开关磁阻电机的精确转矩解析模型及基于Dymola的动态仿真

在有限元分析的静态特性参数基础上,建立了开关磁阻电机（SRM）的一个新的快速解析非线性模型,模型的磁链曲线和转矩曲线与有限元的分析结果都比较吻合。基于Dymola平台建立了SRM及其驱动系统的模块化模型,目的是建立一个通用性强、扩展性好,并相对完善的SRM元件库,进而搭建系统模型,分析其动态性能参数以达到优化设计。本课题所开发的SRM模型库也适用于基于Dymola平台所开发的其他动力系统（如航空动力系统）的耦合仿真分析,为综合系统的优化设计提供分析依据。基于Dymola／Modelica给出仿真实例,验证了模型的准确性和可行性。     

基于导波的圆柱结构损伤识别方法

为实现基于导波的旋转圆柱结构的无损检测,提出一个圆柱模型和相应的损伤识别方法。当该圆柱模型处于无缺陷和有缺陷状态时,基于动态有限元方法定义并校对所感应的纵波的反射系数和残余系数。仿真结果表明残余系数可以作为一个有效的参数用于损伤识别。这种损伤识别方法在试验中得以验证。利用一个圆形的薄铝板模拟该圆柱模型的径向切片。两个圆形的压电应变片(Piezoelectric transducer,PZT)分别固定在铝板上下表面的圆心位置用于激励和采集导波信号。对比分析铝板在无缺陷(基准)状态下和有缺陷(检测)状态下从导波信号中所提取的第一阶基本模式分量(Intrinsic mode function,IMF),以校对基础阶对称(S0)模式的残余系数。试验结果和仿真结果的一致性验证了所提出的损伤识别方法的有效性,并且为实现旋转圆柱结构的无损检测奠定基础。     

含智能流变材料铝合金夹层板结构的动力学特性研究

通过对一种含电流变液铝合金夹层板智能结构的动力学实验与仿真，分析和研究该结构在外电场作用下的动力特性变化。实验发现，利用外部控制条件(电场强度)的变化，可以改变结构的固有特性，如自然频率、结构阻尼等，可实现对结构的主动控制。数值分析时采用粘弹性材料等效处理方法模拟电流变材料，计算得到的结构振动特性与实验结果吻合较好。实验与仿真计算结果均表明，随着电场强度的增大，结构固有频率也随之出现上升，且增幅与场强有关；同时，电流变材料对结构振动所产生的阻尼效应不仅受外加电场影响，还与外加激励频率有关，响应控制实验结果说明电流变材料对结构在固有频率附近所产生响应的控制效果要更为明显一些。     

基于频域多目标优化的铣削力系数及偏心参数识别

在正交切削假设基础上,根据刀具运动几何关系,推导铣削力微元表达式,并从严格的铣削切屑载荷模型出发,考虑刀具偏心引起的多种效应,通过积分运算建立铣削力模型的矩阵形式.随后采用傅里叶变换得到铣削力的频域模型,并用矩阵运算对频域的仿真结果与测量结果的各次谐波进行比较分析,推导得到谐波残差的多元函数,在此基础上提出频域多目标优化的铣削力系数及刀具偏心参数识别方法.以典型航空铝合金材料的多次大偏心率铣削试验为参照,文章模型铣削力仿真误差在2%～6%范围,验证了该方法识别的铣削力系数及偏心参数准确有效.并通过与文献模型时域对比,说明频域多目标优化模型与本次试验结果更为吻合,特别在大偏心率的铣削条件下与文献模型相比有所改进.     

电流变夹层梁的动力稳定性分析

将电流变液等效为线性粘弹性材料，并假定在小变形情况下其储能模量和损耗因子与加在它上面的电场成正比，利用Hamilton原理和有限元方法建立电流变夹层梁的动力学方程。分析不同外加电场和厚度比情况下，电流变夹层梁的振动特性及动力稳定性。通过对单频轴向激励作用下电流变夹层悬臂梁的仿真计算显示，外加电场的增大能提高电流变夹层梁的刚度和阻尼损耗，减少不稳定区域的大小，而电流变层厚度的增加将使梁的固有频率降低，但提高了梁的稳定范围。表明合理设计电流变夹层梁可以有效抑制振动，提高系统的稳定性。     

安全级DCS与RPN源量程接口信号的改进及应用

随着核电厂数字化的发展,核仪表系统(Ex-core Nuclear Instrumentation System,简称RPN)[1,2]的控制和保护功能已在安全级分布式控制系统(SafetyDigitalControlSystem,简称安全级DCS)平台内实现。为了保证核仪表系统能够连续稳定地监视反应堆核功率,某核电厂调试期间,通过对安全级DCS与RPN系统接口的试验信号进行改进优化,避免了安全级DCS试验时误切除RPN系统源量程,消除了源量程探测器误触发非预期停堆保护信号的风险,保证了核电厂商运后的安全稳定运行。同时作为经验反馈,对RPN源量程投运和退出信号逻辑的原理进行了详细分析,为在运核电厂的数字化改造及三代核电技术的设计研究提供借鉴和思考。     

具有最陡主瓣的最小方差时频分析

针对非平稳时间序列,基于最小方差谱估计提出自适应加窗的时频分析方法,所叠加的时间窗能够自适应地调整尺寸,使得所估计的谱具有最陡的瞬时主瓣以适应时频分析,从而获得满意的非平稳信号的时频分布。仿真结果以及与参考文献的方法比较表明,该方法能够提供更好的频率分辨率,时频分布性能更好。     

粘弹性阻尼材料降低列车车内噪声的试验研究

三种新型粘弹性阻尼材料应用于铁路车辆降低车内噪声.列车运行时,整个车厢和单个包间内噪声测试结果表明:车厢内噪声随空间分布不均匀,噪声主要能量集中在25Hz～160Hz低频范围;阻尼材料能显著地降低车内噪声,改性沥青和水性涂料比丁基橡胶降噪效果更好;随着车速的增加,车内噪声的降噪总值增加,阻尼材料的低频降噪能力减小.车内噪声特性响度计算结果表明,100Hz～160Hz上的频率成分对总响度起主要作用,阻尼材料在这个频率范围上降噪效果显著.增加车厢侧墙阻尼板高度,可减小车内噪声.     

通用机械设备维护与节能

在能源比较紧缺的现在,节能降耗显得十分重要。文章从降低设备能耗的角度出发简单介绍了通用机械设备维护的必要性和重要性,总结通用机械设备维护的常用方法及其所能达到的节能效益。设备维护的常用方法主要包括:事后维护(BM)、改善维护(CM)、预防维护(PM);文章分别从CM和PM两个方面,归纳汇总了风机、泵、压缩机等几种常见通用机械设备的维护方法及其节能效益,为有效地降低风机、泵、压缩机等常见通用机械设备亚健康或故障状态下的高能耗运行,以及进一步的研究工作提供参考。     

弹性联轴器不对中转子-轴承系统的非线性动力特性及稳定性研究

分析了在膜片式弹性联轴器不对中情况下,滑动轴承支撑的多盘转子系统的非线性动力特性和稳定性。联轴器不对中所产生的附加力和力矩作为施加在轴系上的外部激励。综合运用频谱、轴心轨迹、分叉图、Poincaré 图和最大Lyapunov指数等方法,比较分析了转子-轴承系统在考虑联轴器不对中前后的动力响应和稳定性。研究表明联轴器不对中会引起2X, 3X, 4X甚至更高倍频的振动,其中2X振动占据主要地位,不对中对转子上节点的振动的影响随着其与联轴器的距离的增加而减小。不对中对轴系的1阶临界转速的影响可以忽略,当转子转速超过系统2倍1阶临界转速时,系统会发生油膜振荡,联轴器不对中会使系统发生油膜振荡的转速升高,同时对转子振动有一定的抑制作用。