高速列车受电弓气动噪声分析与空腔降噪研究

随着高速列车运行速度的不断提高,受电弓气动噪声也愈加严重。针对这一问题,文中采用LES大涡模拟、边界层噪声源模型和FW-H声类比法,通过建立某型号受电弓局部1:1气动噪声分析模型进行数值模拟。文中研究了受电弓各部位的气动噪声贡献量,还探究了针对较大噪声位置空腔采用射流降噪方法的降噪效果。结果表明,当网格总数为4 323万个时,数值模拟精确度满足要求。受电弓空腔上游和空腔中部绝缘子是气动噪声的主要来源。在射流降噪前后,空腔内部气动噪声均为宽频带噪声,主要能量集中在0~4 500 Hz。对250 km·h^-1行驶速度下的空腔进行主动射流降噪,距列车25 m远处的垂向监测点声压级最小值为81.65 dB,比降噪前降低了2.64 dB。     

基于PTR2000的步进电机无线控制系统

介绍了一种基于无线射频模块PTR2000构成的步进电机远距离无接触控制系统,实现了对步进电机的无线控制,为步进电机的应用提供了参考.     

同步器优化设计的研究

同步器是汽车手动变速器的必备部件,研究同步器优化设计可以为同步器的设计提供参考。基于摩擦学原理和Majundar-Bhushan分形理论,建立了同步器锁环接触磨损的数学模型和以同步器寿命为目标的优化数学模型。利用自适应粒子群算法进行求解,优化后比优化前的同步器寿命有了较大幅度提高。     

含齿廓偏差的斜齿轮动力学特性研究

为了研究齿廓偏差对斜齿轮动力学特性的影响,基于理论渐开线和齿廓总偏差值建立了含齿廓偏差的误差渐开线数学模型,并以一对渐开线斜齿轮为研究对象,利用UG建立了含齿廓偏差的斜齿轮副三维模型,运用ADAMS对理想模型的可靠性进行验证,同时结合ANSYS对理想和误差模型的从动轮角速度、从动轮角加速度进行了对比分析。结果表明,ADMAS动力学仿真与ANSYS瞬态动力学分析得到的结论基本吻合,即齿廓偏差的存在对斜齿轮副从动轮角速度、从动轮角加速度影响显著。     

基于ANSYS Workbench的三螺杆泵主、从动螺杆静力学分析

主、从动螺杆作为三螺杆泵的核心工作零件,其机械性能的研究对三螺杆泵工作能力的提升有着重要的意义。利用SolidWorks三维建模软件完成三螺杆泵主、从动螺杆的三维建模,在ANSYS Workbench平台利用Static Structural模块完成主、从动螺杆的受力加载及静力学分析,得到了主、从动螺杆在额定工作压力下的应力分布和变形情况。分析结果表明,在额定工作压力下,从吸入腔到排出腔,主、从动螺杆的应力逐渐增大,总体变形量逐渐增大,在从动螺杆排出腔的尖角处出现了应力集中现象。     

基于运动性能分析的仿人机械臂尺度优化

针对多关节串联机构耦合影响末端执行器运动性能的问题,分析了串并混联机构的运动特性,提出了实现可视化设计的多参数平面模型。基于旋量理论,分别建立了串联、并联关节的运动传递矩阵,并设定了相应性能指标。在此基础上,根据多参数平面模型,通过三维可视化图形,进一步揭示了参数尺度、关节转角空间、性能指标之间的耦合关系,最终确定了参数取值、关节的优质转角范围和指标分布情况。优化结果表明：肩关节、腕关节的全域性能指标分别为0.78、0.67,肘关节的全域条件数为2.38。该混联构型具有与人体手臂关节相类似的功能,可充分发挥串联、并联机构的综合优势。     

超声空化处理对冷金属过渡焊接过程的影响

为了解决6061铝合金冷金属过渡(CMT)焊接过程中,因其表面的一层致密氧化膜而在焊接时产生焊渣与气孔缺陷的问题,课题组对此进行了研究,发现超声空化处理后的6061铝合金表面氧化膜厚度明显减小,可显著改善CMT焊接熔池的流动过程,减少焊渣缺陷。同时,超声空化处理可以减少熔池中的氧化膜颗粒,促进孔隙非均质形核向均质形核转变,减缓孔隙形核速率,降低孔隙形成直径。此外,寻求最佳的脉冲电流,控制熔池的温度梯度分布,减小熔池内部的洛伦兹力和熔池表面张力梯度引起的剪应力,可以获得更好的焊缝连接。实验结果表明:超声空化处理焊缝组织性能达到最佳时,脉冲电流较大,极限抗拉强度从158.7 MPa提高到208.7 MPa,组织性能明显优于普通焊缝。     

超超临界锅炉垂直管圈水冷壁焊缝交错区域温度场建模及热应力模拟

以某660 MW超超临界锅炉为对象,构建垂直管圈水冷壁焊缝交错区域温度场模型,研究热应力分布对裂纹的影响。结果表明：焊缝交错区域管环焊缝向火侧顶点的温度高于直管段管壁向火侧顶点温度,发生超温时比直管段管壁向火侧更容易开裂;水冷壁管最大轴向拉应力位于焊缝交错区域管环焊缝焊趾向火侧顶点附近,在变负荷运行工况下易导致交变热应力,产生沿管环焊缝焊趾延伸的横向裂纹;焊缝交错区域应力集中处的等效应力大于直管段对应处,背火侧管环焊缝焊趾与鳍片角焊缝交接处等效应力最大,超过对应的高温屈服强度,材料在交变热应力作用下会诱发裂纹,裂纹沿管环焊缝焊趾向背火侧管壁延伸。     

基于NTC微珠状热敏电阻的稳态测量方法

稳态导热系数测量方法的原理和数学模型简单,但热源均温性要求高和测量时间长限制了稳态导热系数测量方法的实际应用。提出一种测量导热系数的新型微球法稳态热测量方法,建立对应的物理模型和试验方法。通过熔融共混法制备不同质量分数的石墨烯 石蜡复合相变材料,并采用微球法对不同质量分数的石墨烯 石蜡复合相变材料的导热系数进行测量。测量得到样品的导热系数分别为0.278 W/(m·K）(0%)、0.330 W/（m·K）(0.5%)、0.402 W/（m·K）(1%)、0.524 W/（m·K）(2%)、0.604 W/（m·K）(3%)、0.654 W/（m·K）(4%)和0.711 W/（m·K）(5%)。该方法具有微球体积小、热源均匀、测量快、样品制备简单等优点,可应用于实际工程中相变材料和液体的原位导热系数测量。     

基于WPD和EMD的噪声品质预测模型

声品质作为汽车舒适性的一个重要指标,目前已经成为汽车领域一个重要的研究方向。根据人耳的听觉特性,提出一种基于小波包分解(WPD)和经验模态分解(EMD)的21个特征频带划分方法。按照所提出的方法,将采集得到的车辆噪声信号进行分解并提取信号在各频带的声能量时变特征。之后根据BP神经网络原理将提取的能量特征作为输入,计算得出响度和尖锐度等声品质评价参数作为输出,建立一种基于WPD和EMD的声品质评价模型。验证结果表明,所建立的模型可以准确地预测响度和尖锐度等心理声学参数,可作为声品质评价的一种有效方法。