利用三维Navier-Stokes方程和RNG湍流模型,并在转动部件与静止部件间采用滑移网格技术建立交互界面,对高速泵内多级动静干扰引起的三维非定常湍流进行了计算,得到了旋转叶轮与固定导叶间的流体的紊流特征.
根据SPH方法的原理提出了一套模拟流体自由表面流动的方法,场变量及其导数通过核函数插值求取,不需进行差分,也不需要网格,时间积分采用分数步长法,避免了不可压条件带来的压力计算不稳定问题.对流项通过粒子的运动求解,完全消除了数值扩散和自由表面模糊问题.可以模拟飞溅、融合等复杂自由表面现象,并对水坝坍塌这一典型自由表面流动问题进行了...
提出了一类卷曲模型的NURBS曲面建模新方法.借助提出的截面轮廓设计技术,构造了点云数据的系列截面轮廓线,并以蒙皮操作为基础得到了能反映点云基本几何特征的基面.应用参数校正技术,给出了一种合理且比较有效的基面参数化方法,并由此用加权最小二乘算法实现了基于迭代的NURBS曲面的精确拟合.实际的算例结果验证了方法的实用性及精确性,非常适于...
首先对3自由度并联坐标测量机的组成结构及工作原理进行了介绍,然后针对该坐标测量机的运动特点,提出了一种基于逐次逼近算法的运动学参数标定方法,并利用该方法对所研究的并联坐标测量机的22个主要运动学参数进行了辨识,最后通过计算机仿真,对辨识结果进行了验证,从而为提高该坐标测量机的测量精度奠定了理论基础.
提出一种可控参考时间的多指灵巧手协调控制方法.通过对系统误差评价控制规划器的参考时间,使期望的输出可以根据系统当前的运动状态进行调整,从而使系统具有处理不可预测和不确定事件的能力.用这种控制方法对多指灵巧手进行运动学和动力学协调控制,在物体遇到障碍或扰动时系统可以以牺牲时间为代价,尽可能保证物体按预先规划的路径运动并保持手...
机床设备优化选择是改善企业零件加工过程绿色性的有效途径之一.综合考虑资源消耗和环境影响,建立了一种面向绿色制造的机床设备选择目标分解参考体系;对机床设备选择问题进行了三级分类和数学描述;针对具有代表性的零件单个特征的机床设备选择问题,建立了多目标优化决策模型,并将灰色关联分析法和层次分析法结合,应用于上述模型的求解.案例分析...
针对补偿负刚度后的静电轴承-转子系统模型,讨论了PID控制参数与动刚度特性的关系,为根据刚度指标确定控制参数提供了理论依据.对三自由度静电球轴承的动刚度分析与实验结果表明,系统在低频与高频段具有较高的支承刚度,而中频刚度较低,刚度幅频特性曲线呈'浴盆'状.在系统通频带内,动态刚度主要由控制器参数决定, 而高频刚度主要取决于转子的惯性...
利用气固两相计算模型(IPSA模型),对水平浓淡煤粉燃烧器关键部件--百叶窗煤粉浓缩器内部压力、速度、浓度场进行了数值模拟,得出了浓缩器内气固两相流动规律,进一步分析了浓缩器的煤粉浓缩机理.计算结果表明,在浓缩器叶片上部出现高煤粉浓度的带状结构,并且在浓侧出口中心位置的煤粉浓缩带内,形成局部的煤粉高浓度区域,这是百叶窗式煤粉浓缩器的...
随着制造系统的分散化、柔性化与快速重组技术发展,研究与之相适应的具有分步式柔性可重组特性的状态监测与诊断技术具有重要意义.研究如何运用'柔性可重组'思想构建分布式柔性可重组状态监测与诊断系统,建立了系统的硬件及软件模型,重点分析了模型中各部分的功能与结构.
提出了一种新颖的、基于独立分量分析(ICA)的多层神经网络,用于旋转机械不同模式(如正常及轴承故障等)的特征抽取,随后利用多层感知器(MLP)实施最终的模式分类.借助独立分量分析方法,隐藏于多通道振动观测中的不变特征得到有效提取,从而建立起稳定的MLP分类器.试验所获得的成功分类结果表明,所建议的新的旋转机械健康状况监测方法具有较大的应用...
提出了一种用零相位滤波法和瞬时频率估计技术实现旋转机械升降速过程振动信号的阶比跟踪滤波的方法,和传统的以硬件实现的阶比跟踪滤波方法相比,该方法具有无需转速计和跟踪滤波器等硬件、用纯软件的方法实现和对原始采样信号不产生相位移动等优点.讨论了该方法的基本原理和算法,并在算法实现上提出了数据分段重叠滤波技术,可有效抑制一般分段...
内积型和卷积型小波变换是小波变换的两种定义形式,由于其迭代算法不同,因而对同一信号有不同的处理效果.以对一个轴承振动信号的处理为例,详细分析了这两种小波变换形式的频带分离效果和对信号中故障特征的提取效果,结果表明,卷积型小波变换对信号的处理效果要优于内积型,不仅其频带分离效果比内积型优越,而且它所提取的故障特征信息也比内积型...
针对电火花铣削加工的时变非线性特性,提出基于神经网络的电火花铣削加工电极损耗预测模型,利用该网络预测加工速度和工具的相对损耗,从而可在加工中实时计算出工具实际损耗量,为实现电极损耗的在线动态补偿打下基础.针对神经网络传统训练算法-BP算法的不足,提出了一种自适应调节变异率和变异量的进化算法来优化网络权值和网络结构,提高了网络的...
在分析多刚体系统动力学参数优化问题特点的基础上,针对用传统优化方法和标准遗传算法求解这一类问题时存在的问题,提出了一种改进的小生境遗传算法.采用最优保存策略和高斯变异算子,保证算法的稳定收敛和提高算法在每个峰值附近的局部搜索能力.将该方法用于5自由度汽车悬架系统动力学参数优化设计问题,结果表明该方法在收敛速度和获得全局最优...
采用热力耦合、平面应变、连续带状切屑的切削模型模拟了高强耐磨铝青铜的正交切削加工过程.采用增量步移动刀具的方法,结合有限元分析软件Marc的网格重划分功能,模拟了刀具从初始切入到切削力和切削温度达到稳态的切削加工过程,获得了不同切削深度和切削速度下的切屑形态、温度、应力、应变和应变速率的分布.并将模拟计算得到的切削力和切削温...
用磁流变液代替常规挤压油膜阻尼器的润滑油,可制成阻尼特性受磁场控制的挤压油膜阻尼器,用于转子系统的振动控制.依据Bingham模型推导了磁流变液挤压油膜的雷诺方程及其解的表达式,给出了油膜流速、压力分布、油膜反力和阻尼器内磁拉力等的计算公式;以磁流变液阻尼器 - 刚性转子系统为例,理论分析了挤压油膜的力学特性和转子系统的不平衡响应特...
为了提高工程车辆的传动效率,从液力变矩器和变速器在车辆传动系统中的作用出发,推导出了利用变速器换挡来控制液力变矩器在高效区工作的变速器升降挡规律公式,并在此基础上得到了工程车辆自动变速器的节能换挡规律.该换挡规律可以将变矩器在变速器最低挡的左端低效区和最高挡的右端低效区除外的所有工况下的效率限定在某一理想的范围内.并在自...
建立了穿孔型双面电弧焊小孔形态和传热的数学模型,考虑了作用于熔池上的各种力学因素,并采用帖体曲线坐标系处理复杂的熔池表面和小孔与熔池的边界.计算结果表明,熔透是穿孔的必要条件,熔透之后穿孔的速度远远大于熔透之前的.随着板厚的增加,熔透和穿孔所需的时间增加,并且熔透到穿孔的时间间隔也增大,但熔池的最小跨距变化不大,熔池的最小跨距...
提出了面向过程的虚拟装配建模方法,在虚拟环境中将装配建模与装配仿真相结合,建立装配关系模型的同时,实现了对装配过程的创建与仿真,从而,在虚拟环境中将面向结果的装配建模发展为面向过程的装配建模.设计者采用直接三维交互进行装配建模操作的同时,系统通过装配关系识别自动捕捉设计者的装配设计意图,通过装配约束运动确定零件的装配路径,通...
供水泵站的效率优化控制和调度是一类复杂的有约束非线性规划问题,其建模及求解问题都比较麻烦.针对G. Cohen流量偏差模型的不足,提出一种符合水泵并联运行特性的最小流量偏差效率优化改进模型,并改进了简化高效区约束条件,明显缩短了优化求解时间,而求解精度不受影响.介绍了一种有效的城市供水系统的短期负荷预测方法,其总体平均误差只有1.7%,...
建立了三维复杂槽型铣刀片的参数化模型,提出并建立了刀具表面受热密度函数,根据受热密度函数确定了边界条件,对铣刀片的温度场进行了有限元分析;运用模糊数学理论对铣刀片温度场进行了模糊综合评判,以确定其优劣,为铣刀片三维复杂槽型的重构提供依据.
在利用QFD(质量功能配置)进行产品规划决策时,根据已经建立的质量屋中的信息,帮助设计人员确定出满足顾客需求的技术特征目标值,用于指导新产品开发,是质量屋决策模型的主要目标.已有的规划模型大多不能直接给出技术特征目标值,而且在建立模型中没有考虑离散型,而是把离散型技术特征和连续型技术特征等同考虑,从而使得规划结果不能很好反映实际...
梳齿式微机械加速度计摆片的质量是影响其性能的重要机械参数,获得实测值十分必要.提出一种基于开环频率响应试验和静态静电力试验求取摆片质量的方法,由加速度计的开环传递函数及摆片的力平衡方程,得到包含摆片质量的方程组,通过求解该方程组得出摆片的实际质量.对具体加速度计的试验结果表明,该方法能准确地估算摆片的实际质量,并能在制造现场...
提出了一种创新的溢流补偿型液压位置保持系统技术方案.在进油补偿液压位置保持系统的基础上,增加了对位置偏移时液压缸非压缩腔的溢流控制,使系统可以通过降低非压缩腔的压力来获得更大的压差.研究结果表明,在受到相同干扰外载的影响时,系统响应速度和控制精度得到了大幅提高,而需要的供油压力和流量减少,有利于降低投资成本,减少能耗.实际应用...
应用多孔体可压缩型刚塑性有限元法建立了陶瓷烧结仿真的数学模型.在此模型中导入了收缩驱动力的概念,并自行开发编制了陶瓷产品烧结数值模拟程序.仿真结果与试验进行了比较,一致性较好.在应用实例中预测了形状复杂产品烧结后的外形和内部相对密度分布,分析了其变形原因.该项研究成果有助于陶瓷产品烧结体的质量控制、降低产品制造费用.
基于虚功原理,提出了一种新的建立主动约束阻尼板动力学模型的方法.该方法采用层合理论推导出约束阻尼板结构的动力方程,用GHM(Golla Hughes McTavish)方法引入辅助的耗散坐标,来描述粘弹性材料随频率变化的特性,并采用LQR方法控制结构的振动.其有效性通过算例进行了验证.同传统的有限元建模理论比较,采用层合理论,减少了结构自由度,并且具有良...
针对钛合金TC4薄板钨极氩弧焊(GTAW)分别在试件背面衬以铜垫板与覆盖石棉的垫板两种情况下所焊的对接试件,采用切条应力释放法测量了其中纵向残余应力和纵向残余塑性应变的分布,比较研究了不同导热能力的垫板对钛合金薄板焊接残余应力及纵向残余塑性应变的影响.测量结果表明:钛合金GTAW焊接过程中垫板不仅提供了对焊缝背面的保护,也影响了焊接纵...
采用成形极限理论及塑性失稳理论对薄壁管胀形成形极限进行了分析,提出了管材胀形破裂极限应变及极限胀形系数的计算理论.采用MARC软件对胀形过程进行模拟,并提出通过模拟获得胀形成形极限应变及极限胀形系数的方法.理论计算结果与模拟结果的比较表明理论值趋于安全.
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