数控机床在加工过程中,刀具磨损会对被加工零件的表面质量、尺寸精度产生巨大影响,而传统依靠切削力系数来分析刀具磨损的方法,需要在工作台上安装额外测力装置,这将干扰机床正常加工,限制被加工零件尺寸,引起加工质量降低等问题,限制了其在实际工业环境中的应用。针对上述问题,提出利用主轴电流结合深度学习网络识别铣刀磨损状态的监测方法。首...
电磁超声(Electromagnetic acoustic testing,EMAT)检测易受温度、提离和被检对象材料的影响,使换能器的辐射声场、阻抗特性和换能效率发生变化,导致同样的检测系统及参数在不同工况下检测效果差异很大。其中检测频率是需要优化的关键因素之一,实验室常采用逐个频率点扫频测试寻找最佳检测频率的方法进行优化,效率极低,难以在现场实时应用。提出...
针对当前单目视觉测量方法难以实现结构三维振动同步测量的问题,提出一种基于位感条纹和高速相机的结构三维振动同步测量新方法。在建立测量系统完整的原理模型基础上,系统描述单相机成像坐标下采用单个位感条纹获取结构三维动态位移信息的测量原理,建立成像位感条纹三维编码动态参数与结构实际三维位移之间的内在联系,推导各维位移的计算公式。...
针对厚规格钢/铝复合板坯料厚度大、组元差异显著、难以直接轧制复合等特点,采用等离子涂覆技术与热轧复合工艺相结合成功制备了厚规格钢/铝复合板,通过结合界面剪切强度测试和SEM、EDS等检测方法,分别探究了轧制道次、温度与压下率对界面结构与力学性能的影响规律。结果表明,与直接轧制复合相比,经表面喷涂处理后的界面结合强度明显提高,且拉剪...
爆炸焊接过程具有瞬时、极速和复杂物理化学反应的特点,数值模拟是一种重要且有效指导和优化爆炸焊接试验的方法。提出一次爆炸焊接方法制备铝/镁/铝合金复合板,采用SEM和EDS表征复合板结合界面形貌及组织成分,研究发现铝/镁/铝合金复合板界面形成明显的波形界面,且结合界面处发生明显的扩散行为。通过数值模拟的方法分析爆炸焊接过程中复合板界...
LZ50钢是经典的车轴钢,但在其锻造过程中组织演变方面的研究存在很多不足。为了探究工艺参数对组织演变的影响规律,利用Gleeble-3500热模拟试验机对LZ50钢进行双道次热压缩模拟试验以分析其静态再结晶行为,发现高温、高应变及高应变速率下,静态再结晶体积分数越大,温度及应变对静态再结晶体积分数影响也越大,根据应力应变曲线构建了静态再结晶动...
锂离子动力电池低温环境下充放电性能差,充电过程可能发生析锂,甚至引发安全事故,因此,开展锂离子动力电池低温加热必要且紧迫。为实现锂离子动力电池低温快速加热,提出一种结合交流电内部加热和宽线金属膜外部加热的复合加热方法,建立动力电池的温升模型,仿真分析动力电池的温升特性,基于此,开展动力电池低温复合加热策略的验证试验。结果表明,...
目前运载火箭的点式捆绑分离结构在承载过程中会产生过大的集中载荷。为解决这个问题,首次提出将线式分离系统应用在芯级与助推器的捆绑分离问题上,并对其进行结构优化设计,以提高结构的传力效率,实现结构轻量化。借助于有限元方法,分析捆绑状态下的受力状态和瞬态内压作用下分离系统的分离过程,深入地探讨出线式捆绑分离装置的捆绑和分离原理。...
高速列车轮对位于转向架舱外部分直接受到来流冲击,产生较大气动噪声。运用涡声理论和声比拟方法,基于列车单轮对和串列双轮对简化模型,计算分析轮对周围流动与气动噪声特性。结果表明:单轮对工况下轮对周围流动分离与流体相互作用使得车轴尾流内产生了规则的交替涡脱落以及车轮尾流内形成了不同尺度的不规则涡;轮对近场四极子噪声中,体偶极子声...
在线运营高速动车组制动盘螺栓的结构可靠性对列车运行安全性有十分重要的影响。在研究高速动车组制动盘螺栓载荷测试技术基础上,在某客运专线,对国内某型高速动车组动轴制动盘螺栓载荷进行5天线路测试,获得制动盘螺栓载荷动态时间历程。测试工况包括正常工况和故障工况,总测试里程为6546 km。抽样分析了电制动、连续空气制动以及紧急制动等工况...
城市轨道交通应用范围越来越广,除市内运行要求外,目前还出现了市郊运行(运行速度达到120 km/h)需求。为解决目前城市轻轨列车的跨线提速运营能力不足问题,提出一种跨线提速带摇枕轻轨转向架结构方案,并对其动力学性能进行了研究。该方案主要在车体与构架之间增加了摇枕结构,以实现车体构架摇头运动约束解耦与回转阻尼的非线性。在对转向架结构...
克服普通开关磁阻电机(SRM)固有缺陷,提出了一种混合动力汽车皮带式驱动起动/发电机(BSG)用新型容错式分块SRM,并分析其电磁特性。为提高容错式分块SRM的输出转矩,对影响电机输出转矩的关键结构参数进行优化处理,分析优化后电机的静态特性和动态特性。为研究分块SRM的容错性能,对比分析普通SRM和优化后分块SRM的互感和缺一相故障下的电磁特性。...
轮轨磨耗问题影响列车运行的平稳及安全。为研究钢轨磨耗规律,基于轮轨接触的有限元计算模型,分析不同牵引或制动力及横移量等对轮轨接触的影响规律,提出有限元摩擦功计算方法,对地铁钢轨进行磨耗量及磨耗后型面预测,并探究车轮的通过次数对钢轨磨耗的影响。研究结果表明,根据功的物理意义,接触斑节点的摩擦功与摩擦力及相对位移直接相关;牵引或...
为研究驱动作用下直线电机地铁车辆和旋转电机地铁车辆的轮轨系统动力学响应特性,利用KALKER线性蠕滑理论分析比较电机驱动下两种地铁车辆曲线通过时的轮对导向能力,分别建立直线电机地铁车辆-轨道三维耦合动力学模型和传统旋转电机地铁车辆-轨道三维耦合动力学模型,对比分析驱动作用和曲线半径对两种地铁车辆轮轨动态相互作用的影响。研究结果...
根据调车冲击车辆受力特点及缓冲器工作机理,构建车辆冲击动力学模型和详细的摩擦式缓冲器模型,开发重载列车冲击仿真系统,分别研究了不同车辆编组连挂数量、不同车钩间隙、不同车辆总重、不同冲击速度及不同车体刚度对缓冲器容量需求的影响。结果表明:调车冲击时,冲击车与被冲击车碰撞冲击面处缓冲器容量需求最多,且在0 mm车钩间隙下3车冲3车时...
针对低地板有轨电车及引进的防折弯液压系统,分析防折弯系统中相关重要参数对液压系统防折弯功能和二系减振功能的影响。提出防折弯液压系统与低地板有轨电车动力学模型联合仿真的方法,研究防折弯液压系统对低地板有轨电车通过曲线性能的影响。液压系统参数研究表明,主阀块旁通节流孔直径和缓冲油缸弹簧刚度主要影响液压系统的防折弯功能,缓冲阀...
锂离子电池的比热容和导热系数是电池热管理系统建模、仿真与控制的必要的热物性参数,是决定模型性能的关键因素。采用参数集总平均方法计算的电池热物性参数依赖电池的化学物理成份、机械结构、材料尺寸和制造工艺等,其准确性和适应性存在问题。通过文献调查,归纳总结锂离子电池的比热容和导热系数的测量方法及其影响因素。分析表明,电池比热容...
叶片弦向弯掠技术是提升轴流风机气动性能的有效手段。针对带后置导叶的OB-84型单级动叶可调轴流风机,利用Ansys数值软件,对比叶片掠设计前后风机的性能曲线和内流特征,开展静力结构特性分析并进行了噪声预估,探究了前掠角度在不同动叶安装角下的影响。结果表明:设计安装角下,前掠叶片能有效提高叶轮做功能力和导叶扩压能力,减少泄漏损失,提升风...
针对表面结构强化喷雾传热机理不明确的现状,在辐射槽道结构表面上,以蒸馏水为工质,研究了喷雾流量、槽道深度对传热特性的影响;通过测定液体离开待冷却表面温度、喷雾液体相变量,结合试验照片,探讨喷雾冷却传热机理。研究发现,热流密度随喷雾流量和表面温度的增大而增加;辐射槽面相比光滑表面具有更好的传热性能,槽道深度越大,效果越好,特别是...
异形曲面目标的表面深度信息无法进行参数化表示,是难以建立矩特征交互矩阵的主要原因。提出一种利用目标轮廓深度信息直接构建矩特征交互矩阵的新方法,推导出传统图像矩交互矩阵的非参数化形式。考虑到传统矩特征视觉伺服定位过程的响应速度慢、收敛范围小,设计一种新型的深度矩作为视觉伺服的图像特征,并推导出其非参数化交互矩阵。采用最速下...
作为一种新型的压电纤维复合材料作动器,宏纤维复合材料MFC(Macro fiber composite)具有响应迅速、机电换能效率高、封装完备和环境适应性强等特点,广泛应用于工程结构的振动、主动变形控制的领域。然而压电材料所固有的迟滞非线性特性直接影响着作动器的控制精度和驱动效果。构造MFC作动器驱动的悬臂梁结构的试验系统,建立基于试验数据的PI(Pra...
液压挖掘机是典型的多执行器工程装备,其特点是执行器惯性大和单泵驱多执行器,工作过程中负载大范围变化,在设计中难以充分了解整机工作特性,导致系统设计效率低、系统运行特性差等问题。采用数字化样机设计方法可以有效提高系统设计效率,但目前传统一维仿真设计方法不能实时计算作用在各执行器上的等效质量与时变转动惯量,难以将作用在铲斗上的...
生产中重要设备发生故障后需要及时维修,普通部分设备会因等待时间过长而离开维修系统,因此需要建立设备多优先级,并存且包含离开机制的排队系统模型。在马尔科夫过程理论基础上结合分块理论,得出分块的系统状态转移率矩阵。针对状态转移率矩阵为块三对角矩阵的特点,利用分块矩阵理论得到稳态下的状态概率以及状态转移频度。在此基础上获得关键...
目前,多层穿梭车系统存在由于输送机缓存长度不合适,而导致出库阻塞或拣选空闲等问题,进而影响系统的整体效率。为提高系统作业效率,减少输送设备成本,在对多层穿梭车系统出库作业流程进行深入分析的基础上,建立输送机缓存输入输出平衡模型;在输送机缓存满足分拣作业正常运行的情况下,提出该缓存长度的最优条件及临界条件。运用开环排队网络建模...
以单元制造系统作为研究背景,探讨一人多机情况下单元制造系统性能的评价问题。根据实际机加单元工况,将操作工人在操作过程中存在的两类失误分别定义为可修复和不可修复性人误,并建立人误排队网络模块。在此基础上建立考虑人误的零件/机器开环排队网络模型和机器/工人闭环排队网络模型,描述考虑人误时的人机干涉机制;并以此为基础给出了考虑人...
对盘式永磁调速器建立3D瞬态涡流场数值模型,研究永磁调速器在离心负载下的调速性能以及导体盘材料和厚度等因素对调速性能的影响机理。研究结果表明,永磁调速器驱动离心负载时,输出转速和力矩随着气隙非线性变化。在调速过程中,存在输出转速与力矩随气隙变化剧烈的区域,导致调速精度降低。将导体盘材料由铜改成铝可以使调速过程更加平稳。存在...
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