EBS桥模块检测系统研究

针对目前EBS桥模块性能检测领域的技术空白,依据QC/T35-2015《汽车与挂车气压控制装置台架试验方法》和企业测试要求,研发一套针对EBS桥模块的专用在线检测装置,能够完成EBS桥模块的常规静特性、常规响应特性、电控响应特性、阶梯升降压特性的在线检测。基于研华高精度数据采集卡设计数据采集模块,采集频率为1 000 Hz;采用电气比例阀、调压阀实现输入气压的精准控制,检测系统气压测量范围为0～1.6 MPa,气压测量精度为±0.1%;上位机部分采用LabVIEW编程,实现检测流程的自动化控制和测试数据管理功能。对测试系统进行大量重复性实验,进行不确定度分析,得出响应时间的最大不确定度为0.379 5 ms,检测气压的最大合成不确定度为1.608 9 kPa,该检测系统性能稳定,满足企业测试要求。     

EBS挂车阀静特性建模仿真及试验研究

EBS挂车阀是汽车电控制动系统的关键性控制件之一,其气压调节特性直接影响制动系统工作的稳定性。针对该阀的内部结构及工作原理,建立EBS挂车阀数学模型并基于Simulink仿真软件,实现EBS挂车阀电流迟滞特性、静态特性仿真;为验证仿真结果的准确性和可用性,设计一套以LabVIEW软件开发的EBS挂车阀检测系统,在试验台上进行挂车阀特性试验。结果表明:实际测得该阀迟滞电流为0.26 A,输出气压与控制电流、气压基本呈线性相关,仿真与测试结果基本保持一致,仿真模型准确可用。     

串联式制动阀静特性仿真及测试方法研究

针对串联式制动阀结构特征及静特性工作机理,基于AMEsim建立参数模型,分析结构参数对其性能影响;以行业标准为依据,结合工作机理及仿真参数,优化测试方法,设计线性模拟负载机构真实复现实车制动状态下静特性响应流程;结合高精度数据采集系统,以LabVIEW为平台开发测试软件,研制了一套静特性测试系统。对比分析仿真结果与实测数据,引入测试系统分析(MSA)方法,验证模型与系统的可靠性。实验数据表明:研制的测试系统测量能力指数Cg大于1.67,系统精确度指标均小于30%,符合新设备验收及静特性测试要求。     

弹支航空液压管路的加速度载荷响应分析

承受加速度载荷激励的管路应力分析是飞机液压管路设计重点考虑的问题之一。基于响应谱分析方法,研究航空液压管路在加速度载荷作用下的应力响应规律。采用"梁"模型建立两端固支液压管路的动力学数学模型,求解其固有频率;建立其有限元模型进行模态分析,得到管路固有频率。通过锤击实验验证了动力学模型和有限元模型的准确性。以加速度为载荷,对弹支管路进行响应谱分析,发现最大应力出现在管路支承位置,在此基础上,改变管路承受的加速度载荷和支撑刚度,仿真结果表明最大应力值与加速度大小成线性关系,与支撑刚度成非线性关系。     

定容积多通道充气系统的仿真与设计

针对传统恒压供气系统普遍存在控制精度低、充气速度慢的问题,设计一套由PID算法控制的电气比例阀和电磁阀独立控制的充气系统。采用大、小管径多通道组合方式,对定积容器进行充气实验,系统采用高速数据采集卡,结合LabVIEW软件分析实验数据。基于气动系统的流量特性,分别建立单通道、双通道、三通道充气装置的充气时间与管道管径、长度的数学模型。Matlab仿真曲线表明,对于定积容器,充气管路的长度越小、管径越大、并联的管路越多,充气时间越短;目标充气压力越高,管路长度对充气时间的影响越明显。实验数据验证仿真模型的正确性,采用多通道组合供气方式缩短充气时间,提高精度。     

商用车EBS比例继动阀性能测试系统设计

针对传统继动阀检测装置已无法满足新型EBS比例继动阀检测需求的现状,基于计算机控制技术、采用高速数据采集与数据处理技术,设计EBS比例继动阀综合性能测试系统,实现在电子制动/气制动、缓慢制动/快速制动工况下,对阀的迟滞特性、静特性、动特性、密封性等项目进行测试。其中,采用电气比例阀伺服控制方式,可实现0~1.0 MPa的气压控制,控制绝对误差为±0.01 MPa;采用可编程电流源电流伺服控制方式,可实现0~1.4 A电流控制,控制绝对误差为±0.01 A。对测试系统进行不确定度评定,实验各项数据重复性良好。测试结果表明:商用车EBS比例继动阀综合性能测试系统的性能稳定,满足测试要求。     

纸浆模塑吸滤成型模具的吸浆孔结构优化

对纸浆模塑吸滤成型模具的吸浆孔结构进行了优化,以提高产品吸滤成型效率及均匀性。建立了纸浆模塑吸滤成型模具吸浆过程阻力的数学模型,通过分析该模型得出吸浆孔的孔径大小及入出口截面突变是影响吸浆过程压力损失的主要因素。利用ANSYS/FLOTRAN仿真分析软件,分别对不同孔径、不同锥度、不同倒角半径的模具吸浆孔模型进行了模拟分析,并通过对比分析得到了最优吸浆孔结构参数;最后进行了对比验证实验,确定了纸浆模塑模具吸浆孔结构的优化参数:孔径为3 mm,锥形吸浆孔的入口口径为3 mm,出口口径为5 mm,吸浆孔倒角半径为1.5 mm。     

基于标记点的子孔径全局优化拼接检测法

为实现小口径干涉仪完成较大口径光学平面镜片的测试,得到镜片的完整面形信息,提出了基于标记点的平面Givens变换,实现了子孔径的精确定位.采用Zemike多项式拟合对每个子孔径数据进行了消倾斜量的处理.建立了全局优化拼接数学模型.利用该模型进行了九孔径拼接计算机仿真实验,利用该方法得到的PV值和RMS值的相对误差均在10-6左右.对直径为150 mm的镜片进行九孔径拼接检测实验,对比全口径干涉检测结果,PV值和RMS值的相对误差为0.36%和2.27%.仿真和实验结果证明:该方法稳定可靠,降低了传统的子孔径拼接干涉检测方法中对导轨的高精度要求.     

梁板耦合建模中连接负载对系统功率流特性影响研究

为了能够更准确预报梁、板耦合系统的功率流特性,在功率流模型解耦过程中引入梁、板连接负载,分析了输入梁、板的功率流,与有限元的分析结果对比,验证了含有连接负载的耦合模型的正确性,从而表明功率流的耦合建模中需要引入连接负载。通过改变结构参数、边界刚度,研究了忽略耦合模型连接负载引起功率流特性分析的误差规律,数值仿真结果表明:随着梁板长度比增大,结构边界刚度的减小,忽略连接负载造成的功率流分析结果误差增大,此时在梁板耦合建模中必须考虑连接负载;梁与板厚度接近时,考虑与不考虑连接负载的仿真数值相近,为了方便计算,可以在建模中忽略连接负载。     

重力再循环蒸发器管路布置对流量影响的理论和实验探究

通过建立重力再循环冷风机分液器各分支管路的数学模型研究了制冷剂在分液管、蒸发器中的流量分配情况。同时采用焓差实验台对两种管路布置进行实验测试,测试结果表明再循环蒸发器中流量分布的均匀性与分支管路的局部阻力压降和管路长度成线性相关;并且总结得蹦管路排布的基本原则以及验证了分支流量均匀相对流量不均匀更利于制取冷量。     

数值模拟计算在地下管线及储罐的阴极保护设计中的应用

介绍了用于阴极保护系统设计的几种数值模拟计算方法。描述了数值模拟计算在地下管线及储罐的阴极保护系统优化设计方面的应用。通过工程应用实例,重点介绍采用基于边界元的Beasy数值模拟软件系统得到地下管线及储罐罐底的阴极保护电位和电流密度分布及其干扰因素影响的计算结果。     

直接蒸发内融式冰蓄冷空调的蓄冷和释冷特性

直接蒸发内融式冰蓄冷空调是一种新型的冰蓄冷技术,具有换热效率高,使用范围广等优点。在一台变频空调器基础上,通过新增蓄冰槽、换热盘管、控制阀等设备改制构成直接蒸发内融式冰蓄冷空调实验系统。研究了该空调系统的蓄冰和融冰两个过程中的冰槽内盘管传热特性和系统的运行动态特性,得到了蓄冷和释冷过程的性能曲线。实验结果表明,直接蒸发内融式冰蓄冷空调系统可以使得空调电力负荷转移率达到23%左右。通过实验研究可以为直接蒸发内融式冰蓄冷空调产品的设计开发提供实验基础,具有一定的工程运用价值。     

液化天然气铁路罐车设计及试验

目的 本文通过对液化天然气铁路罐车的设计及试验验证进行研究，为LNG铁路罐车的应用提供参考。方法 介绍液化天然气铁路罐车的技术参数确定和结构组成，采用CAD、FEM技术对罐车的结构进行设计研究及仿真分析，通过铁路静强度和冲击试验、低温性能测试等手段验证罐车的力学性能和真空绝热指标。结果 液化天然气铁路罐车轴质量为23 t、载质量不超过41 t，在最高运行速度120 km/h时能够安全运行，每天的静态蒸发率(液氮)为0.08%，维持时间(液氮)达到92 d。结论 液化天然气铁路罐车的技术参数及性能指标达到了设计文件和相关标准的要求。     

啤酒罐装机储液缸内液位控制系统设计

目的为了提高产业中啤酒罐装的质量和效率,精准控制储液罐内液位。方法利用双容水箱建立实验数学模型,在PID串级控制和DMC控制等2种算法下仿真,并进行参数整定,对比分析仿真结果。应用OPC技术实现KingACT和组态王数据通信来设计监控界面。结果 DMC控制汲取PID的快速性和串级控制响应快的特点,使得整体具有响应快、稳定性好和超调量小的特性。监控界面可以实时形象地反映控制过程。结论该控制系统控制性能佳,鲁棒性强,且成本较低,可用来提高啤酒罐装机灌装效率。     

湿喷机液压制动系统制动阀性能研究

为了研究串联式双回路液压制动阀对湿喷机制动性能的影响,根据制动阀结构及工作原理,考虑稳态液动力等非线性因素,采用键合图理论建立了液压制动系统的动力学模型,基于MATLAB平台仿真分析了制动阀的静、动态特性,并在湿喷机上搭建实验平台进行其制动性能测试。结果表明：制动阀输出压力具有比例特性,后桥制动响应快于前桥,且后桥制动压力约大于前桥制动压力0.2 MPa;制动阀双段制动压力梯度的设计可以满足湿喷机在高低速行驶时动能差别较大的制动需求;制动阀阶跃响应迅速,系统能在0.3 s内趋于稳定,且无明显压力超调,制动性能稳定;在制动阀复位阶段,制动油缸将工作腔油液迅速排入油箱,解除制动。制动压力的测试值与仿真值基本吻合,验证了所建模型的准确性。研究结果可以为制动系统的参数匹配和制动阀结构优化提供参考。     

高温水蓄冷过冷空调系统性能研究

阐述了高温水蓄冷过冷空调系统原理，对该新型蓄冷过冷空调系统若干方案进行了选择，特别是对蓄冷水箱的掺混度进行了研究，建立了空调用蓄冷水箱内温度分层特性数理模型，模拟了蓄冷水箱内温度分布规律，并与实验值进行了比较，两者基本吻合，该模型可为水蓄冷系统储水相的设计和运行提供理论依据。     

液氧贮槽增压管线冻堵故障分析

由于没有将液氧贮槽升压后再向槽车充装液氧,在充装过程中使贮槽内形成负压,导致外界空气被倒吸入放空管线,长期积累使增压管线结冰冻堵。通过吹扫增压管线排除了故障。为防止同类故障再次发生,改进了向槽车充装液氧的操作规程。     

重载铁路路基足尺模型试验研究

以朔黄重载铁路为工程背景,通过构建重载列车模拟加载系统和路基足尺模型,开展路基动力响应试验,分析了在循环加载条件下路基的动力响应特性。试验结果表明,路基中不同深度动应力峰值均随着轴重的增加而增加,轴重越大,动应力的影响深度越大,路基中动应力随深度的增加呈负指数衰减趋势。路肩处动位移峰值随轴重的增加而线性增加。当轴重增加到30 t后,路基达到临界破坏状态,可见按照原朔黄铁路路基建造标准,其最大运行列车轴重约为27 t,如再增加列车轴重,路基需预先采取强化措施。试验结果对建造运行列车模拟加载系统及足尺路基模型具有借鉴参考意义,同时有助于深刻理解列车轴重对路基动力响应特性的影响。     

基于前馈控制的高速大行程圆弧滑轨位置控制

针对高速大行程圆弧滑轨系统运行时,受圆弧轨道弧度和轨道段连接问题的影响,负载小车运行不稳定、响应速度不快、末端位置定位误差大的问题,设计了一套双轨式机械滑动结构,以提高小车运行稳定度。在控制系统方面,位置环采用前馈控制,结合PID控制提高了电机的控制精度。建立了圆弧滑轨平台的数学模型,在MATLAB仿真环境中建立了基于前馈控制的仿真模型,并搭建了实验平台。仿真实验结果表明：在无前馈控制的情况下,跟踪误差范围为[-0.4,0.4]mm,引入前馈控制后,跟踪误差为[-0.18,0.18]mm,系统跟踪精度提高了1.2倍,系统响应速度提高了16.7%。实验结果表明：在前馈控制条件下,小车理论位置误差保持在[-0.2,0.2]mm,实际位置误差为0.69 mm,均小于设计所要求的1 mm,并且系统具有较快的响应速度。研究结果为滑轨系统的机械设计和性能测试提供了有效的参考数据,可促进轨道系统测试的工业自动化。     

浅析单腔隔膜气泵加接缓冲罐对其平均流量的影响

单腔隔膜气泵是微型泵中常见的形式之一,常应用于医疗、监控与检测等各大领域。在应用中,气泵的平均流量是一个很重要的参数,但单腔隔膜气泵的平均流量是受负载情况的影响而变化的。当在单腔隔膜气泵的进出口管路接入缓冲罐以减缓气流波动性时,会对气泵的实际平均流量起到一定程度的积极影响。本文以一款市场上成熟的单腔隔膜气泵为例,浅析在管路中接入缓冲罐时对其平均流量的积极影响,以供在设计单腔隔膜气泵的管路系统时参考。