以重型卧式车床床身为研究对象,为满足床身在静刚度不降低条件下达到轻量化、动静态性能好这一要求,提出以质量、最大变形和低阶固有频率为目标的优化设计方法。通过正交实验法建立了床身低阶固有频率、最大变形和质量关于筋板厚度的响应面模型,并对模型的准确性进行了验证。运用带有非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)对床身进行多目标优化求解,得到了Pareto最优解集。在此基础之上,采用基于信息熵赋权的多目标灰靶决策算法对Pareto解集进行优选。通过对最终方案进行有限元分析,优化后的床身动静态性能略有提高,质量减轻了604kg。具体算例表明,该方法具有实用性。

针对风电机组行星齿轮箱传动过程中行星齿轮磨损对其他部件所造成的损伤,提出了一种基于经验模态分解(EMD)、Hilbert解调技术(HT)的风电机组行星齿轮箱齿轮磨损在线故障诊断方法。首先,以行星齿轮箱传动系统为研究对象进行信号采集并进行降噪预处理;然后,通过EMD对信号进行分解,根据时域信号指标参数计算分解后信号的IMF分量,重组、求取幅值谱;最后,利用Hilbert包络解调分析得到重组后的调制信号的包络解调谱,结合调制信号的包络解调谱频率以及行星齿轮箱各部件的故障特点实现故障诊断。实验结果表明,基于EMD-Hilbert的方法对风电机组行星齿轮箱传动系统在线故障诊断具有很好的判别效果。

DR成像是一种直接将X射线转换为数字图像的成像方式。该检测方式具有准确度高、透视性能好等优点,但其系统复杂、效率低等不足,这限制了DR成像检测的应用。在一种多级升降机构的基础上,采用无线工业以太网传输模块实现了对DR检测装置的远距离控制,完成了硬件系统设计和控制软件的开发与调试工作,将研制成功的DR检测装置应用于电力变电站设备的检测中,使操控人可以远离辐射源,并可以对成像装置进行连续操控,提高了DR成像装置的工作效率。

多轴车辆制动力定期检测是预防制动失灵的一个重要举措。以此为出发点,分析了举升式加载制动台的检测过程及工作原理,建立了制动力学模型并分析了轮胎在试验台上的受力情况,详细分析了试验涉及的举升式加载制动试验系统的各个部分及参数设置,最后进行了实车试验,得到了加载制动台举升高度与加载轴荷之间的关系。研究结果显示,加载举升高度与轴荷之间的关系是线性的,且不同空载四轴车辆举升达到满载时,举升高度也是不同的。

针对励磁涌流引起电网电压畸变并造成高压直流输电系统换相失败的问题,以交流电压总谐波畸变率作为指标评估换相失败风险,提出了具体的预测方法以及预防后续换相失败的控制策略,并通过仿真验证了该预测及控制方法的有效性。

冷却系统是发动机重要的组成部分,直接影响到整机的正常工作。针对发动机强制循环水冷系统热管理影响因素进行研究,分析冷却系统各部件热物理特性和性能参数,基于AMESim建立整个系统的热管理仿真计算模型;对比两种常用工况下的冷却介质温度变化,获得水冷散热器和中冷散热器进出口温度的变化规律;搭建发动机冷却系统运行试验台,对热管理模型的分析结果进行验证;基于热管理模型,对格栅迎风面积、散热器迎风面积、散热器排数、水泵传动比等影响冷却性能的多个因素进行分析,获得冷却系统各部件参数变化情况对冷却系统性能的影响规律。结果可知在低转速大转矩条件下,发动机对水冷冷却系统的冷却能力要求更高,而在高转速低转矩条件下对中冷系统的冷却能力要求更高;对比实验和仿真数据可知,误差在6%以内,说明计算机仿真平台具有很高的......

试验研究表明,导弹舵面在工作环境中承受严酷的气动力载荷、气动热载荷和噪声载荷。多种载荷相互影响使舵面产生剧烈振动,严重影响打击精度,甚至导致蒙皮开裂引起疲劳失效。以某型号导弹C/SiC复合材料舵面蒙皮为研究对象,基于WORKBENCH/VA-ONE程序平台,将自定义函数(UDF)建立的热流固耦有限元控制方程和边界元声场控制方程相结合,推导出改进的耦合边界元/有限元法(BEM/FEM)计算模型。通过此方法数值模拟导弹真实飞行环境,计算出了蒙皮表面危险点位置和不同飞行环境下响应特性。并且采用雨流循环矩阵(RFM)和雨流损伤矩阵(RFD)讨论了应力循环块的分布与应力危险点的损伤程度。最后结合Morrow平均应力模型和Miner累计损伤理论对C/SiC复合材料舵面蒙皮进行寿命预估。结果表明,通过改进的耦合BEM/FEM计算模型,能够较准确地反应导弹在真实飞行环境下舵面......

为进一步提高汽车发动机罩填充芯材的缓冲吸能性能,将轻质、缓冲性能佳的EPP泡沫填充到铝蜂窝芯材中,采用代理模型和多目标优化算法求解获得填充芯材的参数优化解,最终的优化参数为铝蜂窝胞元边长3mm、蜂窝壁厚0.06mm、EPP泡沫密度40kg/m^3,并开展了低速冲击试验验证优化结果的可靠性。将优化后的填充芯材应用于汽车发动机罩中,研究其对汽车行人保护性能的影响及其轻量化效果,研究结果显示,新发动机罩的行人头部损伤值降低了(13.5~51.8)%,加速度峰值降低了(9.4~39.2)%,所有碰撞点均没有发生二次碰撞,并且在不降低发动机罩机械性能的前提下,新发动机罩比原发动机罩减轻了23.8%,表明芯材填充对提高汽车发动机罩的行人保护性能及轻量化效果明显。

单纯以主体结构参数作为单一约束条件设计电控雪雕成型器,导致其控制能力较弱,雪雕质量得不到保证,提出多参数约束的成型器化设计方法。分别从电控雪雕成型器的DSN控制电路、电量驱动模块、手持外框扶柄、主体成型单元四个方向,分析电控雪雕成型器主体结构的各种控制参数。根据雪体的成型曲率条件、手持柄弯曲力矩、电控调节参数最优化计算结果,完成小型手持多功能电控雪雕成型器的设计。实用对比结果表明,多功能电控雪雕成型器制作的雪雕,表面硬度水平明显高于人工雪雕成型器,且结构体半径数值也出现明显的提升趋势,已成型雪雕质量水平不达标的问题得到有效解决。

为提高线路巡检数据传输系统的数据传输量和传输成功率,基于北斗导航技术设计了一种新的线路巡检数据传输系统。系统硬件由控制模块、传感器模块、北斗模块和电源模块四部分构成,利用ARM920T控制器作为主控制板,引入湿敏传感器、光敏传感器、力敏传感器、红外传感器、霍尔传感器构建传感器模块,根据变频器原理设计了系统的电源模块电路。以系统硬件设计为基础,将采集信息转化为控制器可识别的电信号,由控制器对数据进行初步的预处理并根据采集数据进行风险预估,将风险值较高的线路巡检数据传输至北斗模块,北斗模块接收到指令后将线路状态数据和线路定位信息传输回指挥中心,完成基于北斗导航技术的巡检数据传输功能和风险预估。对比实验结果表明,该系统数据传输量大、传输速度快、传输损耗少。