FTA在液压故障诊断系统中的应用

故障树原理是故障诊断系统的基础,在研究液压系统的基础上,对故障树分析法的原理、建立过程及特点进行了阐述,并建立了液压系统的故障树。液压系统故障树是通过分析液压系统的故障形式、液压系统的结构、液压系统中的零部件与系统之间的逻辑关系而建立的。将故障树与PLC点位监测相结合,由数控系统给出专家结论,提供了一种故障树原理在故障诊断系统中的应用实例。这种液压故障诊断系统在实际应用中具有推广价值。     

车辆悬架K&C特性分析

汽车作为一种交通工具已经融入到了大多数人的生活当中,悬架系统是现代汽车的重要组成部分。一个具有良好综合性能的悬架系统,对提高汽车的平顺性和操纵稳定性有着重要的意义。建立了整车动力学模型,在此基础上对七自由度整车模型进行简化,得到1/4悬架动力学模型。对影响汽车平顺性的主要参数K&C进行了理论分析,并在该理论分析的基础上采用分段方法描述了悬架K&C非线性特性表达式,从而为研究车辆整体性能和进一步了解悬架非线性特性的时域性提供思路。     

基于中心复合实验设计的区间有限元方法

区间有限元方法是解决含不确定变量的实际工程问题最为有效的方法之一。对于区间有限元的算法中,区间扩张是其固有问题。区间顶点法能够得到区间线弹性的精确解。然而区间有限元顶点法的计算量大;同时对于实际工程问题,不能确定复杂结构响应在变量区间变化范围内是否为单调的问题。针对上述区间顶点法的两个主要缺点,提出了用中心复合实验设计来降低区间顶点法的计算量,同时检验结构响应函数是否单调,为了区间顶点法的运用提出了理论依据。数值算例表明文中提出方法的有效性以及可行性。     

一种新型多功能轮椅的研究与仿真

针对目前市面上轮椅功能较为单一的情况,介绍了一种新型多功能轮椅,主要有三种模式,即普通模式、锻练模式和电动模式,不同的模式下对应不同的应用。给出了系统的总体控制示意图,利用Pro/E软件建立了实体模型,利用ADAMS软件做了仿真分析,并与理论计算结果做了对比。结果表明,各个模式下运行良好,对使用者的上肢锻炼具有一定效果,同时轮椅的运行平稳性也有所提高。     

Thermodynamic evaluation of methanol steam reforming for hydrogen production

Thermodynamic equilibrium of methanol steam reforming (MeOH SR) was studied by Gibbs free minimization for hydrogen production as a function of steam-to-carbon ratio (S/C = 0–10), reforming temperature (25–1000 °C), pressure (0.5–3 atm), and product species. The chemical species considered were methanol, water, hydrogen, carbon dioxide, carbon monoxide, carbon (graphite), methane, ethane, propane, i-butane, n-butane, ethanol, propanol, i-butanol, n-butanol, and dimethyl ether (DME). Coke-formed and coke-free regions were also determined as a function of S/C ratio.Based upon a compound basis set MeOH, CO₂, CO, H₂ and H₂O, complete conversion of MeOH was attained at S/C = 1 when the temperature was higher than 200 °C at atmospheric pressure. The concentration and yield of hydrogen could be achieved at almost 75% on a dry basis and 100%, respectively. From the reforming efficiency, the operating condition was optimized for the temperature range of 100–225 °C, S/C range of 1.5–3, and pressure at 1 atm. The calculation indicated that the reforming condition required from sufficient CO concentration (<10 ppm) for polymer electrolyte fuel cell application is too severe for the existing catalysts (T_r = 50 °C and S/C = 4–5). Only methane and coke thermodynamically coexist with H₂O, H₂, CO, and CO₂, while C₂H₆, C₃H₈, i-C₄H₁₀, n-C₄H₁₀, CH₃OH, C₂H₅OH, C₃H₇OH, i-C₄H₉OH, n-C₄H₉OH, and C₂H₆O were suppressed at essentially zero. The temperatures for coke-free region decreased with increase in S/C ratios. The impact of pressure was negligible upon the complete conversion of MeOH.     

大重型机床静压导轨的静态性能及油膜流体仿真研究

为解决大型数控转台承受偏载荷的问题提出了在转台轴向布置平面导轨的方案。在以往形式导轨的基础上进行改造,改变静压导轨的结构,采用新型的供油方式,将新式导轨运用在转台上。运用三维建模软件PRO/E及CFD仿真分析软件FLUENT,从导轨以及油膜的三维模型设计和导轨油腔内部油膜三维流动分析计算对静压导轨的静态承载性能进行分析。从理论计算与模拟仿真方面分析了新式导轨的静态性能和流场流动规律,得出导轨内部油膜的理论承载刚度与仿真结果的对比曲线。最后,通过试验验证表明该设计方案的正确性与合理性。     

大型回转支承故障信号处理方法综述

大型回转支承是许多机械设备中重要零件,因此对其进行故障诊断的意义重大。这篇文章针对回转支承的结构特点,总结了现有的信号处理方法。重点介绍了基于知识的故障诊断信号处理方法、基于遗传算法处理方法、全息谱信号分析方法、双树复小波变换方法(DTCWT)及基于多尺度主元分析的聚类经验模式分解法(EEMD-MSPCA),并对这些方法的优缺点进行了分析比较,提出适合大型回转支承信号处理的方法,并对今后大型回转支承信号处理方法的前景做了展望,指出数据融合的方法是今后处理大型回转支承故障信号的主要发展方向。     

超细晶粒对纳晶材料断裂韧性的影响

为了研究纳米晶体材料的断裂韧性,该文建立了一个包含两种晶粒的材料模型:超细晶粒(2nm~4nm)和普通纳晶晶粒(20nm~100nm)。超细晶粒可以看作普通纳晶晶粒三晶交的组成部分,并称包含超细晶粒的三晶交为超级三晶交,且均匀地分布在普通纳晶的基体中。裂纹尖端的应力集中会引起晶间滑移,晶间滑移又会导致超级三晶交处刃型位错的产生。该文研究了超级三晶交处的位错对临界应力强度因子的影响,结果表明超细晶粒的存在有效地提高了纳米晶体材料的断裂韧性。     

β-二酮在水/超临界二氧化碳界面的分子动力学模拟

The structural and dynamical properties of hexafluoroacetylacetone (HFA) and acetylacetone (AA) at the water/supercritical CO2 (Sc-CO2) interface at 20 MPa and 318.15 K are investigated by molecular dynamics simulations. The TIP3P potential is used for water and the EPM2 model is for CO2. The water phase and SC-CO2 phase form a distinct immiscible liquid-liquid interface. The two chelating molecules show interfacial preference. Comparatively, the AA molecules show somewhat more preference for interfacial region, whereas the HFA molecules are preferably near the Sc-CO2 phase. The orientational distribution of the β-diketone molecules and the radial distribution functions between β-diketones and solvents are obtained in order to study the microscopic structural properties of the β-diketones at the water-SC-CO2 interface. It is found that the translational diffusion and rotational diffusion of HFA and AA are obviously anisotropic and decrease as the β-diketone molecules approach the interface. The anisotropic dynamic behavior for the solute molecules is related to the corresponding structural properties.     

液体连续相撞击流反应器中流体混合时间的数值模拟

在混合时间理论计算基础上利用CFD技术模拟连续操作的LISR混合过程, 数值计算与验证混合时间的变化规律。结果表明, 随着输入比有效功率增大, 混合时间先急剧减小后逐渐趋于平稳;LISR撞击区一次撞击局部混合时间在0.25 s以内, 与经验公式或理论公式计算所得结果在数量级上完全一致, 证明数值方法分析一次撞击局部混合时间是可行的, 而且可以弥补实验无法测定中间过程参量的不足;进一步数值分析宏观混合时间与微观混合时间发现, 二者大小相差1个数量级, 但二者变化规律处于一种联动平衡状态, 该结果与前期理论分析结果一致;本研究所得结论可为后续LISR混合强化机理与性能研究提供定量参考。