. Then, the determined transfer matrix is used for dynamic cutting force compensation under some milling operations.     

Investigation of Static and Dynamic Stability of the Deformable Dynamic Spiral Magnetic Domain

The dependence of the stability of a spiral domain in an ac magnetic field on the allowable deformations of the domain shape has been investigated within the phenomenological model. The allowable deformations of the domain are characterized by some set of free parameters from the total number of parameters determining the domain shape. It has been shown that, in this model, the possible scenarios of the existence and disappearance of the spiral domain, some of which are implemented in experiments, can be established. Factors that determine the life span of the spiral domain have also been established within this model.     

阀口动压反馈直动式溢流阀动态特性的仿真分析

针对普通直动式溢流阀调压偏差较大的不足,提出了一种直动式溢流阀的新结构--阀口动压反馈直动式溢流阀.通过建立阀口动压反馈直动式溢流阀的动态数学模型,利用Matlab软件仿真分析了其动态性能,结果表明阀口动压反馈直动式溢流阀的动态性能良好,满足实际需要.     

升降式输送机动力学分析

利用ADAMS软件建立升降式输送机模型,模拟仿真铜板打包生产线中的升降式输送机在不同工况下的加速度变化,计算铜板在输送过程中的惯性作用力及惯性反作用力,并分析该作用力对于丝杠升降机运动的影响,提出通过增加导向支撑机构减小丝杠升降机的冲击,提高升降机的寿命和工作可靠性。