基于谱分析的电气化铁路弓网接触压力平稳性分析

针对弓网间动态接触压力信号的平稳性问题,提出一种基于谱分析的电气化铁路弓网接触压力平稳性分析方法。该方法利用周期图法求取接触压力信号的谱密度,利用统计学里的法则和两因素方差分析,通过分别检验接触压力数据的均值函数和自协方差函数来判定接触压力信号的平稳性。分析结果表明,基于谱分析的方法可以有效地检验动态接触压力信号的平稳性且检验结果具可靠性,这对进一步分析处理接触压力信号提供指导作用。     

压缩式封隔器三级胶筒多重非线性力学分析

分析了压缩式封隔器胶筒在井下分层压裂的密封性能。针对不同硬度胶筒组合和胶筒材料、几何及双重接触三重非线性问题,根据力学基本理论,采用微元法建立胶筒变形齐次非线性方程组。将胶筒变形分为自由变形、单向约束变形和双向约束变形3个阶段。从而推导出各个阶段不同硬度胶筒组合的变形公式,利用载荷迭代法求解胶筒在不同轴向力下的接触压力和压缩量。为多级胶筒选择和封隔器设计提供理论依据。     

Theoretical and experimental study of the thermal strength of anticorrosive lined steel pipes

Bimetallic lined steel pipe （LSP） is a new anti-corrosion technology. It is widely used to transport oil, gas, water and corrosive liquid chemicals. At present, the hydroforming pressure for LSP has been investigated theoretically and experimentally by most researchers. However, there are a few reports on the thermal strength of bimetallic LSP. Actually, the bimetallic LSP will be subjected to remarkable thermal load in the process of three layer polyethylene （3PE） external coating. Reverse yielding failure may occur on the inner pipe of the bimetallic LSP when it suffers from remarkable thermal load and residual contact pressure simultaneously. The aim of this paper is to study the thermal load and strength of the bimetallic LSP. A mechanical model, which can estimate the thermal strength of the bimetallic LSP, was established based on the elastic theory and the manufacture of the bimetallic LSP. Based on the model, the correlation between the thermal strength of the bimetallic LSP and residual contact pressure and wall thickness of the inner pipe was obtained. Reverse yielding experiments were performed on the LSP （NT80SS-316L） under different thermal loads. Experiment results are consistent with calculated results from the theoretical model. The experimental and simulation results may provide powerful guidance for the bimetallic LSP production and use.     

电触头材料

(续上期)4电器设计对触头的性能要求4.1电触头的性能要求任何电器都要求触头具有抗熔焊好、接触电阻低而稳定及能耗少的性能。这些是对触头材料的最基本要求,除此之外不同电器还有其特定的要求。这些要求在实际运用的场合有时相当模糊,即使在设计电路条件决定后,仅凭触头的物理性能也不一     

径向单柱塞泵往复密封元件的有限元分析

利用大型通用有限元分析软件ANSYS建立径向单柱塞泵往复密封用O型橡胶密封圈的二维轴对称模型,分析研究O型橡胶密封圈在不同的压缩量和工作油压下的变形和应力分布情况,得出相应情况下的最大范·米塞斯应力、最大接触压力以及最大剪切应力的变化关系.结果表明:上述3种最大应力值都随着压缩量和工作油压的增加而增加,其中最大接触应力值在左右两个主接触面之间呈对称分布,其余两种最大应力值都分布于密封沟槽口附近区域.该结论可以作为今后设计和选择O型橡胶密封圈的依据,同时文中涉及到的处理橡胶类非线性问题的分析方法可以推广到其他不同类型的橡胶密封圈的分析计算.     

自膨胀封隔器密封性能影响因素分析

封隔器胶筒密封性能的研究关键就是胶筒与井壁之间的最大接触压力。以YZF51/2″×203×3000型遇油膨胀封隔器为研究对象,利用有限元软件分析了胶筒橡胶硬度、井壁摩擦因数以及工作压力对胶筒与井壁的接触压力以及胶筒应力的影响。分析结果表明,随着橡胶硬度的增加,胶筒与井壁间最大接触压力增加,密封性能增加;井壁摩擦因数较小时,胶筒与井壁间最大接触压力随着摩擦因数增加显著,但当摩擦因数大于0.15后,其对接触压力影响较小;工作压力应该控制在90 MPa以内,即工作压差在30 MPa以内,封隔器能够实现安全密封。研究结果可指导自膨胀封隔器胶筒的优化设计以及自膨胀封隔器的现场应用。     

隔离开关外压板簧型触头的设计与计算

介绍了隔离开关外压板簧触头结构与内拉弹簧触头结构的特点和优劣,重点论述了外压板簧型触头在设计中的若干问题。外压板簧型触头的设计要点在于对触指接触压力的计算,同时文中给出了触指的动稳定性校验公式、短时触点温升计算式和触头软化时的电压降的计算式,在设计触头结构时均能够起到参考的作用。     

基于气动系统的受电弓主动控制试验装置的研究

为改善弓网动态特性,使受电弓对于接触网具有良好的跟随性,减少离线和拉弧,保证弓网受流质量,该文提出了一种基于气动系统的旨在实现弓网良好接触的控制方案.以受电弓抬升气压为控制目标的思路下,设计开发了以气动系统为主动执行器的主动控制系统,并以最新的国产试验性高速列车受电弓V500为对象进行了试验.试验结果表明引用气动系统主动控制技术后,弓头和接触线的接触压力达到设计要求,且具有良好的跟随性,基本达到试验要求.     

2.5维编织C-C复合材料圆弧型线指尖密封多目标优化设计

根据指尖密封的使用条件,通过圆弧型线指尖密封结构参数之间的几何关系分析,建立了一种适用于圆弧型线指尖密封优化设计的密封分析模型,确定了其主要设计参数.以密封泄漏率和指尖靴/转子间接触压力为目标,建立了2.5维编织C-C复合材料圆弧型线指尖密封优化设计数学模型.基于ANSYS软件开展了C-C复合材料圆弧型线指尖密封多目标优化设计,优化算例结果表明,经过结构优化能够显著提高指尖密封的综合性能.一组相同结构和工况条件下的C-C复合材料和金属材料圆弧型线指尖密封性能比较结果显示,选择C-C复合材料可以在一定程度上有效提高密封的综合性能,从而为指尖密封的设计提供了一种新的选择.     

球形机器人爬坡状态下动力学建模及最优控制器设计

球形机器人作为一种移动式的机器人,不可避免地会遇到爬坡的问题。结合所设计的球形机器人,详细分析其在爬坡状态下各状态变量的描述方法,给出机器人能够爬上坡角的计算公式,并且提出临界摆角的概念。利用基于耗散形式的拉格朗日方程推导出准确描述球形机器人爬坡状态的动力学方程,通过所提出的临界摆角,将动力学方程进行有效地线性化,采用坐标变换的方法来解决方程中的常数项问题,最终系统被转化为状态空间的形式。在机器人系统的全状态可测的情况下,考虑到机器人在爬坡时运动平稳、能耗小是实际需要,设计相应的线性二次型目标函数,最后通过设计状态反馈矩阵控制机器人在坡面上以期望速度进行运动,仿真结果证明了所设计控制方法的有效性。