离相GIS母线温度预测方法研究

为了弥补现有测温装置只能检测GIS母线表面温度的不足,研究了一种离相GIS母线温度预测方法.利用Kelvin函数计算母线导体与外壳的集肤效应系数,并结合负荷电流计算母线焦耳热损耗;根据传热学原理,综合考虑对流及辐射换热因素,建立能量守恒方程迭代求解母线导体及外壳温度;计算结果与有限元方法以及实验数据的对比表明了该方法的正确性,对于离相GIS母线温度状态检测具有实际意义.     

飞机起落架油气式缓冲器的行程计算研究

飞机起落架油气式缓冲器的行程计算是起落架设计与研制中的重要内容,现有的行程计算理论欠考虑起落架的实际使用工况,致使计算值与实际值存在较大的偏差。针对上述不足,综合考虑了起落架在高低温和充填参数容差条件下的使用工况,对起落架的着陆能量守恒行程计算理论进行了改进与完善,并结合某型号飞机主起落架的行程计算算例,综合对比其工程计算值、动力学模型仿真值和落震试验值,表明改进后的行程计算精度相对改进前提高了19%,由此验证了所提出行程改进计算理论具有较好的预测精度,这将有利于减少落震调参试验和收放结构优化的次数,对缩短飞机起落架的研制周期和节约研制费用具有重要意义。     

冲击载荷下的管路优化设计

本项目基于冲击动力学理论,对商用机组启动冲击载荷作用下的管路系统应变过大问题进行了原因分析。根据能量守恒理论,确定了机组管路优化方案,通过CAE方法从能量角度进行了管路优化,并进行了相应CAE验证、样件试制,通过应变实验进行了验证。     

基于摇瓶机理和极小势能原理的异形件排样

针对异形件排样问题,提出一种基于摇瓶机理和极小势能原理的求解算法,从力学的角度解释排样问题的基本物理意义。首先,由摇瓶子现象得到启发,初步构建排样的摇瓶子算法;由弹性力学中的极小势能原理可知,零件总是通过平移和旋转变换找到最低的重心位置,利用多边形正负梯形投影法计算排样零件的形心坐标,碰靠过程采用OBB包围盒相交测试算法,最终实现自动排样。通过船舶件排样实例验证,该原理可行,物理意义明确,能够实现异形件排样。     

混合动力汽车电池管理系统SOC估算策略

电池荷电状态(state of charge,SOC)是电池管理系统的重要参数,也是混合动力汽车动力系统分配的重要依据,准确地估算电池荷电状态具有重要意义。按照传统电量状态定义电池SOC的估算方法不能满足蓄电池变电流放电工况的需求,为了解决这一问题,采用能量守恒原理对电池SOC重新定义,基于修正的Thevenin等效电路,在Matlab/simulink环境下,建立了电池的动态充、放电模型,通过仿真分析,证明新的SOC估算策略能够满足蓄电池在大电流和变电流放电工况下SOC的估算,提高了电池SOC估算的精度。     

面向控制的质子交换膜燃料电池机理建模及仿真

系统建模是控制系统设计的基础,建立了用于控制系统设计的质子交换膜燃料电池(PEMFC)集总参数动态模型。从质量守恒和能量守恒角度进行PEMFC机理建模。模型分为8个子模型,即风机动态模型、供应管腔动态模型、空气冷却和加湿器静态模型、阴极动态模型、回流管腔动态模型、阳极动态模型、质子交换膜中水传输模型以及电化学电压模型。通过Matlab/Simulink软件仿真分析,表明所建立的模型能模拟出PEM-FC内的压力、电压、温度以及能量的动态特性,为进一步的控制系统设计奠定了基础。     

基于袜口材料弹性势能预测袜口处平均压强的方法

为了获得袜口处平均压强的预测方法,建立袜口处压强的预测模型,通过分析袜口处压强平均值与袜口材料的弹性势能以及袜口处腿部截面形状的相互关系,从理论上阐述了袜口处压强的产生机理,并利用SPSS软件对以上三者之间的关系进行分析,最后采用非线性回归的方法建立了袜口处压强的预测数学模型。该模型的建立将简化袜口处压强计算的方法,并为精确预测袜口处压强分布提供理论基础。     

四连杆曲柄式飞剪剪切力分析

在飞剪剪切过程中,剪切轧件所需的剪切功由传动系统释放的动能和电机做功提供。基于能量守恒定律,建立四连杆曲柄式飞剪机剪切力计算模型。通过与理论计算模型比较,剪切力的计算误差较小,证明该模型的有效性。借助本文给出的剪切力计算模型,对评估飞剪的工作状态、新产品开发有一定的参考价值。     

能量平衡模型的涡轮增压器控制

以废气涡轮增压器控制机构的物理模型为基础,应用能量平衡方程与力平衡方程,对涡轮机构和控制机构建立数学模型,确定增压压力和控制电磁阀占空比的关系. 采用PID （proportion-integral-derivative）控制方式控制输出占空比,使实际增压压力跟随目标增压压力. 实车试验结果表明,增压压力跟随效果良好,相比于预存脉谱式控制系统,压力偏差值变化更小且平稳,控制系统可行.     

四连杆曲柄式飞剪剪切力分析

在飞剪剪切过程中,剪切轧件所需的剪切功由传动系统释放的动能和电机做功提供。基于能量守恒定律,建立四连杆曲柄式飞剪机剪切力计算模型,通过理论分析和计算,证明该模型的有效性。借助本文给出的剪切力计算模型,对评估飞剪的工作状态、新产品开发有一定的指导意义。