燃气工业锅炉燃烧会产生大量氮氧化物,污染环境。分析了氮氧化物产生的机理,介绍了低氮改造技术的基本原理。对两台不同型号、采用不同形式进行烟气再循环(FGR)技术改造的锅炉进行多工况下的能效测试,通过对现场测试所得数据进行计算,分析了不同形式的烟气再循环改造技术对锅炉额定出力及不同工况下热效率的影响。

为了提高永磁同步电机无传感器控制系统的动态品质和控制性能,提出了一种基于降阶磁链观测器算法的转子位置和转速信息估计方法。该算法基于α-β静止坐标系的数学表达,利用使用降阶状态观测器的基本控制原理实现了在线实时估计转子磁链的数值,并基于锁相环技术实现转子位置和转速的估计。最后采用Matlab仿真软件搭建了系统的仿真模型,通过大量仿真结果验证了该算法具有较好的在线估计性能和动态性能,能够快速跟踪实际转速和转子位置信息。

自动化的电镀生产线通常设计有多台受计算机控制的Hoist(物料搬运设备),以便生产大批具有柔性制造特征的产品。基于搬运作业的最小时间间隔法,构建了多Hoist循环调度问题的混合整数线性规划模型,并首次使用基于群智能的元启发式算法(帝国主义竞争算法)求解该问题。借鉴遗传算法的进化机制,分别对搬运作业的优先关系序列、Hoist的分配序列进行不同的交叉、变异操作以实现帝国主义竞争算法的同化过程。针对种群进化过程中产生的大量不可行解,提出基于Hoist分配的不可行解修复策略以修复搬运作业优先关系。最后,基于标杆案例和随机案例,分别与专业优化软件CPLEX以及遗传算法进行对比,测试结果验证了所提出的方法的有效性。

为确定立式主轴式滚磨光整加工过程中滚抛磨块尺寸、加工位置以及接触力大小对于工件表面加工效果的影响。采用不同尺寸的球形磨块对(34×20)mm不锈钢直角钢片进行加工,以加工后工件表面的平均粗糙度值以及工件表面加工纹理作为评价指标,探讨磨块尺寸、工件装夹位置以及工件所受接触力与加工效果之间的关系。实验结果表明磨块尺寸D=3mm或D=4mm明显优于D>4mm时的加工效果,使用3mm或4mm磨块加工工件,可使工件表面平均粗糙度降低到0.254um左右,当工件中心距离滚桶底部z=75mm时,表面均匀性最好;z=55mm时,表面均匀性次之;z=65mm时,工件表面划痕仍然可见;随着磨块尺寸的增加以及加工深度的增加,接触力大小越来越大,磨块尺寸、加工位置及接触力大小对于加工效果均有显著影响。磨块尺寸越小,加工效果越好;工件位于距离填充磨块表面中上部时,加工效果最好;......

研究了分离指结构对膜片弹簧载荷变形特性的影响。利用有限元软件求解膜片弹簧的载荷变形特性和应力变化云图,发现分离指根部窗孔结构影响膜片弹簧的载荷变形特性。对不同窗孔形式的膜片弹簧几何模型进行转化,采用三个转换参数取代不同窗孔形式的分离指结构参数。利用转化模型代替不同窗孔形式的膜片弹簧分析三个转换参数对膜片弹簧载荷变形特性的影响。研究发现了三个转换参数对膜片弹簧载荷变形特性的影响规律。研究结果可用于膜片弹簧设计。

为提高汽车碰撞后侧面的安全性,对汽车B柱进行耐撞性能优化及轻量化设计。利用Hypermesh软件划分车辆网格,建立汽车有限元模型。采用LS-DYNA软件分析优化结果,通过B柱加强版进行总成集合化处理,从而实现B柱加强板总成属性转移。采用CAE软件进行仿真实验,确定2 k因子对性能造成影响的关键与非关键因素,通过B柱热成型优化设计提高车辆轻量化效果。实验结果表明应用该方法优化后,车辆B柱轻量化比基础模型升高了15.4%,车辆整体质量减轻了19%以上。通过对汽车侧面碰撞试验B柱进行耐撞性能实验,可知汽车B柱几乎没有发生变形,车厢内假人胸腔未出现损伤。

消声器是车辆发动机重要的减振降噪单元,同时增加的压损对整机的正常高效工作具有重要的影响。采用CFD和试验相结合的方法对中低频降噪的抗性消声器进行设计分析。根据抗性消声器的结构特性,对结构参数进行分析,基于分析结果对消声器的结构参数进行设计,并对扩张室、共振腔室和整体结构参数进行设计,基于某款发动机对参数进行设计;基于CFD建模仿真,对消声器的压损进行对比分析;基于消声器试验台对消声器消声效果和声频等性能进行分析。结果可知消声器扩张比为2.5,满足设计要求;消音器进出口压力损失为1802.38Pa,设计值为1780Pa,二者之间的误差小于2%;消声器的降噪效果明显,入口处噪声在80dBA,而经过消声器降噪之后,主要在55dBA;在中低频带消声效果明显,尤其是在100Hz、900Hz和(1700~2200)Hz等,损失大,消声效果好,符合此类消声器的结构特点,表明设计......

设计了一种含混合单开链支路的12-6台体型Stewart冗余并联机构,在构建位置正解模型时发现,该机构的正向运动学可能存在增根或失根的情况。针对该问题,通过挖掘拓扑构型内部固有的尺度约束关系,以及同构方程的消元运算,对所有可能出现多解的位形逐个进行了分析,研究结果显示该并联机构具有确定的、唯一的位置正解。最后,推导了新型并联机构的全解析解,并通过虚拟试验验证了上述算法的正确性,为动力学控制、工作空间计算等后续工作奠定了重要的理论基础。

基于指数趋近律的滑模控制被广泛应用于永磁同步电机的调速系统中,相对于传统等速趋近律,指数趋近律引入了指数趋近项,可实现更快的响应速度,但也加剧了系统抖振。针对该问题,提出一种同时模糊化指数趋近律中等速趋近项系数和指数趋近项系数的模糊滑模控制方法,根据切换函数模糊化等速趋近项系数,同时根据切换函数及其变化率模糊化指数趋近项系数,基于Simulink平台搭建同时模糊化两项参数的模糊滑模控制模型,并应用于PMSM调速系统。仿真结果表明,基于该方法的调速系统在响应速度、跟随性和抗干扰能力方面均有一定提高。

以提高某型数控铣床立柱的动静态特性为目的,在对立柱进行基于有限元法的静力分析和模态分析的基础上。对立柱的主要设计尺寸进行Box-Behnken试验设计,并进行灵敏度分析和建立响应面模型。以立柱的重量、静态最大变形量和第一阶固有频率为优化目标函数,立柱主筋半径、筋板厚度和壁厚为设计变量,对立柱进行多目标优化设计。优化结果表明,采用此方法优化后,立柱的静态最大变形量减小了6.5%,第一阶固有频率提高了14%,重量减小了11.1%,为立柱的优化设计提供了一种新思路。