中排气式防气抽油泵是一种新型的防气抽油泵,为了更好地研究其防气性能,利用Fluent软件对泵筒内气液两相流进行了仿真模拟,把柱塞一个周期的运行过程分成了4个阶段,对每个阶段泵筒内气液两相流的状态和阀门开启情况进行了分析,得出了各阶段压力、含气率、质量流量等随时间变化规律。结果表明,通过几个周期的运行后,泵筒内的液相介质质量增加,泵筒内的含气率降低,使泵筒内的压力达到固定阀开启压力,气锁解除,证明了其防气性能,为防气抽油泵的结构优化设计奠定了理论基础。

以搅油问题为例,分别对网格法和MPS法的算法、数值方程、计算效率和仿真结果进行比较。结果表明两种方法均能捕捉到自由面变化状况,由网格法计算所获得的自由面形状更加光滑,而MPS法中粒子的分布比较凌乱,油液的溅射比较明显;在计算结果方面,两种方法所计算的齿轮搅油损失与实验结果相吻合;在计算效率上MPS法比网格法更高,且MPS法能给出更高的计算精度。通过网格法与MPS法的比较,为具体问题选用不同的计算方法提供了依据。

提出用于考古现场的低氧文物实验舱,在舱内搭建低氧富氮环境用于文物的存储和现场研究。对抽气-充气以及充气-排气两种舱内环境控制方式进行了对比。根据管道一维定常等熵理论建立了系统的流体模型。以调节舱内氧气浓度为目标,同时保证舱内压力的变化趋势,综合舱体设计考虑得出了合适的过程控制方式。最终实验表明,设计过程在较短时间内使实验舱达到了误差范围内目标结果。控制过程可靠,操作简便,设备在考古现场具备可行的操作性和实用性。

基于快速扩展随机树(RRT)算法对无人驾驶车辆路径规划问题进行研究。对无人驾驶车辆路径规划进行了定义,建立了车辆的运动学模型,给出了车辆路径规划的标准。结合人工势场法提出了RRT和人工势场联合的无人驾驶车辆路径规划算法,并从平均采样节点数、路径规划时间、规划路径平均长度、规划路径最大曲率4个方面与RRT算法进行了对比,仿真结果表明,RRT与人工势场联合算法的性能优于RRT算法。

车间调度问题的研究具有重要的理论及实用价值,为此研究了基于Multi-Agent的作业车间调度问题。对Multi-Agent系统及其在制造作业车间调度中的应用进行了简要介绍,提出了一种基于Multi-Agent黑板模型的作业车间调度方案,定义了车间管理Agent、工作单元Agent、任务管理Agent、事件Agent等作业车间调度系统模型,探讨了Multi-Agent黑板模型及知识库规则,提出了基于黑板模型实现作业车间调度管理框架。研究表明,基于Multi-Agent的作业车间调度策略可以实现车间资源的合理分配与调度,提升企业竞争力。

提出了一种利用投影变换的平面度误差评定方法。研究了用投影变换将平面度误差转化为直线度误差,简化了计算量的同时又能对平面度误差进行准确的评定。首先,用最小二乘法对原始测量点进行拟合得到最小二乘面作为评定基面,找出评定基面的最优法平面。然后,将原始测量点投影到最优法平面上。最后,在法平面上对投影后的点进行直线度误差的最小区域评定。用该方法对参考文献中的多组数据进行了验证分析,结果表明该方法不仅能够快速、准确的对平面度误差进行评定,而且结果比凸包法、改进遗传算法等更加优化,为平面度误差的评定提供了一种新思路。

为解决汽车低速正面碰撞时,防撞梁变形过大超过极限空间,吸能盒吸能不足等问题。重建汽车前防撞系统原始结构,利用混合元胞自动机对其实施碰撞拓扑优化,获得了最佳的材料分布,将防撞梁设计成截面为"目"字形的铝型材,并带有侧翼加强的吸能盒新结构。对新结构方案进行三维模型重建,并将其参数化,搭建了基于ISIGHT优化平台,对设计变量自动寻优求解。研究结果表明新结构设计方法可以得到合理的前防撞系统形状和尺寸,提高汽车低速碰撞的耐撞性指标。

准确分析热镀锌线沉没辊的湿模态固有频率对该类部件的设计和振动控制具有重要意义。对沉没辊进行了自由模态、约束模态以及流固耦合下湿模态的计算与试验,较高的一致性表明耦合模型合理。进一步对比试验和仿真结果表明,当沉没辊浸没水中,整体模态频率降低,且不同阶数的固有频率的降幅相差较大;前7阶中3阶模态与轴端约束无关。在此基础上,采用有限元方法分析沉没辊的壁厚、辊身长和外径对固有频率的影响,结果表明随着的壁厚的增加,固有频率值成线性增长;随着辊身长度和外径的增加,固有频率值均会降低,但不同的振型降幅会不同。

对气泡幕中气泡粒子的识别及尺寸计算进行了分析,详细介绍了将延伸率、紧凑率、似圆程度和惯性因子作为主要因素的特征向量法对气泡粒子的识别和计算。由分析可知,基于激光切片的技术可以先对图像进行二维分析,然后将所获得的数据叠加进而实现三维分析,更有助于气泡幕的探测。

针对现有电动缸试验测试系统不能满足电动缸特有性能的测试,且有操作比较复杂,系统不稳定等缺点。研发了一套基于PC端作为上位机,C420 CAN控制器为核心控制元器件,液压缸及工作站作为额定载荷加载装置,结合伺服驱动器的伺服电机数据采集,以及轮辐式压力传感器作为电动缸加载反馈装置的测试系统。根据对电动缸的额定载荷测试和传输效率测试的功能,开发了基于QT界面开发和C++程序语言的上位机电动缸测试系统,可实时监测电动缸的电流、电压、载荷,并根据后台数据处理计算绘制出电动缸电流、电压、载荷、传输效率的图形,作为电动缸的检测的依据。使用该测试系统对三级电动缸进行效率测试的试验验证,试验数据符合理论计算,试验方法和设备合理。该测试系统已成功用于公司新产品的测试,并为研发生产提供了重要的试验验证。