复合式静压-机械传动变速器换挡品质研究

静压-机械双流传动(HMT)由静压传动和机械传动并联而得,兼具静压传动传递转矩大和机械传动效率高的优点,复合式静压-机械传动(DHMT)由两套双流传动并联而成。对DHMT系统及各组成模块进行了动力学建模,根据建立的动力学模型提出了DHMT系统的换挡调控策略,基于AMEsim和Simulink搭建了DHMT的联合仿真模型,最后对仿真结果进行分析并验证了换挡调控策略的正确性。     

考虑空化的高速水静压轴承的静态特性研究

为了分析高速空化条件下的水静压轴承的静态特性,基于Launder-Sharma模型和空化蒸汽泡的体积分数方程及动力学方程,建立了一种考虑空化两相流的低Re数混合k-ε模型,将理论模型应用于水静压轴承的静态特性研究。结果表明,转速、供水压力等物理参数不仅影响着水静压轴承的水膜压力、承载力、偏位角和摩擦功率等,而且直接影响着水静压轴承的空化程度,即气泡的浓度分布。空化气泡主要出现在水腔之间的负压封水面及小孔节流器附近;水腔内存在显著的漩涡流,原因在于轴颈表面作高速旋转运动,使得腔内高速水流冲击弧形水腔壁面形成漩涡。     

液体静压主轴液膜剪切模型重构与试验反求研究

液体静压轴承由于具有精度高、刚度高、减振性好和无磨损等优点,在精密超精密机床主轴中获得了广泛应用。但现有的基于液膜牛顿剪切假设的液体静压轴承设计理论在实际应用中与测试结果存在显著的差别,难以满足液体静压主轴精确定量设计的需要。在对液体静压主轴长期研究并跟踪其实际应用发现,按照最佳节流比原则设计的液体静压主轴,理论上的节流间隙和轴承流量等参数往往与实际采用或测试的参数存在显著差异,部分案例的差异达到40%以上。为了建立更精确的液体静压轴承设计理论,有必要对其基本假设——液膜牛顿剪切模型,进行重新研究。利用滚动轴承电主轴和液体静压轴承作为动力源和测试对象,建立了带回油槽的4腔液体静压轴承原理性试验台,利用该试验台进行了不同液膜间隙、不同轴颈表面粗糙度、不同转速和供油压力等条件下的轴承流量等参数试验,发现了不同参数条件下理论设计值和实际测试值的偏离规律。在此基础上,逆向重构了与试验测试结果吻合度高的液体静压轴承液膜压力流量模型,进而反求得到了数学形式上可能的液体静压轴承液膜剪切新模型;进一步通过对各类新模型物理意义的解读,选择确认了轴颈表面带滑移的液膜剪切模型。研究工作为进一步建立可准确进行...     

全液体静压支承结构磨削系统的磨削成圆规律及圆度极限预测

主轴轴颈的圆度直接影响液体静压主轴系统的回转精度,要制造纳米级回转精度的液体静压主轴系统,必须不断提高主轴零件轴颈的圆度。目前国内外高精密磨床可实现的轴颈磨削圆度范围在0.2～0.5μm,要想进一步提高轴颈磨削圆度,以上磨削方案已很难满足需要。基于此,系统研究头架主轴、尾架主轴和砂轮主轴均采用液体静压支承的全静压支承结构磨削系统的磨削成圆规律,探讨可能达到的圆度极限。首先建立计入头架主轴回转误差、尾架主轴回转误差、双顶尖不同轴误差、砂轮主轴回转误差和工件初始表面轮廓圆度误差的磨削系统耦合动力学模型;提出基于Newmark-β数值积分方法的“磨削力-瞬态磨削深度”循环迭代收敛算法,实现工件外圆轮廓形成过渡过程的定量仿真。研制全液体静压主轴支承结构磨削系统,通过磨削实验和磨削成圆仿真结论的对比,证实所建立模型和所提出算法的有效性。最后根据所提模型和仿真算法,研究各磨削系统误差对磨削圆度的影响规律,并在此基础上对可实现的磨削圆度极限进行了预测。     

基于改进BP神经网络优化的牛头刨床动力学仿真

针对牛头刨床刨头切削速度不平稳问题,采取改进BP神经网络对六杆机构进行优化.建立牛头刨床六杆机构运动简图模型,推导出刨头动力学方程式.构造六杆机构运动参数优化目标函数,采用改进BP神经网络对六杆机构约束参数进行优化.将优化后的参数导入到Solidworks软件中建立三维模型,并且进行动力学仿真.仿真结果显示,与优化前相比,优化后的牛头刨床,不仅延长了刨头的工作时间,而且在工作行程过程中,速度和加速度(0.3~0.8s)运动较为平稳,牛头刨床振动幅度降低.采用改进BP神经网络优化牛头刨床六杆机构,可以提高刨头工作效率和切削的稳定性.     

非球面超精密气浮式测头设计及仿真

非球面接触式测量过程中,采用空气静压轴承的气浮式测头,可以减小测量探针对被测表面的压力和测头移动过程中所受的摩擦力。设计了一种非球面超精密气浮式测头,采用工程算法对其方形空气静压轴承进行了尺寸设计,建立了三种采用不同节流孔形式的轴承设计模型,同时分别对这三个轴承工作时内部的气流以及整个测头内部的气流建立了有限元模型,并采用Fluent流体计算软件对以上气流模型的气压分布、压强以及流量进行了仿真计算,预测了测头的静态性能。结果表明,测头刚度可达1.77MN/m,测头与被测表面之间的接触力可控制在0.1~7mN之间,所消耗空气流量最多为3.6m3/h,满足测头设计要求。     

仪器化压入刚性压头有限元模型适用性问题分析

文中利用有限元软件ABAQUS分别对基于刚性压头和弹性压头的仪器化压入模型进行了建立与计算,并将刚性压头的模型仿真所得的压入比功We/Wt及仪器化压入Oliver-Pharr硬度HO-P与理想弹性压头的模型仿真结果进行对照。结果表明,刚性压头模型仿真识别压入比功We/Wt的相对误差变化范围为-2.6%~-31.8%,Oliver-Pharr硬度HO-P的相对误差变化范围为-0.3%~26.5%,其中对低强度材料进行仿真的结果与弹性压头模型相近,误差一般不超过5%,而随着材料强度的升高,其仿真误差显著增大,对于超高强度的材料的仿真计算压头弹性不可忽略,刚性压头模型应谨慎选用。     

小孔节流方式对静压气体球轴承工作特性的影响

介绍了静压气体球轴承的结构形式和工作原理;给出了静压气体球轴承工作特性的工程计算方法;研究了在轴承几何参数相同的情况下,不同的小孔节流方式对静压气体球轴承工作特性的影响,并建立模型,通过Fluent软件对轴承的承载能力进行了仿真分析。结果表明:在设计参数相同的情况下,静压气体球轴承在环形孔式节流方式下的静刚度特性较好,但在简单孔式节流方式下有更好的承载和流量特性。     

基于Pro/Web.Link的冷等静压机绕丝缸在线设计

针对冷等静压机绕丝缸设计中建模效率低、设计过程重复繁琐,且设计信息无法共享的问题,提出了基于Pro/Web.Link的冷等静压机绕丝缸在线设计方法。详细阐述了参数化原理,以及基于Pro/Web.Link的在线设计流程;建立了冷等静压机绕丝缸参数化模型数据库,实现了对绕丝缸模型的参数驱动;设置了Pro/Web.Link运行环境,使用HTML语言完成了用户界面的开发,利用Pro/Web.Link函数将web网页与模型数据库连接,实现了在Pro/E内置浏览器可以直接获取并打开模型、更改参数和再生模型;通过实例运行,验证了该方法的正确性。研究结果表明:运用Pro/Web.Link二次开发工具可以实现冷等静压机绕丝缸的在线设计,减少了设计人员的工作量,缩短了设计周期。     

手扳压力机压头的改进

用手扳压力机对变形的热处理工件校直时,常常发现压力机的丝杠和铜压头固定在一起。加压时丝杠和压头同时转动,工件易出现位置滑动或松动现象。给操作者带来了麻烦和不便。为此,我们将压头部分的结构加以改革(见图);在丝杠顶端镶上了一个204轴承,然后又按照轴承的外径制做了压头轴承套。把铜制压头放在轴承套里,     

高密磁记录系统的动力学分析

讨论多聚酯流体润滑的IBM3370磁头/磁盘系统,以期提高磁记录密度。润滑模型中考虑超薄流体润滑的剪薄效应,并用有限差分法对润滑方程进行求解,应用摄动理论建立IBM3370磁头/磁盘系统的动力学模型,分别对气体润滑和液体润滑的2自由度磁头的动力响应进行仿真。仿真结果表明,液膜润滑的磁头飞浮高度在20nm时,磁头仍能保持较好的稳定性。     

膜片式气制动阀静动特性

对我国拖拉机挂车气制动系主要控制元件之一—膜片式气制动阀静动特性做了理论分析和试验研究,通过适当改变气制动阀内部参数的方法,提高了其静动特性指标和拖拉机挂车机组的制动性能。试验表明气制动阀静特性不仅与几何尺寸、平衡弹簧刚度、输入气压及行程有关,还与制造精度、装配质量、调整误差有关,气制动阀的动特性不仅与平衡弹簧刚度有关,而且还与进气阀口内径和阀座硬度有关。     

数控车床中车刀磨损量的在线获取方法

介绍了一种在线估算数控车床上车刀磨损量的方法。该方法通过实时采样切削过程中切削力的变化,并考虑切削用量,利用具有变因子BP学习算法和前馈感知器型神经网络,在线提取车刀的磨损信息。该方法利用一个静态神经网络和一个动态神经网络构成一个估计系统,动态神经网络用来估算车刀磨损量,静态神经网络为动态网络提供学习信息,从而保证在切削参数和切削条件变化时系统输出的准确性。     

汽车动力总成液阻悬置液-固耦合非线性动力学仿真

液阻悬置是一种先进的隔振元件,广泛应用于汽车动力总成的隔振系统中。目前对液阻悬置动特性的仿真均采用集总参数模型,模型所需的物理参数主要由液阻悬置相应的元件进行试验得到。以惯性通道-解耦盘式液阻悬置为研究对象,建立了其性能分析的液-固耦合有限元模型;利用该模型对其静、动特性进行了仿真,并和试验值进行了对比。计算分析了液阻悬置的-些内部特征参数的变化规律,其结果与液阻悬置的工作机理或试验结果相符合。利用液-固耦合有限元模型对液阻悬置进行仿真时,只需橡胶材料的应力-应变关系、液体的性能参数和液阻悬置的几何参数。应用该法可以在液阻悬置的设计开发阶段较精确地预测产品的性能和进行优化设计,有利于提高产品设计质量、缩短开发周期。     

基于两级气压伺服系统的高速受电弓主动控制研究

针对弹性链型悬挂接触网利用有限元法建立接触网模型,采用多体动力学建立受电弓模型,通过接触力元将接触网和受电弓进行耦合建立弓网耦合模型.然后建立气压伺服系统数学模型,根据车速信号采用比例控制策略控制升弓气囊提供弓网静态接触压力,根据采集得到的动态接触力信号采用模糊控制策略控制空气弹簧提供动态接触压力的补偿力.作动器分别作用于下臂杆和弓头悬挂,通过底架上的低频调节和弓头上的高频调节两级方式,主动控制接触压力,实现高速受电弓的稳定受流.     

新型动静压混合润滑机械密封结构参数优化

以流体膜为研究对象,建立了新型动静压混合润滑密封端面的三维模型,并利用流体力学软件FLUENT对端面流场进行数值模拟,得出主要结构参数(动压槽深度、静压槽深度、动压槽宽比、静压槽宽比)对端面开启力、两侧泄漏量等密封性能的影响规律。通过分析得出各结构参数的大致范围,从而对新型动静压混合润滑机械密封结构进行了优化。     

Novel models and algorithms of load balancing for variable-structured collaborative simulation under HLA/RTI

High level architecture(HLA) is the open standard in the collaborative simulation field. Scholars have been paying close attention to theoretical research on and engineering applications of collaborative simulation based on HLA/RTI, which extends HLA in various aspects like functionality and efficiency. However, related study on the load balancing problem of HLA collaborative simulation is insufficient. Without load balancing, collaborative simulation under HLA/RTI may encounter performance reduction or even fatal errors. In this paper, load balancing is further divided into static problems and dynamic problems. A multi-objective model is established and the randomness of model parameters is taken into consideration for static load balancing, which makes the model more credible. The Monte Carlo based optimization algorithm(MCOA) is excogitated to gain static load balance. For dynamic load balancing, a new type of dynamic load balancing problem is put forward with regards to the variable-structured collaborative simulation under HLA/RTI. In order to minimize the influence against the running collaborative simulation, the ordinal optimization based algorithm(OOA) is devised to shorten the optimization time. Furthermore, the two algorithms are adopted in simulation experiments of different scenarios, which demonstrate their effectiveness and efficiency. An engineering experiment about collaborative simulation under HLA/RTI of high speed electricity multiple units(EMU) is also conducted to indentify credibility of the proposed models and supportive utility of MCOA and OOA to practical engineering systems. The proposed research ensures compatibility of traditional HLA, enhances the ability for assigning simulation loads onto computing units both statically and dynamically, improves the performance of collaborative simulation system and makes full use of the hardware resources.     

先导式减压阀结构参数对其静动态特性影响分析

减压阀的静态和动态特性对于整个回路系统的工作状态有明显影响,在减压阀设计中,应掌握其结构参数对静动态特性的影响.通过对先导式减压阀的建模仿真和结果分析可知,主阀阀芯阻尼孔径、平衡弹簧预紧力、主阀阀芯直径和导阀调节弹簧劲度系数等结构参数对其静态特性有明显影响作用,而影响其动态特性的结构参数主要有主阀阀芯摩擦阻尼系数、主阀阀芯质量、主阀阀芯上腔容积、主阀阀芯直径,此外,导阀结构参数对其动态特性影响较小.通过以上影响因素分析.可为理解减压阀的工作原理和工程设计提供指导.     

潜水深度对结构自振特性影响的数值分析

水下结构的自振特性不仅受流体动压力的影响，还受不同水深一的静水压力的影响，本文假设水为无粘、不可压、无旋流体，通过附连水质量解耦，用考虑初应力刚度的有限元方法计算了圆柱壳在不同水深下的自振特性，初步揭示了这种影响，所得结果和方法可供流固耦合方面的研究参考。     

高压消防水泵磁流体与机械动静态复合密封技术的研究

高压消防水泵动态密封泄漏问题一直困扰着制造商和用户.针对高压消防水泵密封泄漏问题,决定采用磁流体与机械动静态复合密封技术来解决.通过对磁流体密封原理的研究,构建了磁流体密封动力学模型,并对密封压力、磁场以及磁流体齿形密封结构等关键技术参数进行了较为深入的探讨.研究设计了磁流体与机械动静态复合密封结构,并通过实验验证了该...