带有齿根裂纹故障的齿轮传动系统非线性动力学模型研究

在考虑齿面摩擦、时变啮合刚度、传递误差和质量偏心的情况下,利用集中质量法及牛顿定律建立了齿轮传动系统非线性振动微分方程.通过时变啮合刚度仿真了齿根裂纹故障,进而建立了具有齿根裂纹的非线性动力学故障模型.该模型在计算摩擦力时,考虑了载荷在啮合区的动态分配以及利用齿轮副的检验标准与公差值来确定齿轮副的传递误差.模型数值解的结果与故障特征的规律相符,为频谱机理的分析及故障特征的提取提供了有力的理论依据.     

随机信号在神经元网络中诱发的双空间相干共振

对确定性行为为静息的神经元网络施加随机信号进行控制,随着信号强度的增加,网络行为由无序到有序的空间行为一螺旋波再到无序,螺旋波的结构由复杂到简单再到复杂到简单的交替,由网络行为的空间结构函数计算出的信噪比会两次达到极大值,即发生了两次空间相干共振,结果不仅展示了该随机信号控制下的网络的动力学行为,还为通过施加控制因素诱导产生空间共振来提高神经系统的信息处理能力提供了可能的方法．     

基于物理的虚拟手抓持力觉生成和反馈

提出了一种基于物理的虚拟手静力抓持虚拟物体力觉生成和反馈方法,借鉴机械手抓持原理,在建立基于物理的虚拟手静力抓持通用力学模型并对其进行可解性分析的基础上,针对通用力学模型的多解性,提出了虚拟手最小力螺旋模型以生成力觉,并根据抓持物体的不同,进行模型实例化,实时求得各虚拟手指上的力和(或)力矩,实验结果表明,借助于本文的力觉生成和反馈方法,利用CyberGrasp力觉反馈数据手套,用户可在抓持虚拟物体时感受到真实的接触力。     

透镜球差对拉盖尔-高斯涡旋光束聚焦特性的影响及改善方法

涡旋光场调控对涡旋光在激光通信、生物操控等领域的应用研究具有重要意义。为了揭示透镜球差对拉盖尔-高斯(Laguerre-Gaussian,LG)涡旋光束传输特性的影响,本文基于菲涅尔衍射理论,模拟研究了不同透镜球差系数下的LG光束聚焦场的强度、相位以及螺旋谱分布。结果表明:光学系统初级球差系数的增大恶化了LG光束聚焦场的强度分布和螺旋相位,弥散了轨道角动量(orbital angular momentum,OAM) 。由此,本文提出了一种光阑补偿方案,通过在透镜前添加大小合适的圆孔光阑,以消除透镜像差。光阑补偿后的LG光束聚焦场由星芒状空心分布恢复为空心圆环分布,OAM态保持单一稳定。本研究工作为改善透镜像差对涡旋光的传输影响提供了解决方案。     

超薄磁力搅拌器的设计与实现

设计了一种将电能直接转换为磁能的磁力搅拌器。通过单片机控制L6219DS产生电流时序,采用4个螺旋线圈按照时序产生8个方向周期性变化的磁场,进而控制搅拌子的转动。由于省略了传统的机械部分,使得磁力搅拌器的厚度降为1cm,具有质量轻、搅拌速度稳定的优点。     

基于MCS算法的飞机起落架仿真研究

提出了一种新的自适应控制律(MCS算法)来描述飞机起落架系统,分析了MCS算法(Minimal Control Synthesis Algorithm)的优点,建立了自适应控制起落架的数学模型和线性状态控制方程.基于起落架系统的稳定性和鲁棒性,采用MCS的控制方法对起落架系统进行设计,得到了起落架的控制模型.最后通过Matlab仿真软件对采用MCS算法控制的起落架模型进行了仿真分析,仿真结果表明:MCS算法能够使起落架的控制变量快速达到理想的参考模型输出并且控制曲线平滑,同时控制系统具有很好的鲁棒性能,增强了系统的抗干扰能力.     

齿轮齿根应力和轮齿变形的三维整轮仿真

使用高性能并行计算机和ANSYS有限元软件,通过精确产生齿根过渡曲线和齿轮三维实体模型,建立可靠的高精度的有限元网格模型和计算模型.使用三维20节点等参单元计算,仿真一个真实齿轮整体模型的三维齿根应力和轮齿变形.二维模型和三维等效模型的仿真计算误差和可靠性对比表明,该方法可为计算齿根应力和轮齿变形提供参考.     

新阈值二进小波去噪算法在齿轮信号中的应用

在齿轮的激光检测过程中,由于各种噪声源的影响,原始信号会出现特征信息弱化的现象,影响了齿轮检测的准确性。为解决该问题,在分析传统软、硬阈值函数不足的基础上,提出了一种新阈值函数和二进小波变换相结合的去噪方法。在该方法中构建了一个可以调节的新阈值函数,该阈值随二进小波分解系数的变化以指数形式动态调整,克服了传统硬阈值函数不连续和传统软阈值函数存在偏差的问题。经仿真实验验证,该方法的信噪比和适用性具有明显的改善。     

蜗壳座环与混凝土基础联合受力应力分析研究

本文根据蜗壳、座环应力计算和实测资料,进行了系统而大量的有限元分析,得出了符合实际情况的力学模型,提高了计算精度,满足了大型机组的设计要求。又在深入研究一些主要因素相互影响的基础上,提出了大型水电机组有关构件联合承载的新建议。     

流动阻力对螺旋溜槽分选流场的影响研究

螺旋溜槽是一种应用广泛的流膜重力选矿设备,分选流体的流态对矿物的分选有着重要的影响,而流动阻力是影响流体流态和流场特征的重要因素。为了探明流动阻力对于螺旋溜槽流场特征的影响规律,本文借助CFD技术对直径为1200 mm的螺旋溜槽槽内流体流态与流动阻力之间的关系进行了研究。研究发现,随着流动阻力的减小,内缘流膜厚度呈减小趋势而外缘流膜厚度呈增大趋势;溜槽内缘层流区域的占比呈增大趋势;溜槽外缘最大切向速度呈增大趋势;二次环流区域呈向槽外缘扩充趋势,二次环流的强度呈增强趋势。