车轮轮辋及轮辐用条料的横切加工自动定尺技术研究

在车轮轮辋、轮辐用条料的横切加工自动化生产线中,采用板材送料长度的自动定尺闭环控制系统,加上完善的控制软件,完成板材自动送料的升速、恒速、匀减速降速定尺控制,并通过超长反拉控制实现对定尺板长的误差修正和补偿,以解决车轮生产中使用卷料钢板生产车轮轮辋、轮辐用条料的自动定尺精度问题,实现中重型卡车无内胎滚型车轮用板材的连续自动化生产.     

Integrated power and single axis attitude control system with two flywheels

The existing research of the integrated power and attitude control system(IPACS) in satellites mainly focuses on the IPACS concept,which aims at solving the coupled problem between the attitude control and power tracking.In the IPACS,the configuration design of IPACS is usually not considered,and the coupled problem between two flywheels during the attitude control and energy storage has not been resolved.In this paper,an integrated power and single axis attitude control system using two counter rotating magnetically suspended flywheels mounted to an air table is designed.The control method of power and attitude control using flywheel is investigated and the coupling problem between energy storage and attitude control is resolved.A computer simulation of an integrated power and single axis attitude control system with two flywheels is performed,which consists of two counter rotating magnetically suspended flywheels mounted to an air rotary table.Both DC bus and a single axis attitude are the regulation goals.An attitude & DC bus coordinator is put forward to separate DC bus regulation and attitude control problems.The simulation results of DC bus regulation and attitude control are presented respectively with a DC bus regulator and a simple PD attitude controller.The simulation results demonstrate that it is possible to integrate power and attitude control simultaneously for satellite using flywheels.The proposed research provides theory basis for design of the IPACS.     

单轴储能及姿态控制一体化系统研究

给出了一种应用于卫星的单轴能量存储及姿态控制一体化系统.在同一轴上安装两个反向旋转的飞轮,通过预定的算法,控制两个飞轮的角加速度,可以在日阳期、日阴期及其过渡过程分别实现能量的储存和释放,并且在这些过程中保持卫星的姿态不变或按要求实现姿态机动.根据实验对系统进行了适当的简化,推导出了其数学模型,给出了相应的控制算法,并进行了在储、放能的同时实现姿态控制过程的试验.初步试验表明,在储能过程中,轴系控制精度优于3°;在放能过程中,轴系控制精度优于1.2′,换算到百公斤量级卫星的姿态角波动量分别为3.6′和1.5″.结果表明:在消除一些不对称因素(如两个电机结构差异)后,此方法在卫星或其它空间飞行器中同时完成能量交换和姿态控制是可行的.     

姿控飞轮变结构变速积分控制的实现

为了兼顾飞轮控制系统的响应速度和稳态精度,在分析常值切换变结构控制和变速积分控制特性的基础上,将具有开关特性,响应快,但存在抖振缺点的常值切换变结构控制与能改变积分项的累加速度,使其与偏差大小相对应,稳态精度高的变速积分控制相结合,利用变速积分控制稳态精度高的优点弥补常值切换控制的开关特性带来的缺点,提出了变结构变速积分控制。根据飞轮的本体模型和运动方程建立了控制模型,分析了控制模型的性能,进行了转速跟踪实验。实验结果显示:变结构变速积分控制使系统的动态性能和稳态性能都得到很大提高。控制指令为偏移量1000r/min,幅值100r/min,周期0.01Hz正弦信号时,跟踪误差为2r/min。结果表明,提出的方法抑制了超出切换带范围的超调量,提高了进入切换带内的稳态精度,防止了抖振,基本达到了加快响应速度和提高稳态精度的要求。     

Specific features of stress and strain states of disks and disk flywheels with rigid reinforcing coatings

An approach to calculation of rotating disks with reinforcing coatings taking into account emerging boundary layers is formulated within linear spatial elasticity theory. Analysis of the calculated stress fields in a disk’s base material and in coatings enables one to explain two different phenomena: a significant increase in the load capacity of disks and the energy capacity of flywheels whose face areas are covered with high-modular coatings whose thickness is 0.1–0.6 mm and a reduction in the load capacity (in some cases) if thicker coatings are used. Applicability limits of the standard theory used to calculate disks, in which the stress state is assumed to be a 2D one and boundary layers are absent, are studied.     

磁悬浮飞轮锁紧保护技术研究与发展现状

介绍了国内外常用的磁悬浮飞轮用一次性锁紧装置和可重复锁紧装置,分析了它们的结构和工作原理。综述了这些磁悬浮飞轮用锁紧装置的研究现状及其在卫星姿态控制系统中的应用。介绍了国外一次性内/外锁紧方案,结合各种方案结构示意图,给出了不同锁紧装置的适用场合。为克服一次性锁紧装置不可重复锁紧/解锁的缺点,论述了国内可重复锁紧装置的发展过程,重点分析了基于楔形块自锁的可重复内锁紧装置和可重复抱式外锁紧装置。展望了锁紧保护技术的未来发展方向,指出基于单执行机构的可重复内锁紧装置、高锁紧刚度、高阻尼可重复锁紧装置和锁紧保护效果评价方法是磁悬浮飞轮保护技术的研究重点。     

姿控飞轮控制系统设计及转速过零分析

为了缩短姿控飞轮控制系统的设计周期和快速验证设计方案的可行性及有效性,在分析姿控飞轮电机本体数学模型的基础上,结合该姿控飞轮控制系统所采用的加速控制、制动控制、换相控制,建立了姿控飞轮控制系统模型。并针对姿控飞轮的共性问题：飞轮过零的力矩抖动,以速度模式下的指令响应为例分析了调压调速控制方式与调压调速结合反接制动方式下的飞轮速度、电流、端电压以及力矩响应。通过分析,结果表明：0.025Hz的速度指令下,调压调速结合反接制动方式具有更好的过零响应。     

单轴飞轮储能与姿态控制系统误差分析

介绍了单轴飞轮储能及姿态控制一体化系统的总体构成和工作原理,研究并推导了系统的数学模型,分析了系统误差产生的原因,建立了转台角度位置误差与转子安装不同轴误差、转子偏心误差、飞轮速度测量与控制误差之间的误差关系式,并进行了误差合成。结合实际实验系统算出了各项误差,并对比和分析了各项误差。结果表明:影响系统位置精度的主要因素有飞轮安装不同轴误差、转动惯量误差和飞轮速度测量与控制误差等,其中飞轮转动惯量误差和飞轮安装不同轴误差是不可控量;而飞轮的转速测量与控制误差是可控量。最后提出了提高飞轮储能与姿态控制系统精度的主要方法,可以通过提高位置测量传感器和速度测量传感器的分辨率,采用先进的控制算法来降低飞轮的转速测量与控制误差。     

汽车轮辋的NURBS曲面造型设计

讨论工业设计理论及其在汽车轮辋造型上的应用,讨论NURBS曲面的数学表达并用NURBS曲面造型对轮辋进行大圆弧过渡造型设计,从而获得了产品的三维模型及其效果,为产品的设计制造打下了坚实的基础。     

轮毂女王——访万丰奥特控股集团有限公司董事长陈爱莲

很久以前,男人写下规则,制定了标准,这些规则和标准主宰着今天的商业环境;为了在这个依然是男人把持的世界取得成功,女人凭借怎样的独特魅力,游刃有余,大放异彩？一个成功的企业是令人关注的。而带领这个企业走向成功的女性的故事无疑更值得人们探究。     

Stress distribution in shrink fit with elastic-plastic hub exhibiting variable thickness

The state of plane stress in shrink fit with an elastic-plastic hub exhibiting variable thickness is studied. The thickness of the hub is assumed to vary exponentially with a general power of the radial distance from the inner boundary of the hub. The analysis is based on Tresca's yield condition, its associated flow rule and linear strain-hardening. Closed-form solutions are obtained in terms of confluent hypergeometric functions.     

轮毂结构优化设计研究

利用软件Pro／MECHANICA,对哈里伯顿1400型压裂泵轮毂所存在的结构失效进行优化设计研究。在对轮毂相应结构尺寸灵敏度分析的基础上,找出对轮毂结构最敏感的优化设计变量：轮毂的厚度与轮毂所挖孔的孔径,以应力最值（150MPa）为优化目标,以轮毂重量最轻为约束函数,通过优化分析,得出轮毂的合理结构。通过疲劳强度校核,优化得到的新轮毂结构满足强度要求。     

风力发电机组轮毂结构优化

以中国自行设计的某MW级风机轮毂为研究对象,先对轮毂进行拓扑优化,验证拓扑结构,然后对轮毂进行自由尺寸优化,给出一种新型的轮毂结构,使得轮毂重量减少18.6%.优化后的轮毂不但节省材料的消耗,而且使得轮毂强度增加51.4%,疲劳寿命满足使用要求.     

Torsional fretting fatigue strength of a shrink-fitted shaft with a grooved hub

Fretting causes considerable reduction in the fatigue strength of a shrink-fit assembly and failures through fretting are as numerous as failures from normal fatigue. The purpose of this investigation was to determine the effect of contact pressure and slip amplitude on the fatigue limit, and a favourable value for overhang of hub and fillet radius with constant diameter ratio, at which fretting failure can be avoided and the maximum normal fatigue strength will be obtained. The torsional fatigue strength of shrink-fitted shaft couplings was estimated by tests performed by varying the overhang of the hub, the fillet radius of the shaft and the contact pressure of the shrink-fitted assembly. Press-fitting of the hub overhanging the shoulder was used to increase the contact pressure. The tests were performed using a grooved hub. These experiments showed that fretting was reduced with an increase in contact pressure, because the slip amplitude decreased. The shaft was fractured just inside the end of the fit by fretting fatigue with low contact pressure, but if the contact pressure was very high, the shaft fractured at the fillet by normal fatigue. The fretting fatigue limit at a constant diameter ratio increases with an increase in the fillet radius, and reaches its maximum value at a certain radius using the grooved hub.     

基于集配中心的生产和配送协同决策研究

为解决集配中心模式下的生产和配送协同决策问题,分析了基于集配中心的供应驱动供应链协同运作模式;考虑供应链系统的生产和物流能力约束,分别构建了供应商、集配商分散决策和集配商联合决策的生产和配送协同决策模型。采用改进的模拟退火算法对后者进行求解,并结合算例分析比较了不同决策下的生产和配送协同决策模型。结果表明,当集配商联合决策供应链上游的生产和配送间隔时,与分散决策相比,供应链系统单位时间的生产调整准备成本和物流成本有较大幅度下降;集配商和制造商单位时间的物流成本大大降低,而供应商的生产和配送成本则有不同程度的增加。     

汽车轮毂的有限元分析及优化

从汽车的轻量化思想出发,针对某型号钢制轮毂的性能和设计尺寸,运用ANSYS软件进行了参数化建模和有限元分析,并根据计算出的轮毂强度对轮毂进行了结构优化,得到了轮毂的最优尺寸。本次研究为汽车轮毂的结构设计和性能测试提供了最优化结果,具有实用意义和借鉴作用。     

光纤CAN总线集线器及其组网研究

目前国际上还没有以光纤为传输介质的CAN总线物理层标准.提出了一种以光纤为传输介质的CAN总线集线器和基于该集线器的组网方法(已申请专利).在总结了双绞线介质CAN总线物理层3个特点的基础上,详细讨论了该集线器的工作原理和设计方法.集线器采用了可编程逻辑器件的逻辑“与”替代双绞线CAN的“线与”,并将“与”后的信号回传实现了所有节点对总线状态的监听功能,确保了所构造的光纤CAN总线网络在物理层之上与现有的CAN总线标准完全兼容.还介绍了光纤CAN总线集线器的级联扩展方法和与双绞线CAN总线子网的连接方法.实际设计了一个八口的集线器,初步的通信测试验证了方案的正确性和实用性.研究的结果对CAN总线新标准的提出有非常积极的意义.     

圆弧三边形型面联接设计

分析了圆弧三边形型面联接的特点 ,提出了该类型面联接的设计原则 ,给出了参数确定方法、计算公式 ;给出了有关参数的推荐值及型面联接配合的类型建议