火炸药摩擦感度仪的高精度摆角控制的电液实现

本文主要介绍了火炸药摩擦感义仪高精度摆角控制的电液实现,在原装置主体结构不变的前提下,设计了计算机控制的电液系数,实现摆锤的自动提升,并用光电编码器实时摆捶提升高度,实现了摆锤高度的自动控制,为提高火炸药摩擦感度仪的精度和自动化打下了基础。     

加载速度对金属橡胶阻尼特性的影响

讨论了加载速度对金属橡胶阻尼特性的影响规律。实验利用1Cr18Ni9Ti金属丝冷缠绕加工而成的环形隔振器,TAW-2000型高精度的压力实验机对金属橡胶轴向的形变和载荷力的关系进行测试,分析加载速度和频率对金属橡胶阻尼特性的影响规律。结果表明,金属橡胶的阻尼成分包含了粘性阻尼、摩擦阻尼和滞后阻尼,随加载速度的增加,阻尼变小,塑性形变与弹性形变均同时减小。     

三轴加载天平校准平台的优化设计

在优化驱动的设计理念指导下对新型天平校准平台进行设计。在方案设计阶段,采用双移动龙门架配合固定加载端实现多点多轴向加载,选用伺服电动缸提供加载力,达到了力的精确控制;龙门架移动机构选用配合导轨滑块的齿轮齿条机构实现高精度运动。确定方案后对龙门架零部件进行拓扑优化,然后对龙门架和固定端两个装配体进行尺寸优化。优化结束后,主要加载工况的形变量减小了30. 6%,龙门架质量减小了6. 9%。最终此平台可实现多轴向、高精度力控制和坐标式加载;与现有的校准平台相比,大幅度减少了人工操作,提高了校准结果的可靠性。     

扭—压复合加载变形基础的研究

扭－压复合加载成形工艺是一种有效地利用工件与工具间摩擦的有害作用，达到减小变形力，改善工作组织性能的新方法。本文介绍了实现扭－压变形的实验装置，并对工艺因素对扭－压复合加载变形的影响作了阐述。     

基于焊接力开环及闭环模式交互作用的摩擦焊接技术研究

基于焊接力开环模式及闭环模式交互控制方式,研制摩擦焊机轴向加载液压系统,实现对焊接辅助过程、三级摩擦焊接过程中轴向焊接力的控制。从辅助过程到自动焊接过程,轴向力的变化经历了七个阶段:在辅助过程中,开环模式控制下的轴向力对摩擦焊接缩短量及工件焊后尺寸精度无明显影响;在三级摩擦焊接过程中,闭环模式控制下的轴向焊接力的控制精度、稳定性对摩擦焊接轴向缩短量及工件焊后尺寸精度具有直接和间接的影响。基于焊接力开环模式及闭环模式交互控制方式研制的轴向摩擦焊机,可实现材料为40Mn2、型号为XDZ190支重轮摩擦焊,焊接接头成形良好,工件的摩擦焊接缩短量精度控制在0～0. 5 mm以内。     

摩擦加载式负载模拟器摩擦盘温度场研究

不同于一般的负载模拟器,摩擦加载式负载模拟器是利用摩擦力加载实现消除多余力和提高频宽的。基于热力学理论和摩擦学理论,建立了负载模拟器上摩擦片温度场的数学模型;以一对摩擦副相对运动为研究对象,采用ABAQUS软件分析了摩擦盘表面在不同压力和不同转速下的温度场分布规律。结果表明:摩擦盘接触界面上的温度值与所受的压力成正比;摩擦盘接触界面上的温度值与摩擦盘/片之间的转速成正比;采取通风冷却的方式明显比未加入冷却时的温度值降低了很多,而且温度上升的速率也明显减小。     

影响电动直线负载模拟器性能的因素分析

为实现对某型直线舵机性能参数加载测试,设计了一套电动直线负载模拟器。针对系统中存在的多余力矩扰动和非线性因素干扰等问题,对系统输出的影响因素进行了研究。首先结合加载系统结构和工作原理,建立数学模型,得到输出力的传递函数和具体影响因素;然后依次研究系统机械连接刚度、加载电机的输入力、直线舵机的运动形式、机械摩擦和间隙等非线性时变量对系统加载力输出的影响,并采用频域分析和谐波跟踪等方法进行性能评估;最后结合具体实验曲线,对加载力谐波畸变中的死区和平顶现象进行定性分析,为进一步提高电动直线负载模拟器动态特性和信号跟踪准确度提供了理论依据。     

压砖机横梁与机架间拉杆预紧力的控制技术

介绍了双盘摩擦压砖机横梁与机架间拉杆预紧力的控制方法 ,论述了由加热法到液压加载器法进行改进的原因。     

石墨烯层间摩擦的面内局部应变调控

目的 揭示面内应变对石墨烯层间摩擦行为的影响.方法 利用分子动力学模拟方法,基于支撑的石墨烯基底与单层六边形石墨烯滑片接触模型,重点考察滑片在加载面内局部拉伸应变的基底表面的滑动摩擦过程.着重分析滑片所受侧向力(即瞬时摩擦力)随滑动距离的变化规律,计算滑片分别与基底的加载应变区和非应变区的层间作用,通过计算层间作用势能、接触原子数、能量耗散等,直观揭示应变对摩擦的影响机制.结果 当滑片在基底的局部应变加载区域滑动接触时,由于滑片与基底界面公度性和层间势能降低,接触原子数减少,导致滑片所受侧向力的振幅比其在基底的非应变区滑动时明显降低.具体来讲,当应变由0增加至10％,处于应变区的滑片所受侧向力由1.33 nN减小至0.86 nN,降幅达35％.通过计算加载均匀应变的基底与滑片层间的摩擦力,表明摩擦力随应变的增加而逐渐减小,且载荷越高、滑片尺寸越大时,摩擦力降幅越明显.结论 局部应变可以有效调控摩擦的分布规律,降低石墨烯层间摩擦力大小.     

摩擦提升试验平台的电液加载系统设计与测试

目前大部分提升机试验台主要针对研究元部件特性而单独设计,而没有体现有机整体。在综合分析现有各种加载方法的基础上,设计摩擦提升试验平台的电液加载系统,介绍该系统的构成和工作原理,并进行加载实验。该系统最大的特点是动力来源于摩擦轮且作用于摩擦轮,在达到提升扭矩加载要求的同时,实现了能量回收。实验测试结果验证了所设计的电液加载系统的有效性。     

自适应控制用于消除被动加载系统中多余力

本文对由电液伺服系统组成的被动加载装置进行了详细的建模研究并通过对抽油机电液被动加载系统的仿真研究，模拟了被动加载系统中的多余力。针对被动加载系统中存在强运动干扰一多余力这一显著问题，本文提出了全部用计算机控制完成的消除强干扰的自适应控制算法并给出对被加载体运动状态进行无偏估计的卡尔曼滤波算法以提高控制精度。最后，对抽油机电液被动加载系统进行了试验研究，经过试验验证。本文给出的以计算机为核心的有卡尔曼滤波器的消除强干扰的自适应控制加载系统能有效的消除被动加载系统中的多余力，整套系统控制精度高，工作性能稳定。     

质心模拟装置加载力的信号采集与数据处理

质心模拟装置加载力速率变化快、精度要求高。基于LabVIEW为质心模拟装置的加载力进行信号采集与数据处理。利用数字量采集卡NI PCI-6232和模拟量采集卡NI PCI-6518实现对开关量和模拟量的信号采集,通过DAQmx base模块实现软硬件的通信,并运用LabVIEW报表生成模块为质心模拟装置设计了自动报表生成功能,记录质心模拟装置设定力值、加载力变化速率、加载力变化范围、运行时间、运行日期和测试员等稳态量,以及系统油压、横向位移、加载力移动速度、加载力值等实时采集的动态量。系统运行结果证明:信号采集与数据处理功能运行稳定、可靠。     

一种柔性变压边力的智能冲压过程研究

板料成形时易产生破裂、起皱以及尺寸和形状精度不良的倾向。在伺服压机的基础上,研究一种柔性可变压边力的独立加载闭环控制系统。选择圆筒形工件为模拟对象,利用有限元软件分析圆筒形工件在不同定值下及变压边力下冲压仿真结果。比较得到成形圆筒形工件的最优压边力曲线以及冲压载荷随时间变化的曲线,加载到装置的控制系统,使压边单元与板材始终处于贴合状态。该闭环系统通过压机变载、变行程等不同的运动模式协同柔性压边装置对冲压成形过程进行控制,柔性控制压边力和冲模载荷,来适合零件不同变形阶段的特点。实验证明:该系统可以最大限度提高金属板材成形性能,不仅防止了板材变薄在尾部产生褶皱以及工件拉裂的情况,而且可以提高板材拉深极限。     

大变形结构强度试验滑轮组加载系统扣重技术研究

为保证大变形结构试验扣重的准确性,提出一种大变形结构强度试验扣重方法,设计一种滑轮组加载系统扣重装置,以实现试验状态及非试验期间结构重力的精准扣除。滑轮组由动滑轮和定滑轮组成,保证结构大变形下扣重装置始终保持水平状态,确保扣重载荷的力线方向;利用力控作动筒可有效克服滑轮组摩擦力的影响,确保大变形下扣重载荷施加的精准性。以某型飞机扰流板静强度试验为研究对象,采用所提的试验扣重方法完成试验。试验结果满足要求,验证了该扣重方法的可行性、有效性。     

挖掘装载机工作装置运动特性分析及控制

针对挖掘装载机多路阀阀口流量控制稳定性不够、导致整机工作效率不高的问题,建立多路阀电液比例控制系统模型,实现挖掘装载机多路阀流量智能调控。基于D-H原理实现装载工作装置运动学和动力学分析;运用MATLAB/Simulink建立装载工作装置的机电液耦合仿真模型;设计PID控制算法实现液压多路阀口流量智能控制,提高装载工作装置运动精度和控制效果。仿真结果表明:基于Simulink平台能够准确高效建立复杂系统机电液联合仿真模型,满足铲斗的平移性和装载工作装置定角度运动的要求。     

分级比例控制及其在材料试验机中的应用

电液材料试验机对试件的加载通常由伺服阀或比例阀构成闭环控制系统实现。由于对载荷及加载速率的控制精度要求较高，故由伺服阀或比例阀表现出的非线性，如滞后、饱和、分辨率等，就不能对液压加载控制子系统产生很大影响，为此本文提出了分级比例控制的方法，其基本思想是：将阀的整个控制区间分成若干段，而在每一段内均执行独立的比例控制。通过分级比例控制，多种因非线性导致的不利影响被大大削弱。目前这种技术已被应用于水泥材料试验机。根据ISO水泥试验机标准，电液加载子系统的加载速率为2．4kN/s时，误差应不超过7％，保载误差应在0．2％以内。应用分级比例控制后，此两项具体数值分别被控制在2％及0．05％以内。     

基于EtherCAT总线的发动机压装闭环控制系统的研究

为了提高发动机自动化压装系统的精度和控制性能,按照发动机压装系统的要求,设计了伺服电动缸代替液压缸的发动机压装控制系统。采用EtherCAT总线技术,设备层和控制层通过EtherCAT总线连接,以提高数据传输的快速性、稳定性和准确性。采用基于模糊PID控制的控制算法,通过实时监测压装力和位置实现了压装力-位置闭环控制。     

阀控非对称缸被动加载系统中多余力的抑制

从系统的力传递函数出发,分析了阀控非对称缸被动加载系统中多余力的存在对系统加载性能的影响,此多余力经结构不变性原理补偿后在低频段可以很好地被消除,但由于在高频段滞后现象加重,多余力对加载系统的影响仍然存在。针对这一问题提出了采用最优二次型抑制多余力的控制方法,将系统的力传递函数经最优二次型控制理论优化设计并仿真后发现,在结构不变性原理的基础上采用最优二次型的控制方法可以使阀控非对称缸被动加载系统中的多余力在高频段得到较好的抑制,提高了系统的加载性能。     

电液疲劳试验系统加载策略研究

为更好地复现实际工程中物体所受的各种复杂载荷,提出一种基于相位控制的双激振器电液疲劳试验系统:应用流体动力学和系统动力学理论建立激振器与疲劳试验系统数学模型,非线性分析激振器激励-响应特性,拟定疲劳试验系统加载策略;最后搭建试验平台,验证理论分析的准确性及加载策略的可行性。研究结果表明:实测激振器输出力波形与仿真分析结果基本一致,所拟的3种加载模式可达预期目标,即疲劳试验系统能输出不同频率和极值的拉-压交变力、交变力矩和交变力偶矩满足试验需要。     

导轨副垂直/倾斜/俯仰静刚度高效高精同步测量装置及方法

针对目前滚动直线导轨副垂直、倾斜、俯仰静刚度测量效率和精度难以兼顾的现状,提出一种效率高且准确性高,一次操作就可测量出导轨副垂直、倾斜、俯仰3种静刚度的测量方法并设计了测量装置。该测量方法首先进行干扰项隔离,将垂直、倾斜静刚度的测量与俯仰静刚度隔离开,进而运用参数分离技术将加载力及导轨副变形量等效分解到垂直、倾斜、俯仰方向,实现3种静刚度的高效高精测量。结果表明:该装置及方法能够有效提高导轨副静刚度测量效率及精度,与现有成熟技术相比,效率提升81%,所测垂直、倾斜、俯仰静刚度精度分别提升5.1%、5.4%、6.6%,可为滚动直线导轨副静刚度测评效率的提升及其高刚性设计提供参考。