为了满足装备制造业现场超大尺寸测量的要求,研究基于激光扫描的多站网络式空间定位系统,重点研究其标定方法和算法。根据系统的测量原理,系统的几何结构特点,建立几何模型,提出借助辅助设备以及已知控制点的离线一体化标定方法,一次标定过程即可求出内外参数,直观验证了系统可行性。以此为基础,为提高精度,改善标定工作的适应性,研究并建立系统...
现有盲信号分离方法给出的是幅值和相位没有量值意义的信号,其输出是只包含频谱特征信息的波形信号。因此,在机械行业中的有效应用基本上局限于故障诊断中的振源确定。针对现有盲分离结果不能满足机械工程中多数动态问题同时对频率、幅值和相位信息的要求,提出了全息信号的解析盲分离方法。该方法完全脱离了基于目标函数和优化算法的迂回分离策...
对于机械式振动攻丝机,当主轴在回转振动的同时还有回转运动和轴向移动,振动参数的测量是困难的。主要的困难是振动信号的提取。将等幅摆振信号通过正弦变化率调制,得到了振频不变、振幅变为不等幅的扭振信号。调制后的扭振信号包含振频和振幅信息,采用虚拟仪器技术可以从调制后的信号中得到振幅和振频。由于位移传感器的测量范围大于扭振振幅的...
针对现有时间反转导波检测中的多通道时间反转信号激励的问题,通过对时间反转传感器位置与检测信号之间关系的研究,提出一种利用传感器位置差异补偿时间反转激励信号时间差的时间反转信号错时激励方法。在此基础上,通过合理安排各传感器的轴向位置,并采用L(0,2)模态激发缺陷被动波源,可实现单通道的时间反转导波检测,有望解决现有多通道的时间反...
针对机械故障诊断面临的数据样本分布不均衡和特征空间存在混叠而导致故障诊断正确率不高的问题,提出一种三层超球面分类器异常检测模型,将存在混叠的特征空间分离成正域、负域和混叠域,并针对混叠域样本的判别问题,提出一种基于Bayes的判别超球面确定方法,该方法充分利用样本分布的距离测度和概率密度分布信息,在Bayes准则下使得分类错误概率最...
针对现有注塑工艺参数稳健设计未安排外表试验以深入分析成型过程中不可控因素的影响、未综合考虑注塑制品的多质量特性等不足,提出基于内外表参数设计、信噪比分析和逼近理想解排序(Technique for order preference by similarity to ideal solution,TOPSIS)的注塑工艺多目标稳健优化设计方法。通过二水平正交试验和方差分析筛选出对注塑制品质...
微流控芯片是应用于生物、化学和生物医学等领域的芯片型微全分析系统,是一种表面具有微通道的薄壁塑件,微通道主要用于样本的分离。与热压成型相比,微流控芯片注塑成型效率更高,更适合大批量生产,但其成型质量控制更为复杂。试验发现,微通道复制不完全和表面缩痕是其主要成型缺陷,其对后续的芯片键合以及取样液体的电泳分离都会造成不利的影响...
通过对压缩试样的加载—卸载以及加载—卸载—再加载等试验和相应的裂纹观察、断口观察,详细研究TiAl金属间化合物基合金压缩断裂行为。研究结果表明:压缩预加载产生的损伤对压缩断裂行为没有影响,然而对后续的拉伸断裂行为则产生影响,一定程度上大大降低其拉伸断裂应力。对全层和双态组织来说,剪切开裂首先产生于顶面或底面,在压缩试验中顶面和...
将受控脉冲穿孔等离子弧焊接系统应用于中厚度板的对接焊。对接焊工艺中板间存在的缝隙会对尾焰电压测量结果和穿孔状态带来不利影响,造成控制系统对穿孔状态误判而达不到良好焊接效果,需要对系统进行改进实现良好穿孔过程。基于受控脉冲控制策略和工件合理的装配,避免等离子弧从对接工件缝隙透过而引起的系统误判。开展6 mm和8 mm厚度304不锈钢...
采用Gleeble-1500热模拟试验机,对GH625合金进行不同条件的热压缩试验以研究其热变形行为。利用光学显微镜(Optical microscope,OM)、背散射电子衍射(Electron backscatter diffraction,EBSD)和透射电镜(Transmission electron microscope,TEM)等手段,分析GH625合金在热变形过程中的组织演变及动态再结晶机制。研究结果表明,GH625合金在热变形过...
研究面内荷载作用下功能梯度斜板的屈曲问题。基于经典板理论,假设材料性质为板厚度方向坐标的幂函数,不考虑温度的影响,推导功能梯度板在纵向荷载作用下的平衡微分方程,运用坐标转换关系,建立斜坐标系下功能梯度斜板的屈曲微分方程。采用微分求积法,离散屈曲微分方程,结合边界条件,给出功能梯度斜板在两对边受有均布压力作用下临界屈曲荷载的无...
用U形试样浸泡试验和慢应变速率拉伸试验(Slow strain rate test,SSRT)方法,结合断口形貌的扫描电子显微镜观察,研究3Cr17Ni7Mo2SiN不锈钢在硫化氢介质中的应力腐蚀开裂(Stress corrosion cracking,SCC)行为。研究表明:3Cr17Ni7Mo2SiN不锈钢在2.7≤pH≤4.5、H2S质量分数大于0.1%的含Cl–介质中均具有明显的SCC敏感性,SCC萌生的孕育时间随溶液pH...
在带钢冷轧过程中,辊系径向变形会影响带钢的厚度精度,并且难以在线检测。依据自动厚度控制(Auto gauge control,AGC)系统固有的测试系统,充分利用采集到的出口厚度、压下位移、轧制力、轧制速度等数据,根据厚差公式进行数据挖掘,对辊系的变形进行挖掘计算。为了解决由于测厚仪安装距离造成的厚差信号滞后问题,在挖掘计算前依据轧制速度进行数据...
研究吹气法制备泡沫铝工艺中静态吹气装置的气室体积和吹气口数量对泡沫铝孔径的影响。归纳关于气室体积对产生气泡大小的影响,以及在中小流量下气泡大小的计算公式。结合吹气法制备泡沫铝工艺,使用可以调节气室体积的供气系统,发现减小吹气装置的气室体积可以有效减小泡沫铝孔径。根据试验数据提出适合吹气发泡工艺的修正系数,使其能够计算吹气...
微型零件的焊接要求焊接电源有较高的控制精度和良好的动态特性,必须提高电源设备的精密性和稳定性以提高焊接质量。因此,设计出基于数字信号处理器(Digital signal processing,DSP)的高频逆变电阻点焊电源。该电源以DSPIC30F6010A为控制核心,逆变主电路采用有限双极性的控制方式,通过调节脉冲宽度调制(Pulse width modulation,PWM)占空比来实现...
针对1060超半球壳体基于板坯多道次拉深旋压进行成形性分析,提出两模法和两轮法的旋压成形试验方案,并设计不同旋压试验方案的芯模和旋轮工装。通过MC2000型数控录返旋压机,分别采用R13、R20和R25、R8不同圆角半径的圆弧式旋轮对1060板坯进行两模法和两轮法的多道次拉深旋压成形试验。两模法旋压毛坯件的凸缘边减薄严重,成形效果差;两轮法旋压采...
疲劳是导致工程结构或构件断裂的主要原因。针对某型航空发动机涡用GH4133B合金,对其疲劳损伤和断裂机理进行研究。测量GH4133B合金的疲劳极限,并考察电阻变化与疲劳周次之间的关系。对试验数据进行回归与概率统计分析,获取理论疲劳极限与P-S-N关系表达式,推导电阻变化率表征的损伤演化方程。结果表明,GH4133B的理论与实测疲劳极限吻合较好,...
针对现有的三角形壳元难以用于汽车车身模态分析的问题,提出一种基于边光滑的三角形壳元用于汽车车身部件的模态分析。壳单元公式基于一阶剪切变形理论,并采用离散剪切间隙有效地消除剪切自锁。问题模型首先离散成可自动生成的非结构三角形网格,并在三角形网格的基础上进一步形成基于边的积分区域。提出一种基于边的局部坐标系统,并在局部坐标系...
减小商用车的风阻是实现车辆节能降耗的一个重要途径。以某商用实际产品车为例,综合运用计算流体力学(Computational fluid dynamics,CFD)分析与风洞试验相结合的方法对影响商用车风阻的各种因素进行研究,包括导流罩各种状态对风阻的影响、驾驶室与货箱间距对风阻的影响、侧防护板对风阻的影响等,并分析其减阻机理。研究结果表明,对于带货箱的商...
按照"离线全局优化-在线应用设计-试验结果验证"的设计思路,采用系统仿真建模、动态规划计算、遗传算法优化等方法,对一并联式可外接充电混合动力汽车(Plug-in hybrid electric vehicle,PHEV)能量管理策略进行了研究。由动态规划全局优化方法获取的最优控制,既可以作为制定实时在线策略的宏观指导,也可以作为不同策略的评估标准,对能量管理策略...
建立汽车底盘中悬架、制动系统及转向时的操纵动力学模型,分析各个系统运动关系之间的相互影响。为改善车辆在多工况下的平顺性和操纵性,在设计出基于状态识别的协调控制器的基础上,对悬架、转向和制动系统分别采用PID、滑模变结构和变滑移率逻辑门限值的控制方法,并对不同工况下车辆运动信息进行控制分类,同时通过大量的仿真对各控制参数进行调...
液压减振器是轨道车辆行走部的重要装置,其阻尼特性由一组特殊结构的阻尼阀来实现。为优化液压减振器缸体的整体流道结构,分析关键阻尼阀在不同开启状态下局部流场对阻尼特性的影响,有必要采用流体三维动态仿真计算方法预估其性能。研究中针对某典型轨道机车垂向减振器的结构和参数,构建相应的数学模型和实体模型。采用CFX自适应动网格技术,对各...
介绍一种三级高速脉冲阀结构,研究其动态特性并讨论其影响因素。高速脉冲阀的主阀和次阀均采用锥阀,在结构分析的基础上,分析其工作原理,建立系统动态特性数学模型并进行仿真分析,结合试验结果对高速脉冲阀动作过程进行研究,同时分析其动态特性的关键影响因素。研究结果表明高速脉冲阀的先导阀和次阀先后控制主阀芯动作的模式,具有开关响应速度...
利用汽车制动防抱死系统(Anti-lock braking system,ABS)轮速传感器脉冲信号设计的间接式轮胎气压检测系统(Indirect tire pressure monitoring system,TPMS)监测轮胎气压,只能局限于汽车在直线行驶或接近直线行驶时。因此,现有的TPMS在转弯行驶工况下间接式TPMS是失效的。在汽车直行时标准脉冲数比较法间接监测轮胎气压的基础上,对汽车转弯工况...
为探究单螺杆发动机气动汽车动力系统的能效利用情况,以获得系统较高的能效利用率,主要采用分析方法,并结合非稳流变质量系统的热力学理论,研究系统流程中各环节的能量损失及输出功情况,并重点分析排气压力对能效分配的影响。研究结果表明:采用低排气压有益于动力系统质量利用率及总能量利用率的提高;对于基本的气动汽车动力系统结构,系统质量利...
超高频脉冲管制冷机体积小、重量轻,在空间应用中备受关注,近几年来成为该领域的一个前沿发展方向。由于直线型脉冲管制冷机结构简单、方便调试,在模拟计算的基础上加工直线型试验样机,根据直线型试验样机的优化结果设计加工同等尺度的同轴型原理样机,其冷指外径仅有9 mm,长度40 mm,质量为250 g。同轴型样机经过压缩机的匹配和双向进气结构的优...
基于相似理论为某一三级轴流式低速压气机增加一个高效零级使压气机流量增加了12.5%,同时达到增加压比的目的。由于流动缺陷集中在静叶上,利用三维粘性计算流体力学(Computational fluid dynamics,CFD)技术对静叶进行重新改型设计:采用可控扩散叶型(Controlled diffusion airfoil,CDA)控制叶片表面速度分布,控制了叶片表面附面层厚度,尾缘逆压梯...
可靠性灵敏度设计在可靠性设计和修改、可靠性稳健优化设计、可靠性维护等方面均有重要意义。在基于计算截尾概率的Esscher’s近似技术的结构可靠性分析方法基础上,利用对非线性极限状态方程在基本随机变量均值点处做一阶泰勒展开的方法,提出计算具有非线性极限状态的结构失效概率方法即均值一阶Esscher’s近似可靠性设计方法(Mean-value first ...
针对工程实际中经常出现的多失效模式可靠性模型,建立多失效模式情况下的基本随机变量总效应分析的鞍点逼近方法。在所提模型中,利用鞍点逼近方法和Nataf变换结合来近似多失效模式下响应功能函数的分布函数,并以此来求解基本随机变量总效应分析中所需的多失效模式响应功能函数的无条件联合概率密度和条件联合概率密度函数,进而求得基本变量对多...
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