现有输电电网存在维护成本高,可扩展性差,缺乏安全、有效的系统监控等问题,为此提出了利用无线传感器网络(WSN)技术实现高效、可靠、低成本的电网监控方法,来评估智能电网的运行质量。设计了一种有效且安全的在传输线上测量数据的方法,并进行了仿真。仿真结果表明,基于无线传感器网络进行智能电网运行质量评估的精度较高,智能电网系统运行质量信息分布均匀。

针对传统钢制蜗杆、铜或铸铁制蜗轮传动过程中耐磨性不佳、使用寿命较短的不足,设计了材料均为16MnCr55钢的蜗轮与蜗杆,与蜗杆材料为16MnCr55钢、蜗轮材料为铜质CaSnN12的蜗轮蜗杆进行了对比试验,经过1460 h、转速为2400 r/min的运转试验,结果显示,钢质蜗轮的传动效率明显高于铜质蜗轮;铜质蜗轮齿面出现较多点蚀、剥落、坑点,而钢质蜗轮齿面质量较好;轴承油对摩擦力矩的影响远小于液压油。钢制蜗轮蜗杆成本低、耐磨性好、使用寿命长、传动效率高,具有一定的推广价值。

为了获得滚打方式对冷滚打变形力的影响规律,依据冷滚打成形的基本原理,在改装的冷滚打成形设备上进行实验,完成了成形过程中不同滚打方式下稳定阶段变形力的测量,通过分析获得了滚打方式对连续和单次滚打变形力的影响规律。结果表明冷滚打成形的过程中,顺打、逆打的径向变形力基本相近,其中顺打时的切向力大,且方向与逆打时的相反;单次冷滚打中变形力的变化规律为顺打加载慢、卸载快,逆打时则反之。研究结果可为冷滚打成形中不同滚打方式的选择提供参考。

针对室内无人清洁车工作参数选择问题,对盘刷转速、清洁车速和盘刷运动轨迹进行了研究。首先对盘刷运动规律进行分析,推导出盘刷刷束的运动方程。然后根据运动方程,利用MATLAB对不同转速与清洁车速下的盘刷进行运动仿真,通过对比选取出最佳清扫轨迹。最后由运动方程和盘刷运动约束条件提出转速和清洁车速的关系式,并与初始最优轨迹进行对比,证实了转速与清洁车速关系式的正确性,为室内无人清洁车工作参数选择提供了参考依据。

为了更有效地评价四元数的插值算法,首先详细介绍了四元数与3D旋转的关系,并从旋转关系展开常用的3种四元数插值算法。然后基于此建立了一种基于单位球面轨迹的插值算法评价方法。最后用实验证明该方法可以直观看到插值单位四元数序列的旋转效果,并且建立的虚拟关节空间可以评价插值算法对关节空间轨迹的影响。

以某新型民用飞机主起落架撑杆锁弹簧为设计对象,论述该型机撑杆锁的原理及结构特点,并对该撑杆锁的上锁过程、开锁过程以及锁定状态进行受力分析,从而计算出其锁弹簧在上锁、空中锁定以及地面锁定状态的设计载荷,得到撑杆锁弹簧的初步设计载荷,通过对开锁力的仿真分析及后续的起落架收放试验验证后,确定出撑杆锁弹簧的最终设计载荷。

由于质量定律的作用,传统材料对于低频噪声的隔绝非常困难,而声学超材料打破了质量定律的限制,实现了小尺寸控制大波长,能够有效控制低频声波。以薄膜声学超材料为研究对象,分析了薄膜声学超材料低频隔声原理。对固有频率的影响因素如薄膜大小、面内拉伸预应力进行了隔声损失仿真分析,为低频隔声提供了新思路。通过薄膜大小的仿真发现薄膜声学超材料具有明显的尺度效应,实现了宽低频有效隔声。通过隔声实验验证了仿真方法的准确性。

为了提高汽车电动助力转向系统(EPS)的瞬时响应速度及抗干扰能力,基于滑膜变结构模式建立EPS控制器。通过在Carsim中建立整车模型和在Simulink中建立控制器模型,并且进行联合仿真,对3种不同类型控制模式的动态特性曲线进行对比。仿真结果表明,滑模变结构控制下的转向系统响应速度、抗干扰能力以及鲁棒性更好,操纵稳定性比传统控制器提高15%。

针对某MW级风力发电机组风机塔架椭圆形塔门,首先使用Workbench平台建立其有限元模型,并基于初始设计模型进行了强度分析;然后采用SolidWorks对影响塔门应力的全部几何参数进行参数化建模,并通过最优空间填充设计(OSF)方法进行实验设计;接着建立Kriging响应面模型,分析各设计变量对门框质量和等效应力的影响;最后基于遗传算法,以塔门质量及等效应力最小为目标进行多目标优化。结果显示,塔门质量减轻了34.8%,塔门强度安全余量提高了11.4%。

在齿轮箱故障诊断过程中,多点最优最小熵反褶积(MOMEDA)能够连续提取周期脉冲,对信号的处理效率优于传统的最小熵反褶积(MED)。但MOMEDA在故障诊断中抗噪声能力差,故障频率容易淹没在噪声中,导致错误诊断。为此首先对振动信号进行预处理,将振动信号分为高频含噪分量以及低频剩余分量;然后提出一种AR-MOMEDA算法,对高频信号分量进行降噪。仿真实验以及工程应用结果表明,该方法比传统的MOMEDA更能够有效地提取故障特征,具有较强的抗噪能力。