有轨正交行走车辆控制系统设计

基于物流运输业的需求,提出并设计了有轨正交行走车辆ROV结构,以及模块化的ROV控制系统硬件和软件。小车通过电动推杆的提升或下推一个方向的行走轮系,实现了ROV小车的有轨正交行走。根据STM32F429 ARM微控制器所设计的模块化控制系统硬件具有WiFi无线通讯、RFID导航定位、无刷直流电机控制、电动推杆控制、红外测距传感器避障等功能。模块化控制系统软件满足ROV控制功能需要。通过试验获得的PWM占空比与电机转速对应关系的PWM波控制寄存器的值,实现无刷直流电机PWM速度便捷控制。红外测距传感器模拟电压量A/D转换值寄存器映射方法实现了测距值共享的ROV避障。初步试验结果表明ROV小车结构可行,模块化控制系统软硬件实现了ROV基本控制功能。     

惯性质量对馈能悬挂幅频及振动特性的影响

以某型轮式车辆为对象,为回收悬挂振动能量,设计了齿轮齿条式电磁作动器(Electric Actuator,EA),并建立相应的1/4车悬挂动力学模型。利用结构振动分析方法,推导了考虑惯性质量的悬挂性能指标传递特性计算公式。通过改变惯性质量大小,分析其对悬挂幅频特性的影响。基于三角冲击激励及随机激励,分析惯性力对悬挂振动特性的影响。结果表明:惯性质量的引入会使车身及车轮共振点提前,两共振点以前频段内处于恶化状态,且在高频段恶化更明显,而在两共振点后的频段内对悬挂性能有一定改善作用;三角冲击及随机激励下,惯性质量会引起振动特性曲线的振荡,相位存在滞后,且随时间累加,恶化悬挂性能。     

磁力耦合动密封驱动结构参数优化设计与试验分析

为实现压力容器的零泄漏动密封传动,提出一种磁力耦合驱动结构的优化设计方法。以耗费永磁材料最少的情况下实现传递转矩最大、涡流损耗最小为优化目标,构建改进粒子群算法,对磁力耦合驱动结构进行参数优化设计。根据优化结果设计磁力耦合驱动结构,并通过三维有限元仿真及试验检测验证了所设计结构可满足实际应用的转矩要求,实现了压力容器的零泄漏动密封,可为同领域磁力驱动结构的设计提供指导。     

基于贝叶斯推理的直升机自动倾斜器轴承动态阈值计算方法

针对加权平均方法计算得到动态阈值准确度不高的问题,利用正常数据概率密度和不同故障类型数据概率密度的特点,提出一种基于贝叶斯推理的直升机自动倾斜器轴承动态阈值计算方法。首先,采用奇异值分解对振动信号进行预处理,滤除噪声对动态阈值计算结果的影响;其次,采用故障频率能量特征提取方法,分别提取正常数据和内圈、外圈、滚珠故障数据的特征;最后,采用贝叶斯推理方法分别计算正常数据与内圈、外圈、滚珠故障数据的动态阈值。利用故障植入的方法获取数据,开展动态阈值计算试验,结果表明,方法能够正确找到正常数据和不同故障类型数据概率密度曲线的分界点,具有较高的正确率,较低的漏报率,方法提高了动态阈值的计算准确度。     

碎片云侵蚀效应模化分析

用量纲理论对碎片云破坏效应进行了分析。超高速碰撞产生的碎片云,其粒子的速度、大 影响破坏效应的主要因素。用数值计算和量纲分析方法得到了考虑熔化沓侵蚀坑深模型律。计算结果还表明粒子的温度对碎片云的粒子开坑影响很小。     

核武库老化问题研究

为了在没有地下核试验的情况下维护一个有效,即可靠,安全的核威慑力量,能源部及其三个核武器实验室制定了库存科学研究和管理计划。确保老化库有效性工作非常重要它给我们提出了严峻挑战。本文综述了已知的关键组份的老化问题,特别是高能炸,聚合物及金属等关键部件的老化问题;讨论了更加充分地理解老化问题所需要的数据及获取数据的方法,这些数据是我们预测和解决潜在库存问题的基础。     

考虑行走弹性影响下的车辆换挡过程分析

为研究行走弹性对工程车辆行走换挡过程的影响,建立了考虑驱动轮轮胎变形引起的车辆行走弹性影响的整车行走动力学模型,该模型适用于换挡过程分析。计算与分析了典型装载机动力换挡过程,将考虑或不考虑行走弹性时计算得到的整车加速度和瞬时冲击度的变化过程分别进行了对比,利用实车试验对单一换挡过程进行了验证;并将考虑行走弹性时升挡过程中变速箱输入输出转速变化过程、离合器滑摩功率特性的计算结果与不考虑行走弹性时换挡过程的计算结果进行了对比。研究结果表明：与不考虑行走弹性的情况相比,行走弹性变形使得换挡过程中整车加速度的变化更加平缓;换入挡离合器有两次滑摩过程,冲击度更小,换挡时间更长;离合器接合时的冲击度与其接入时间有关;滑摩功更小。     

超精密气体静压系统节流器法向随机微振动研究

以无气腔平面节流器为研究对象,对节流器流固耦合法向随机微振动进行了理论仿真和实验研究。受限于节流器厚度与气膜厚度尺寸的差异和输入初始边界条件,建立了节流器的COMSOL仿真简化模型,对节流器-气膜微流场进行双向流固耦合数值模拟。仿真结果表明,节流器的法向随机微振动幅值关于节流器中心对称,且由中心向边缘逐渐增大;微振动幅值随气体入口流速的增大而增大。实验采用纳米级激光测振仪,依次测量供气压力为0.1,0.2,…,0.5 MPa时尺寸为75 mm×50 mm×14 mm的HEXAGON双环联结型节流器多个不同位置的法向振动,实验结果表明,法向随机微振动幅值分布特性与仿真结果一致,关于节流器中心对称,且由中心向边缘逐渐增大,验证了节流器法向微振动的"跷跷板"振动形式;在0.5 MPa供气压力下,边缘振动幅值超过1 nm。对实验数据进行功率谱密度分析,结果表明不同供气压力下法向随机微振动均在9.4 kHz和10.6 kHz处产生较大功率,可认为与节流器-气膜流固耦合系统的固有频率有关。研究结果有效地揭示了节流器法向随机微振动的特性,为气体静压系统避开随机共振区、优化气体静压系统的设计提供了理论指导。     

一种网球自动发球装置的设计

网球比赛通常在两名单打球员或两对组合之间开展,因此某些情况下缺少陪练人员将直接导致网球球员的训练无法进行。为了实现网球练习者在无人陪练状态下的自主训练,设计了一款网球自动发球装置。该装置采用单片机控制,具有收球、送球、储球、发球、行走五个功能,并且实现了发球频率、角度和球速的自动调节。实验结果表明:与同类产品相比,该自动发球装置更为符合人机工程学的基本原理,收球和发球效果更好,对于帮助网球练习者提高训练水平具有重要意义。