船用齿轮箱系统抗冲击特性数值仿真

研究了船用齿轮箱系统抗冲击特性的分析方法。采用静力学、非线性接触有限元法计算某大型船用齿轮箱箱体、轮齿正常工况的等效静应力,在NX.NASTRAN的结果文件中提取各应力分量。建立齿轮箱系统的箱体-轴承-轴-齿轮耦合有限元模型,用DDAM法计算其在水下爆炸冲击产生的动应力。应用弹塑性力学知识,将相应单元的静、动应力的分量按照MISES准则重新合成,引入无量纲强度剩余系数,评估该齿轮箱系统的抗冲击性能。采用衰减正弦基波组合的时间历程对冲击谱进行匹配,模拟水下爆炸环境,用模态加速度法,得到齿轮箱系统的加速度瞬态响应特性。研究结果为船用齿轮箱的抗冲击性能评估提供了理论基础,同时为抗冲击设计及冲击隔离提供数据支撑。     

大功率船用齿轮箱试验模态分析*

由于大功率船用齿轮箱的特殊使用工况,其性能要求远远高于其他齿轮箱。论文对某大功率船用齿轮箱结构和传动原理进行分析,根据试验模态分析的基本原理和方法,利用最小二乘法对频响函数进行优化,并利用单模态识别法对大功率船用齿轮箱进行模态参数识别,得出系统的前20阶固有频率和阻尼,结果表明该船用齿轮箱系统的转频、啮合频率远离固有频率,系统不存在共振现象。但考虑齿轮箱实际工作的复杂性,在系统转速变化达到临界转速时存在较为剧烈的共振现象。试验结果可为进一步系统研究动态特性提供分析依据。     

强化技术在相变储能材料研究中的应用

由于相变储能材料具有储热量较大、储热温度较低、近似恒温操作和储存体积较小等优点,因此,采用相变储能材料的能源储存是储存可利用能源最有效的方式之一.然而,不同的相变储能材料具有不同的特点,应用上也存在一定的局限性,因此,为了改善其性能,提高储能效率,扩大应用范围,就需要采用强化技术.介绍了几种重要的强化技术及其在相变储能材料研究中的应用.     

车用发电机的模态分析

针对电磁共振引起的车用发电机在低速段噪声超标问题,对发电机振动模态通过仿真和实验对比的方法进行分析。材料参数通过零部件自由状态下有限元仿真结果和试验结果对比进行校准,约束状态下整机模型仿真结果与整机模态试验结果趋于一致,最后对发电机端盖结构改进实现降噪亦证实噪声超标原因。     

LMD和时频熵在行星齿轮箱状态监测中的应用

随着行星齿轮传动在军用飞机、新型装甲装备及自行火炮中的广泛应用,研究行星齿轮箱的状态监测方法意义重大。以行星齿轮箱为研究对象,提出一种基于局部均值分解和时频熵的行星齿轮箱状态监测方法。首先利用局部均值分解方法自适应地将振动信号分解成若干个具有物理意义的乘积函数之和,然后对分解得到的各乘积函数进行Hilbert变换,得到信号的时频分布,最后使用时频熵算法计算行星齿轮箱不同运行状态的熵值,以此作为判断行星齿轮箱运行状态的依据。分析结果表明,局部均值分解和时频熵方法对于行星齿轮箱的状态监测非常有效。     

液氢无损储存系统的最新研究进展

氢的高效、安全储存和输运是氢能发展的主要瓶颈之一.针对液氢储存中存在的蒸发损失问题,介绍了液氢无损储存的概念,并从被动技术和主动技术两方面分类综述了液氢无损储存系统的研究现状.借鉴其它低温液体的无损储存方案,提出利用低温制冷机对大型液氢储槽内蒸发气体进行集中再冷凝的构想.     

基于知识模板的船用柴油机复杂零件数控技术研究

针对船用柴油机形状复杂的大型零件,利用知识工程和特征相似性的原理,以Visual Studio和UG/OPEN API为开发工具,开发了船用柴油机复杂零件数控编程系统.以CAD、CAPP提供的信息为基础,研究了基于特征的刀具轨迹规划,并通过定制专用的后处理器生成数控代码.该系统能实现对船用柴油机零件的快速编程,实现系统的集成化、通用化和自动化.     

高容量储氢材料的研究进展

氢能是一种理想的二次能源.氢能开发和利用需要解决氢的制取、储存和利用3个问题,而氢的规模储运是现阶段氢能应用的瓶颈.氢的储存方法有高压气态储存、低温液态储存和固态储存等3种.固态储氢材料储氢是通过化学反应或物理吸附将氢气储存于固态材料中,其能量密度高且安全性好,被认为是最有发展前景的一种氖气储存方式.由轻元素构成的轻质高容量储氢材料,如硼氢化物、铝氢化物、氨摹氢化物等,理论储氢容量均达到5%(质量分数)以上,这为固态储氢材料与技术的突破带来了希望.新型储氢材料未来研究的重点将集中于高储氢容量、近室温操作、可控吸/放氢、长寿命的轻金属基氢化物材料与体系.     

局部均值分解和排列熵在行星齿轮箱故障诊断中的应用EI北大核心CSCD

目前行星齿轮箱已经在军用和民用装备中广泛应用,研究行星齿轮箱的故障诊断方法意义重大。针对行星齿轮箱在运行时产生的非线性非平稳振动,且故障特征信号微弱等问题,提出一种结合局部均值分解和排列熵的行星齿轮箱故障诊断方法。利用局部均值分解方法将不同状态下的振动信号分解为多个乘积函数分量,针对包含有故障信息的分量进行排列熵计算,以此判断故障类型。最后通过采集行星齿轮箱故障模拟试验台三种状态(齿轮正常、太阳轮裂纹故障及行星轮裂纹故障)的振动信号,对其进行局部均值分解和排列熵计算,验证了此方法的有效性。     

基于虚拟样机的摩托赛车发动机动力学性能仿真技术

基于虚拟样机的机械动力学性能仿真技术是现代机械设计与制造的重要核心技术之一.介绍了利用PTC公司的Pro/E与Pro/MECHANICA软件,能够模拟机器实际工作状态时的运动和动力学特征的摩托赛车发动机虚拟样机的几何及物理建模的方法.介绍了应用有限元法,可使该虚拟样机输出模拟工作状态时所产生的动力学特性,如时变动反力,整机与其零部件的模态特性,振动大小等例子.该方法的优点是以动态的、直观的方法使设计人员了解整机与其零部件的动态特性,并及时发现问题与薄弱环节,改善设计,以确保整机良好的动态特性.还特别介绍了该方法在作者建立的摩托赛车发动机虚拟样机系统等方面的应用.该摩托赛车发动机虚拟样机系统可以进行发动机机构的运动、动力学仿真,可以获得活塞、曲轴上受到的时历动态变载荷.该虚拟样机系统不仅可以对活塞、曲轴与连杆等零件进行考虑到气缸爆炸力、热、惯性力藕合作用时的精确应力应变仿真、还可以对曲轴进行考虑到气缸爆炸力、惯性力作用下的时历响应与频域响应振动仿真.本仿真系统阐明了发动机曲轴振动产生的机理,并提出了降低振动的曲轴设计新方法.应用了该法后,使某新型曲轴的轴径减小了5 mm,并成功通过试车阶段.     

气相防锈热收缩包装技术应用于核电设备防锈

目的 介绍气相防锈热收缩包装技术,并应用该技术解决大型核电金属设备在三年期封存过程中的锈蚀问题。方法 以气相防锈热收缩薄膜为核心的组合封存技术对大型核电设备进行三年期的封存防锈,并对气相防锈热收缩包装技术在现场应用的效果进行评价。结果 通过现场应用效果验证,采用气相防锈热收缩包装技术进行三年期组合封存的核电设备未发生锈蚀,核电金属设备表面与三年前无明显差别,光洁如新,防锈效果优异。结论 气相防锈热收缩包装技术是实现大型核电金属设备在库房内三年期封存防锈的一种有效方法,操作工艺简单、防锈材料易去除。     

风电齿轮箱磨损状态静电在线监测方法研究

风电齿轮箱的结构复杂且运行环境恶劣,是风电机组中故障率最高的部件,其性能直接影响风电机组的稳定性和安全性,严重时可能会造成财产损失甚至人员伤亡.为此,基于静电监测原理,采用多个静电传感器对风电齿轮箱摩擦磨损产生的二次效应同时进行监测;基于提取到的时域特征参数和复杂度度量参数,运用移动窗局部离群因子(moving win...     

基于主分量子空间的设备状态诊断研究

结合主分量分析(Principal Component Analysis,PCA)和子空间法研究了基于主分量子空间的设备状态诊断,探讨了压缩子空间和类属子空间两种主分量子空间结构来表达和分类设备的状态.所提出的设备状态诊断方法依靠PCA可以提取稳定有效的设备状态低维特征表示,依靠子空间法能够以低代价有效辨识设备状态.以...     

数控机床在线测量系统校准技术研究

数控机床在线测量技术广泛应用于薄型、复合材料等大型加工工件的在线测量,以确保工件的加工质量符合要求。针对目前数控机床在线测量系统校准工作中存在的工作现场环境条件干扰和校准过程耗时较长问题,本文根据实际工作中的技术要求,采用双频激光干涉仪、成组球规等标准器组成校准系统,提出一种适用于企业内部的数控机床在线测量系统校准技术,结合补偿技术提供单位间距的修正量,确保轴线长度示值误差符合技术要求。经实验证明,该校准方法准确性好,工作效率高,具有技术推广价值。     

基于GMM工况辨识和DAE的风机齿轮箱状态监测

针对大型风电机组运行工况多变、数据量大的特点,提出一种将高斯混合模型(GMM)与深度自编码网络(DAE)相结合的风电机组齿轮箱状态监测方法。首先,基于GMM对风电机组运行工况进行辨识;然后,在各个子工况空间下,基于DAE建立正常运行状态下的齿轮箱油池温度模型,得到多工况阈值;最后,对DAE模型的重构误差进行分析,结合多工况阈值构建健康指数,实现风电机组齿轮箱的状态监测。以某台2 MW风电机组为实例进行验证,结果表明,该方法能够提前7天预警齿轮箱油池温度过高的故障;相对于基于DAE状态监测方法,在不影响在线监测时效性的情况下,该文所提方法能够提前约8 h预警潜在故障。     

基于小波包与倒频谱分析的风电机组齿轮箱齿轮裂纹诊断方法

为实现风电机组齿轮箱及时有效地监测和维护,提出基于小波包与倒频谱分析的风电机组齿轮箱齿轮裂纹诊断方法。该方法针对齿轮裂纹振动信号为转速频率对啮合频率及其倍频调制的特点,利用小波包分解来识别振动信号中的故障特征,通过小波包频带能量监测得到故障部位的啮合频率范围;考虑到倒频谱可以分离和提取难以识别的密集调制信号的周期成分,基于倒频谱识别故障部位的转速频率,综合利用两种频谱分析方法得到的啮合频率和转速频率,能诊断故障部位和类型。实验研究表明,该方法能精确地诊断齿轮裂纹故障,并可以实现对风电机组齿轮在复杂环境中退化状态的监测,预防断齿等重大故障的发生。     

基于北斗通信的河道水质监测系统设计

针对当前水污染监测费时费力的问题,为了实现实时在线检测水质信息,提出了一种基于北斗通信的浮标监测系统,该系统包括浮标体数据采集系统和岸基接收站系统。以新型设计的浮标为载体的数据采集系统,采用STM32芯片,通过RS485协议读取传感器数据后发送并保存至SD卡中;同时通过北斗模块将数据发送至岸基,岸基上位机可远程浏览浮标状态数据、水质数据以及位置信息。整个系统采用太阳能供电方式,以此完成从数据采集、数据保存到数据传输、数据处理。经测试,整个系统运行状况良好,可实现水质自动化监测,达到预期设计要求。     

面向航天器结构健康状态监测的数据压缩感知算法研究

航天器产品结构健康状态监测是保证其发射与在轨运行过程中安全平稳运行的重要环节,由于多个传感器在长时间监测过程中会产生大量数据并需要对其进行高效传输和存储,本文针对数据传输问题提出并证明了基于稀疏恢复技术的一种分式最小化模型算法和改进的分式筛选算法,并结合卫星振动试验数据与经典匹配追踪等算法进行了对比分析验证,对比结果表明,在航天器所处环境条件下,所提算法处理得到的数据恢复相对误差均低于两种现有算法,可以在较高压缩比的条件下保证数据恢复的精度,实现了低维数据到高维数据传输。     

Enhanced damage classification accuracy on a transmission by extending existing datasets with generative adversarial networks

In many areas of drive technology, condition monitoring of transmissions and drive systems is becoming an increasingly important discipline. Condition monitoring systems are used in many cases in combination with machine learning algorithms. The generation of a sufficient amount of data per condition class is relevant to ensure training stability and accuracy of the applied algorithms. Especially in early development phases a sufficient data generation is not often given. In the scope of this paper, a Generative Adversarial Network is applied to generate synthetic data and therefore extend existing measurement data sets. Acceleration data in three different condition classes is used, that has been collected on a gearbox as part of the PHM Data Challenge 2009. In order to highlight relevant features and reduce the number of data points, data is pre-processed via appropriate signal analysis techniques, in this case with the spectral kurtosis. It is shown, that in this use case the synthetically generated data via a Generative Adversarial Network has the same feature characteristics as the real measured data sets. The augmentation of the existing data set also improves the detection accuracy with artificial neural networks for the classification of different system states.

     

海洋运输中工程机械产品的防锈处理方法

为了解决工程机械产品在海洋运输中的防腐蚀问题,选用几种不同的防锈材料进行组合防锈处理,经过模拟试验得出最佳组合,并应用于出口产品上,收到良好效果.