以多模块、多阀组串并联的功率阀塔冷却系统为研究对象,采用CFD仿真计算与试验相结合的方法,分析了其流量、流阻分布情况。研究发现,阀塔冷却系统流量分配不均匀度及偏差率受流量变化影响较小。适当提高阀模块流阻占阀塔总流阻比值,阀塔冷却系统流量分配不均匀度、偏差率均有所下降,有助于改善功率阀塔流量的分配不均匀性,提升功率阀塔的热可靠性。

碟式分离机工作转速常在一阶临界转速之上,当转子系统设计不合理时,运行过程中容易产生共振。基于DyRoBeS软件,建立某型碟式分离机的转子系统模型,通过改变支承刚度、支承跨距、悬臂长度等参数,探究其对碟式分离机动力学特性的影响。结果表明在一定范围内,轴系一阶临界转速与支承刚度、支承跨距呈正相关,而与悬臂长度呈负相关;轴系不平衡响应峰值与支承刚度、悬臂长度呈正相关,而与支承跨距呈负相关;轴系应力与三者均呈正相关。

为建立一种新型的用于电磁式电压互感器误差测量的数学模型,首先针对双绕组和多绕组电磁式电压互感器进行误差体系建模,进而对其误差控制策略进行模型分析,最后在CAE Simulink仿真平台上构建运行环境,对其进行仿真测试。通过测试发现,不同额定功率负荷条件下,测差法测试仪存在一定的测量误差,其误差率为-0.027%~-0.029%;而采用低压法进行测量,其在不同的二次负荷条件下,均表现出不超过±0.010%的误差测量能力;不论采用测差法还是低压法进行测量,在二次超负荷状态下,电压读数均有显著下降,其中测差法下降0.011%,低压法下降0.016%。由此可知,采用低校高法进行电压测量可以成为规程许可的主流一次电压测量技术体系,有工程学现实意义。

通过研究智能电网脆弱性评价方案,发现评价过程中不需要任何人工介入和干预。同时,利用模糊神经网络算法,分析4个不同数据来源,编制对应的数据模糊方案,主要包括采用10个神经网络模块和7个相同算法,最终得到7个[0,1]区间上的解模糊输出值。其中,ERP和OA系统的输入数据采用模糊方案流程运行统计结果,设备节点的录波图数据以及电网拓扑量化数据采用基于TOPSIS的归一化模糊方案,输出解模糊方案采用去量纲线性投影方案将数据高保真地投影到[0,1]区间。相较以往涉及到诸多主观评价的评价方案,该方法的客观性和实时性更强,与其他大数据挖掘系统的数据整合效果更好。

为提高地铁车辆牵引设备故障诊断的效果,提出基于振动信号相位检测的地铁车辆牵引设备故障自动诊断方法。分析了地铁车辆牵引设备的常见故障,根据故障产生机理设置对应振动信号的特征。采集牵引设备实时振动信号,对初始振动信号进行预处理;从时域和频域两个方面提取振动信号特征,与基准相位进行比对计算信号的相位差,通过特征匹配得出地铁车辆牵引设备故障类型和故障位置的诊断结果。实测分析结果显示设计方法故障类型诊断误差的平均值为0.6%,故障位置诊断误差始终低于2 mm。

提出系列化中国标准地铁用踏面制动单元壳体的新型正向设计方法。首先对产品内部机构进行运动学分析,计算出内部机构包络空间。然后根据转向架安装需求,设计出壳体的外形,并进行工程化处理。随后对所设计的壳体进行静强度有限元仿真计算以及模态仿真分析。最后试制出壳体实物并进行试验,应力应变试验结果表明,壳体主要部位的实际应力值与静强度仿真计算结果基本一致,壳体实物满足极限工况下的承载要求;动作疲劳试验的结果符合相关标准要求。上述计算与试验结果表明,采用该方法所研制的壳体在外形、质量、强度等方面均能满足标准地铁车辆要求。

为了提高某自动步枪击发机构的可靠性,根据击发机构工作原理,归纳了影响击发机构性能的结构参数。以某自动步枪为研究对象,应用动力学数值仿真技术建立击发机构模型,对击发机构进行参数化分析与优化设计。通过改变击锤簧刚度、阻尼、预压力,弹底与机头弹底窝平面间隙以及击针突出量等变量,以底火变形能最小为优化目标,建立了击发机构优化模型。数值算例结果表明,优化后底火的变形能比优化前减小17%,验证了该方法的可行性。

机械臂路径规划容易陷入局部极值导致无法躲避障碍物,为此提出机械臂抓取避障路径修正方法。利用D-H法构建机械臂数学模型,确定机械臂各连接杆的笛卡尔坐标系;使用人工势场法确保机械臂在势场下降方向的运行质量,引入自适应方法计算临时目标位置;使用A*算法控制机械臂向该目标位置运动,实现跳出局部极值的目标,引导机械臂进入修正后避障路径完成抓取作业。使用MATHEMATICA仿真软件测试,结果表明单独使用人工势场法修正路径会导致机械臂无法到达目标位置;使用改进后的人工势场法能够准确到达目标位置,且能够躲避两个以上障碍物。将该方法应用于机械臂实际工作中,能够获得较为满意的避障路径修正结果。

机械式变速器齿轮磨齿夹具定位过程中受车辆振动的影响,导致机械式变速器齿轮位置会有一定的偏移,且由切削力和夹具自重所引起的变形和振动也会给准确定位带来难度,为此提出一种地铁车辆机械式变速器齿轮磨齿夹具定位方法。首先建立夹具几何模型,通过该模型完成定位源偏差和变速器齿轮磨齿位置偏差分析;然后构建齿轮磨齿夹具定位稳健模型实现初步夹具定位;最后设计磨齿夹具和变速器齿轮弹性系统的平衡方程,优化夹具定位,提高夹具定位的精度。实验结果表明该方法误差较小、精度高、装配成功率较高,夹具定位稳定性能较佳,定位效果较好。

为获得机器人机械臂躲避多障碍时的最优路径,研究了多类型障碍物环境下机械臂避障轨迹检测方法。根据笛卡尔空间和机械臂关节空间的关系,对机械臂进行运动学建模;构建障碍物简化模型,将障碍物模型映射到C-空间中,并将机械臂运动简化为一个两关节机械臂的运动,在C-空间内进行障碍物与两关节机械臂的碰撞运算,确定机器人机械臂的移动空间;在移动空间内采用象限判别法改进A*算法,结合贝塞尔曲线路径点平滑优化,检测机器人机械臂在障碍环境下的最佳避障轨迹。实验结果表明采用该方法对障碍物模型进行C-空间映射,障碍物和机械臂可运动空间醒目,机械臂的避障轨迹检测结果清晰,避障轨迹规划成功率大于98%。