W对γ-TiAl基合金单向凝固组织的影响

采用电弧熔炼并直接在冷坩埚中凝固,得到了具有单向凝固特征的TiAl合金纽扣锭,以此研究了合金元素W对单向凝固组织的影响.结果表明,W对TiAl合金单向凝固的枝晶组织有细化作用,当W含量为2.5%时,可以将凝固组织的晶粒宽度减小到200 μm,二次枝晶间距减小到50 μm.随着W含量的增加,先凝固形成的β相晶粒内部出现网络分布的富W相,并最终转变为B2相.Ti-46Al合金中加入W元素后,片层团尺寸及片层厚度减小.     

碳纳米管吸附的电纺PA66纤维束

采用超声的方法将多壁碳纳米管(MWNTs)超声到静电纺丝聚酰胺66(PA66)纤维上。通过扫描电子显微镜(SEM)、力学性能测试以及万用电阻表来表征超声前后纤维束的形貌、力学性能以及超声处理后纤维束的电阻。结果表明,经超声处理后MWNTs均匀地附着在纤维表面,纤维束的强度及韧性均有明显的提高,纤维束的电阻分布在150~230 kΩ,极优的导电性表明MWNTs在纤维表面分布均匀,这同时也说明碳管与PA66纤维之间具有较强的界面相互作用。     

双电机同步驱动系统控制参数整定研究

工业发展的要求使得双(多)电机的运用越来越广泛。双电机同轴驱动的控制系统是一种典型的多通道多控制器系统,为了获得优良的控制性能,有必要对其控制器参数的整定进行研究。采用单弹簧-双惯量块模型对系统进行建模后,首先采用传统遗传算法,对多通道多控制器系统的控制器参数进行整定;然后从系统整体性能的角度出发,利用带精英策略的非支配排序遗传算法对系统控制器参数进行多目标整定。仿真结果表明:采用双通道联合整定,可以获得比采用单通道独立整定更好的控制效果;采用带精英策略的非支配排序遗传算法对多目标和多通道多控制器系统的控制参数整定,可以使双电机同步驱动系统获得良好的动态和同步性能。     

高速移动载荷下的轨道振动特性

考虑高速移动载荷作用下轨道结构的离散轨枕支撑、钢轨剪切变形及转动惯量对轨道振动响应的影响,建立基于Timoshenko梁的双层黏弹性离散支撑轨道振动模型,利用Fourier变换法求解具有周期性支撑的轨道响应,通过与文献中试验结果对比,验证其在固定简谐载荷下计算结果的正确性。研究表明,轨枕的离散支撑使得轨道刚度呈现周期性变化,跨中最小,轨枕上方最大,形成高速轮轨系统的参数激扰;移动载荷作用使轨道系统呈现以速度为变量的共振特性,载荷原点导纳随车速提高先增大后减小,此外,低速时轨道振动响应最大值出现在载荷点位置,随着速度提高,最大轨道振动响应滞后于载荷点;移动载荷使得轨道系统各阶振动主频出现变化：低阶振动主频随速度提高而降低,达到一定速度时降低为0,之后又随速度提高而上升;高阶振动主频也随速度提高而非线性下降;由于移动载荷的多普勒效应,轨枕离散支撑引起pinned-pinned共振和反共振出现上、下分叉,分叉频率偏移量为轨枕通过频率之半。基于Fourier变换法实现高速移动载荷下的轨道振动响应分析,为高速轨道系统设计提供参考。     

带连杆六自由度并联振动台控制方法

对于并联运动平台,将液压缸体固定,由轻量化连杆传递运动可降低液压缸运动的惯性力和铰接处摩擦力。以一种带连杆的六自由度并联振动台为研究对象,基于位置正解算法提出带连杆六自由度振动台位姿控制策略。对振动台进行了运动学分析,通过局部坐标变换推导出位置正解计算方法。利用SimMechanics建立了带连杆六自由度振动台的动力学模型。结合PI控制器、雅克比矩阵以及正解算法,应用MATLAB/Simulink搭建了完整的闭环控制模型。最后通过阶跃响应与正弦响应仿真验证控制策略的有效性。     

混联数控机床虚拟加工系统的研究与开发

针对混联机床加工过程中干涉检查、空间刀具半径补偿及编程难等问题,分析了混联机床运动学逆解,提出了一种空间任意面内的刀具半径补偿方法,给出了干涉检查的判断条件。以V is-ual C++为开发环境,应用AutoCAD二次开发工具ObjectARX,建立了由NC代码驱动的混联数控机床加工仿真系统,实现了以真实加工条件为依据的加工过程实时动态模拟,预估加工的过程和结果,为检查NC代码的正确性提供了可靠的依据。     

6自由度液压振动台伺服控制策略

为提高6自由度液压振动台的控制精度,详细分析振动台系统的伺服控制原理并给出具体的实现方式.采用自由度合成及分解矩阵实现振动台的自由度独立控制,采用三状态控制器提高振动台系统加速度响应频宽,增强系统稳定性,并给出了控制器参数的计算公式.采用压力镇定控制器削弱系统中各激振器间的内力耦合,减小能量内耗.文末通过试验验证了6自由度振动台伺服控制策略的有效性.     

锻造操作机相似试验台设计和仿真

锻造操作机具有重载、大惯量、机构混联等特性,这对操作机的快速高精度控制提出了很高的要求.为了满足操作机的控制要求,各种控制方法被提出并通过仿真验证了可行性.但是,直接将这些控制方法应用到重载荷的操作机上是不恰当的.设计了一台机、电、液一体化的锻造操作机相似模型,该模型在尺寸、运动和受力特性上和作为原型的某锻造操作机相似.同时,还建立了该样机的ADAMS虚拟动力学模型,适用于控制方法的仿真和验证.     

自主设计搭建地铁自控实验室

地铁的安全、平稳、可靠运营,不仅是行业内企业追求的经济和管理目标,也是保证社会秩序正常运转的目标之一,实验室的建设成果可以为实现此目标提供良好的人员与技术的储备,从而为目标的实现打下坚实的基础。地铁在实现绿色经济过程中,为人们的出行提供了便利,为整个社会的节能减排作出了不可磨灭的贡献。作为支撑地铁运营的各个系统,也有义务在节能减排方面进行深入的探索。利用实验室平台,可对系统运行在节能减排方面提供有益的尝试。     

车辆换档用2D数字缓冲阀的研究

传统的车辆换档液压缓冲阀主要依靠节流小孔以及弹簧的相互作用来控制离合器内油液的压力,使其在一段时间内缓慢的上升,但其调节灵活度低,适应性较差,为此首次提出采用2D数字技术应用于车辆换档缓冲领域,设计2D数字缓冲阀,利用2D数字先导阀芯产生的推力推动主阀芯运动,进而控制缓冲阀出口的油液压力。介绍2D数字缓冲阀的结构和工作原理,并建立2D数字缓冲阀的数学模型,利用Matlab和AMESim对其模型进行联合求解,最后进行仿真分析和试验研究。研究结果表明：2D数字缓冲阀的线性度为9.25%,滞环为0.106;2D数字缓冲阀输出油压实现了换档过程中离合器内油压的变化要求,其缓冲特性的控制精度达到10.52%;缓冲阀的仿真和试验结果趋势是一致的,验证了联合仿真模型的正确性。