双向驱动压电作动器结构设计

为了实现叠层压电作动器双向驱动、提高作动行程的目的,设计了利用三角位移放大原理的双向驱动压电作动器。分析了作动机构的运动及放大机理,建立了作动器的输出位移的理论模型和有限元静力模型。样机输出特性试验结果显示:压电作动器的位移放大倍数达5.45,与有限元仿真得到的放大倍数5.71以及解析计算得到的5.76倍相对偏差分别是4.77%和5.69%;驱动器在幅值为200 V正弦电压的激励下,作动行程达105.5μm,作动行程与电压幅值具有很高的线性度(相关程度R2=0.997),且有很高的重复精度;作动器的输出特性受频率影响较小,频率每升高10 Hz,作动振幅减小0.04μm;放大机构的迟滞效应相比单个叠层压电陶瓷有很大改善,迟滞回线中心对称。该结构实现了较大行程、双向对称驱动的目的,适用于需要往复驱动特性对称的应用场合。     

螺旋槽底表面粗糙度对干气密封性能的影响

螺旋槽底表面粗糙度受加工水平的制约,目前的控制水平一般为0.8μm。为了研究螺旋槽底表面粗糙度对干气密封性能的影响,将表面粗糙度近似等价于槽深的变化,采用近似解析法,分析不同槽深、不同膜厚下,表面粗糙度对干气密封端面开启力和泄漏率的影响。同时针对所研究的工况,对粗糙度为0.4μm和0.8μm时的端面开启力和泄漏率相对误差进行对比。结果表明:随着表面粗糙度的增大,其对端面开启力、泄漏率的影响增大,同时表面粗糙度对泄漏率的影响大于对端面开启力;槽底面表面粗糙度小于0.4μm时,表面粗糙度对泄漏率影响的相对误差在7%以内,端面开启力的相对误差在3%以内。     

润滑介质对摩擦性能影响差异分析

L-CKD150润滑油和复合锂基润滑脂广泛运用于石油装备润滑减磨。为研究2种润滑介质对摩擦副摩擦磨损性能及磨损机制的影响差异,采用MMW-1型微机控制立式万能摩擦磨损试验机,开展不同接触压力和线速度及不同润滑环境下摩擦学实验研究。结果表明:实验工况下,销-盘摩擦副表面以磨粒磨损为主,同时存在黏着磨损;相比于L-CKD150润滑工况,复合锂基润滑脂润滑时销-盘表面黏着磨损更为严重,进而加大摩擦因数的波动幅度,最大波动幅度为L-CKD150润滑下的3.7倍;盘试样表面磨粒磨损与接触压力有关,0.5 MPa接触压力下,L-CKD150润滑时磨粒磨损较严重,1.5 MPa下则复合锂基润滑脂润滑时更严重,磨粒磨损是影响盘试样磨损量差异的主要因素。     

纳米碳酸钙的共沉淀法合成及摩擦学性能研究

以油酸为表面活性剂,利用共沉淀合成法制备纳米碳酸钙颗粒。通过场发射扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和红外光谱仪(FT-IR)对产物的形貌和结构进行表征,研究发现纳米碳酸钙颗粒呈球形,分布均匀,平均粒径约为30 nm,晶型为球霰石。将纳米碳酸钙颗粒加入到菜籽油中,考察其分散稳定性,利用四球摩擦试验机考察其摩擦学性能。结果表明:共沉淀法制备的油酸修饰纳米碳酸钙在菜籽油中具有良好的分散性,分散稳定性也有改善和提高;纳米碳酸钙具有一定的减摩和抗磨性能,这是由于摩擦磨损过程中添加剂中的Ca元素在摩擦表面形成了沉积膜,从而降低了摩擦磨损。     

基于我国高压线路故障测距方法的研究

论文就我国高压线路的故障测距方法进行了分析比较,最后确定采用基于双端的行波测距法。由于现用的行波测距法在实际使用中存在一些制约因素,提出了使用小波变换技术及行波测距装置校验仪使问题得以改善。综合经济性、可实现性等因素,行波测距方法具有可靠性强、测距精度高等特点,完全不受故障类型、过渡电阻和系统参数的影响。     

钢坯剪断机液压模拟载荷设计分析

液压装置模拟钢坯剪断机载荷在国内还未见报道，它很好地反映和模拟了载荷。本文介绍了这个装置的工作原理方案和系统仿真分析。     

水平椭球气囊动力学近似模型建模及仿真

以水平椭球形气囊为对象,研究了该类气囊的仿真分析方法。首先从振动方程出发,建立了水平椭球形气囊的动力学近似模型,给出了相应的分析方法;然后采用有限元仿真分析技术,与近似模型的仿真结果进行了对比,并基于近似模型研究了气囊织物弹性对缓冲特性的影响。研究结果表明,在考虑了织物弹性的近似模型能够较好地反映该类气囊的着陆缓冲特性,相比有限元模型,可以兼顾分析精度和效率。     

EMD端点效应抑制方法

针对经验模态分解(empirical mode decomposition,简称EMD)中的端点效应问题,在研究总结了现有端点效应抑制方法的基础上,提出一种新的方法——基于支持向量机(support vector machine,简称SVM)延拓和窗函数相结合的方法,弥补了SVM延拓依然找不到端点以及窗函数会改变原始信号的缺点。首先,采用SVM对原始信号两端分别进行延拓,将延拓后的数据进行加窗处理(中间加矩形窗,延拓数据加海明窗);然后,利用EMD方法对加窗后的信号进行分解,得到若干个内禀模态函数(intrinsic mode function,简称IMF);最后,将IMF分量的两端延拓部分去掉,以此来达到抑制端点效应的目的。以正交性为量化评价指标,对比分析了不同方法的性能,通过仿真和实验结果表明,该方法可以更好地抑制端点效应的发生。     

导弹滑行出箱过程中颤动现象的建模与分析

为了深入研究导弹在发射箱内滑行产生的颤动现象,建立了基于Stribeck摩擦模型的质量块-传输带干摩擦动力学模型,利用静、动摩擦转换时摩擦力降落引起的负阻尼力激发系统的自激颤动现象。通过对运动方程进行稳定性分析,得到平衡点失去渐进稳定特性并产生自激颤动的临界速度。利用数值方法求解常微分方程得到相平面内的相轨迹,仿真证明系统存在稳定的极限环、发生了自激颤动。通过试验曲线与仿真曲线的对比,阐明了导弹发动机燃气喷流、发射箱内燃气绕流和发射车底盘振动等强干扰因素对不稳定周期运动的影响。最后,给出了工程上切实可行的摩擦控制、颤动抑制的方法,这对地面箱/轨式发射导弹具有较大的参考价值。     

导波强化裂变聚合概率模型损伤监测方法

航空结构服役于时变环境极易导致结构损伤监测信号产生不确定的变化,从而降低损伤监测的可靠性,已成为阻碍航空结构健康监测技术应用的关键问题之一。针对此问题,提出了一种基于导波强化裂变聚合概率模型的损伤监测方法。首先,提出了一种强化裂变聚合建模算法建立稳定的高斯混合模型(Gaussian mixture model,简称GMM),从而建立导波监测特征参数在时变因素影响下的概率模型;其次,采用概率分量最小匹配KullbackLeibler距离来定量表征高斯混合模型在损伤作用下的累积迁移趋势,从而实现损伤判别。在真实飞机大梁结构上对方法进行验证,结果表明,该方法能够在时变边界条件影响下实现损伤的可靠和稳定监测,且与基于导波损伤因子的监测方法相比,损伤监测的可靠性得到明显提高。