基于模糊PID控制的飞船返回舱打捞水平姿态补偿系统研究
为提高高海况飞船返回舱打捞成功率与安全性,介绍了一种舷侧柔性打捞系统方法原理。针对救助母船运动对拦截臂打捞稳定安全性问题,提出了一种以吊机变幅油缸为执行机构控制拦截臂横摇运动方法,采用传统PID控制方法和模糊PID控制方法分别对打捞水平姿态补偿系统进行模型试验研究,模型试验系统的横摇运动通过摇摆台模拟实现。结果显示采用传统PID控制受电液比例换向阀反向死区的影响,变幅油缸缩回延时不能及时补偿而严重影响打捞效率,而模糊PID控制能改善控制性能,模型试验系统具有响应速度快、运行稳定可靠特点,模拟六级海况下补偿精度达到±1.3°,能满足高海况打捞要求。该理论方法和试验数据可为原型样机的控制优化设计提供参考。
钢纤维喷射混凝土衬砌结构模型试验及数值模拟研究
为了研究喷射钢纤维混凝土的力学性能,设计并完成三组喷射混凝土衬砌加载模型试验。研究表明,喷射钢纤维混凝土具有良好的抗裂性和韧性,在裂缝出现时,仍能承受荷载;在混凝土中适当增加钢纤维的掺量,会显著提高混凝土的断裂性能。利用ANSYS有限元软件模拟喷射钢纤维混凝土衬砌试件在某组试验破坏荷载作用下的受力情况显示:当直墙部位荷载较大和拱部应力集中时,对整个衬砌结构很不利。
粉砂地层中超长桩承载特性室内模型试验研究
通过室内模型试验,研究了粉砂地层中超长桩的荷载-沉降(Q-s)关系、桩身轴力、桩侧摩阻力、桩身压缩、桩端阻力、桩土相对位移等承载性状及荷载传递规律。结果表明,超长桩的Q-s曲线为缓降型,与端承摩擦桩的Q-s曲线相似。随桩顶荷载的增加,桩侧摩阻力沿桩身分布逐步由一个峰值转变为两个峰值,桩身压缩主要发生在桩身上部,桩侧摩阻力随桩土相对位移增加基本符合双曲线发挥规律。桩端阻力随桩顶荷载增加变化可分为缓慢增长段、加速增长段和减缓破坏段,荷载较小时,桩端阻力与桩端位移基本呈线性关系,随荷载增大,桩端位移加速增长,极限荷载后,桩端出现刺入变形。
半潜式海上浮式风机气动阻尼特性研究
由于海上漂浮式风机具有较大的支撑平台运动,气动阻尼效应对海上漂浮式风机的运动响应带来了重要的影响,日渐受到相关国内外学者的关注.为了研究海上浮式风机的气动阻尼特性,本文推导了海上浮式风机气动阻尼力的数学模型,并借助模型实验和数值计算的方法,研究了半潜式海上浮式风机的气动阻尼特性及其作用规律.结果表明,浮式风机的风轮旋转时的气动阻尼比风轮非旋转状态时更加明显;在作业工况下,气动阻尼对半潜式浮式风机平台的纵荡、纵摇、机舱的运动有明显的抑制作用,且主要体现为对半潜式浮式风机的平台运动固有频率响应的抑制作用,对波频范围的平台运动作用甚微.其变化规律与风速大小、波浪载荷等有关,在风机的额定工况之前,气动阻尼通常与风速呈正相关关系,但是增长率有逐渐减小的趋势;在控制系统作用下,当入流风速接近或...
大型斜式轴流泵装置能量特性研究
采用物理模型试验和数值模拟方法,对南方某大型斜式轴流泵装置的流态、能量特性等方面进行了分析和研究。研究表明,效率与流量关系曲线趋势吻合良好且随叶片安放角度的增大,吻合程度增高。在偏离设计工况时,效率误差在±5%之内,而在最优工况附近,误差进一步降低,-2°叶片安放角度时,最优工况效率误差为1.71%。
土壤源热泵地下埋管传热强化与控制的试验研究
为了探讨土壤源热泵地下埋管传热强化及其控制的有效措施,基于相似理论搭建了垂直U型地下埋管换热模型试验台,进行了不同回填材料、不同间歇运行控制模式及不同进口温度对埋管周围土壤温度场及换热性能影响的试验测试;建立了垂直U型埋管准三维非稳态数值传热模型,分析了间歇运行与进口温度对土壤温度分布与埋管换热性能的影响。研究结果表明:导热性能好的回填材料能有效提高地埋管的换热能力,但考虑到两支管间热短路的增加,回填材料导热系数并非越大越好。同时,埋管换热量随运停时间比的减小和进口温度的增加而增大;此外,垂直地埋管可利用传热温差上层高于下层,因此,地埋管换热主要集中在中上层土壤。试验验证表明,所建数值模型能较好地模拟地下换热过程,其预测精度在5%以内。
竖井型城市隧道阻滞交通状况下自然通风模型试验研究
以连续竖井的静压分布特性为基础,采用分段模型试验的方法,分4段搭建了南京市中山东路隧道模型,进行阻滞状况下的交通风压通风试验,得到了隧道的自然通风特性,以及竖井通风的一些规律。通过建立通风量与有害气体浓度之间关系的数学模型,研究评价隧道自然通风效果的方法,由此对中山东路隧道通风效果做出评价,得出竖井型城市隧道自然通风的相关结论。
高超声速低密度风洞红外热图技术初步研究
为了对红外测热与热电偶测热进行比较研究,在马赫数Mx=12,驻点温度T0=650K,驻点压力P0=1630kPa的高超声速稀薄气流中,对一平板斜坡薄壁模型进行了试验,试验结果表明这二者所获得的模型表面热流率符合得较好.与此同时,对模型表面发射率的测量、模型物面坐标与热图象素坐标的对应关系也进行了初步探讨,重点提出了在大极角情况下对发射率进行修正的方法,即根据模型表面不同位置的法线,调整红外热像仪镜头轴线,使被测量区域的极角尽可能小,以保证发射率在此范围内为常数.
烧蚀端头锥模型激波风洞试验研究
介绍了在激波风洞中用压电天平进行1m量级烧蚀端头大模型五分量气动力试验研究情况.试验目的是测量出烧蚀端头模型的Cm0和Cn0,以期为端头烧蚀模型的Cm0和Cn0换算到全尺寸飞行器下提供试验依据.针对设计部门关心的Cm0和Cn0测量,在天平设计上采取了粗短主体结构另配支杆的方式;在风洞试验中采用正负攻角等较为有效的方法.风洞试验主要结果如下:烧蚀变形对锥模型轴向力影响较大,对其余的气动力分量影响值较小.在0°攻角下Cm0为10-4量级,Cn0为10-3量级,配平攻角约为0.028°.由此表明:激波风洞压电天平能够测量该烧蚀端头模型的小Cm0和Cn0.
波浪运动补偿稳定平台系统的试验研究
为了减少船舶在风浪中的摇摆和升沉运动对某些海上作业和设备的影响可在其上建立一个具有波浪运动补偿功能的稳定平台。本文对该系统进行了方案设计和模型试验。试验结果表明采用电液比例控制技术以及运动预报和模糊PID控制策略使系统达到了较好的补偿效果。试验结果为系统的进一步改良和优化提供了很好的依据。











