刷式密封刷丝束与转子接触力的数值研究

采用线性悬臂梁和增强的拉格朗日法建立了单根刷丝与转子的接触力模型,同时考虑了刷式密封中刷丝与转子之间的接触力以及在转子横截面内流体对刷丝的均布力,探讨了刷丝的安装角度、刷丝与转子的干涉量、转子横截面内的流体均布力对刷丝与转子之间接触力的影响特性.研究结果表明:在所计算的参数范围内,刷丝的流体均布力对接触力的影响力远大于刷丝的安装角度和刷丝与转子的干涉量的影响力.当刷丝安装角小于35°时,刷丝与转子的接触力随着刷丝安装角的增大而略微减小;当刷丝安装角大于35°时,受转子横截面内流体对刷丝的均布力的影响,刷丝与转子的接触力随刷丝安装角的增加而增大.     

多级回转体装配偏差建模方法综合研究

传统方法聚焦于平面尺寸链建模和极值法分析,难以综合考虑转子连接特征丰富的形位偏差信息及相互影响关系;整机装配精度预测过于保守,过分侧重零件自身加工精度的提升,忽略了组件整体堆叠优化的手段,导致零件返工频率高、修配难度大。针对上述问题,以航空发动机转子为代表进行多级回转体装配偏差建模方法的探索,并综合考虑转子装配的尺寸偏差、形位偏差、止口连接、定位关系等因素的影响,对回转组件同心度超差问题进行准确描述和偏差管控。从局部偏差表达和三维尺寸链传递的角度总结归纳了近年来主要的偏差模型,对转子变形、形貌误差的表达和匹配、装配精度几何量与工作性能物理量之间的关联等研究方向进行了展望。     

涡轮风扇发动机高压压气机转子组合钻铰孔技术案例研究

高压压气机转子是某型涡轮风扇发动机的核心部件,其鼓筒的各级盘分别采用电子束焊和长螺栓连接两种方式,最后形成组件。其中1～6号件及各支承环由24根长螺栓采用一定的拧紧力矩连接压紧,各螺栓孔采用组合钻铰的方法进行加工,以获得组件螺栓孔良好的同心度,从而保证转子组件在最终装配后双头螺栓能够转动自如,使拧紧力矩完全作用在盘的压紧上,而非克服螺栓与盘孔的摩擦力上。因此,有必要对转子组件钻铰孔的工艺进行深入的分析和研究,以获得良好的技术状态,保证转子组件稳定的装配状态。     

惯性测量组件离心机标定及误差分析方法

针对传统惯性测量组件(IMU)标定方法不能根据加速度计测量量程提供足够大的信号激励,并且现有离心机标定方法未考虑IMU在离心机上的安装位置偏差的问题,提出了一种基于离心机的IMU标定及误差分析方法. 将IMU按照6个基准位置安装于离心机上,通过离心机在水平面内旋转,为IMU提供角速度激励和加速度激励. 通过对IMU的输出进行旋转积分,可以消除地球自转以及离心机不水平带来的谐波影响,获得IMU的输出方程. 在不考虑IMU在离心机上安装的位置偏差角的情况下,采用线性最小二乘法求解;在考虑IMU偏差角的情况下,采用牛顿法求解,可以标定出IMU的标度因数、安装误差、零偏、IMU偏差角等共计27个误差系数. 建立了标定方案中的离心机控制模型和误差传播模型,并对模型进行了仿真验证. 仿真试验表明,该标定方法步骤简单,输入激励可调,标定结果误差可控.      

轴承座同心度误差对深沟球轴承-转子系统振动性能的影响

以深沟球轴承支承的转子为研究对象,对存在轴承座同心度误差的轴承滚道、滚动体受力变形及转轴挠曲变形进行了力学分析,构建了轴承座同心度误差情况下轴承施加在转轴上的附加弯矩的计算模型。通过修正传递矩阵,构建了考虑轴承座同心度误差的滚动轴承-转子系统的振动性能计算模型。利用该模型对一个具体的滚动轴承-转子系统进行计算研究,分析了轴承座同心度误差对转子系统振动性能的影响规律,得到了一系列规律性曲线,并进行了解释。     

基于多源数据分析的变电站状态维护策略优化方法

针对传统的电力设备基于状态的维护(condition based maintenance,CBM)策略在进行建模及数据优化时出现结果精度不足的问题,提出了一种基于多源数据分析的变电站状态维护策略优化方法.首先,通过分析不同类型组件之间的互联关系,将变电站分为不同的维护单元从而使同一单元内组件可同时维护;其次,为定量评估维护前后零件的可靠性,分别建立了基于健康指数(health index,HI)和寿命降低因子的失效率计算模型,并针对故障零件的位置和严重程度,提出了替代各类组件故障或缺陷的维护策略;再次,依据生命周期成本理论(life cycle cost,LCC),以最低总成本为维护周期优化目标建立了CBM优化模型.最后,通过应用实例验证了所提策略的有效性,该优化策略可显著提高变电站的供电可靠性及经济性.     

光纤捷联惯性测量组件在无安装基准时标定方法

为了提高光纤捷联惯性测量组件(IMU)在没有安装基准时的标定精度,推导IMU在存在安装误差时的精确测量模型,采用粗、精两级结合标定的方法进行标定. 粗标定采用传统的6位置标定编排,精标定按回归D最优原理设计了试验编排方案,并对测量模型参数进行带约束条件寻优,以粗标定的结果为寻优时的初值. 实验结果表明,该方法能准确估计出IMU在转台上的安装误差角及测量模型中的各参数项,达到了IMU安装时不需要调平和对准也能实现精确标定的目的. 经多次重复实验发现,"30位置"标定编排拟合误差最小,复相关系数最大,可作为系统的最佳标定方案.     

跨声速压气机转子多目标优化设计

为提高某型跨声速压气机转子的总性能,基于全三维优化设计平台,采用人工神经网络与遗传算法相结合的方法,对一跨声速压气机转子进行三维叶型多目标优化设计,优化目标是在流量基本不变的基础上提高转子的压比和效率.结果表明,设计点时,与原型转子相比,优化方案1(opt1)效率提高0.81%,压比提高1.55%;优化方案2(opt2)效率提高0.36%,压比提高3.09%.同时,opt1与opt2的喘振裕度与原型转子相比,分别增加1.58%和0.89%.因此,减小50%叶高并增大95%叶高叶型的安装角,结合调整吸力面前、尾缘楔角可有效控制跨声速压气机转子叶片表面载荷分布,进而提高转子总性能.     

双刃斜角切削中流屑角的变化规律

流屑角是金属切削过程中的重要特征参数.目前,人们对于前角和刃倾角均不为0°的双刃斜角切削的流屑角尚没有形成统一的认识.文中研究了前角和刃倾角均不为零的双刃斜角切削的流屑角.通过建立切削模型,并根据切削深度和进给量的不同,导出两种不同的模型,系统地研究了前角、安装倾角、刀尖角、进给量和切削深度变化时流屑角的变化规律,并通过实验进行验证.理论预测与实验结果吻合得较好,说明所提出的模型可以用来预测双刃斜角切削的流屑角.     

UNIFAC法在模拟HPC／水／甘油三元体系相图中的应用

通过Universe Sichemieal Functional Group Activity Coefficient (UNIFAC)功能基团贡献法估算了甘油/水的活度系数,进而计算出甘油/水的相互作用参数,并通过Hansen溶度参数计算出羟丙基纤维素(HPC)/甘油、HPC/水的相互作用参数.利用Flory-Huggins聚合物溶液理论以及Matlab计算机程序,首次计算模拟了HPC/水/甘油三元体系的双节线和旋节线,并绘制出HPC/水/甘油体系的三元相图.     

基于高频信号注入的永磁同步电机转子位置估计

为提升永磁同步电机无传感器控制技术在零/低速范围运行时的动态性能,提出一种改进的转子位置估计方法.首先,在α-β坐标系下建立永磁同步电机高频激励模型;其次,为提高转子位置估计性能,对基于外差法的转子位置估计方法进行分析,并提出基于补偿矩阵的转子位置估计方法;最后,在MATLAB/Simulink仿真环境下对比分析外差法与补偿矩阵两种方法的转子位置估计精度.仿真结果表明,所提出的方法不仅能获得较快的转子位置跟踪速度,而且能够保证较高的转子位置估计精度.     

双向超越离合器星轮成形工艺分析

针对离合器星轮传统制造工艺存在机械加工制造成本高、材料利用率低,精密冲裁零件断面会产生塌陷、拉裂等问题,提出了精冲挤压成形离合器星轮方法,它不但能提高零件精度,改善零件力学性能,还能提高生产率并节省材料,模拟分析结果表明:精冲成形后零件断面由于材料塑料变形产生的塌角现象,采用挤压成形后,零件塌角得到了明显的改善,其尺寸精度也可得到较大的提高;随压边力的增大,零件塌角高度减小.研究结果为厚板精密冲裁提供了新的方法.     

V形槽式低倍聚光光伏光热一体化组件性能

设计搭建了一种V形槽式低倍聚光光伏光热一体化(PV/T)组件,将V形槽式聚光器与无空腔型PV/T组件结合起来。通过Trace Pro软件模拟发现,V形槽式低倍聚光PV/T系统单日制热量的增加百分比随安装角度的增大呈先增大后减小的趋势。当安装角度为23°时,增强作用最明显,聚光后光热转化功率能提高8.57%。实验结果表明,安装角度23°时总发电量比原来提高了19%。通过动态调整反光铝板安装角度,发现在太阳光照强度最强时V形槽安装角度在20°~30°之间移动时,整体的聚光效率最高。V形槽式低倍聚光PV/T组件的光伏光热效率均高于原有的无空腔PV/T组件和有空腔PV/T组件,具有较大的应用价值。     

基于改进六位置法的一种 MEMS 加速度计标定补偿方案

微机电系统(micro electronic mechanical system,MEMS)加速度计在测量过程中受安装误差、刻度因子及零偏影响,为提高MEMS加速度计的测量精度,在六位置法标定的基础上,提出一种改进的MEMS加速度计标定补偿方案.利用小波滤波对MEMS加速度计的原始测量值进行滤波,运用六位置法对6个位置的原始数据进行标定得到补偿模型.通过实验验证,MEMS加速度计测量精度由标定前的1.2 m/s2提高到0.01 m/s2,由MEMS加速度计解算的横滚角和俯仰角精度由标定前的1°提高到0.166 4°.     

低取代度羟丙基纤维素的制备及影响因素分析

将碱纤维素与环氧丙烷进行醚化反应,利用气固相法合成低取代度的羟丙基纤维素(HPC).研究了环氧丙烷质量分数、压榨比、醚化温度对HPC的醚化度及环氧丙烷有效利用率的影响.结果表明:HPC的最佳合成条件为环氧丙烷质量分数为20%(与纤维素的质量比),碱纤维素的压榨比为3.0,醚化温度为60℃.通过核磁共振对HPC进行结构测试,可知HPC的醚化度为0.23,环氧丙烷有效利用率为41.51%,纤维素分子链上成功接上了羟丙基基团.     

基于有限元的纸角推送机构弹簧钢片的数值模拟

为了确定安装在纸角推送机构上的弹簧钢片的最佳厚度,分析了不同厚度弹簧钢片在100 mm/s纸角碰撞下的弯曲变形.根据实际工况建立纸角推送机构的简化模型,利用有限元对纸角以100 mm/s的速度碰撞不同厚度的弹簧钢片进行瞬态动力分析与模拟仿真,求解出弹簧钢片的位移形变,结果显示0.10～0.55 mm是纸角能被有效推出的...     

基于知识组件的夹具元件快速设计研究

针对夹具元件知识不能在设计过程中快速重用的问题,引入知识组件的概念,提出一种夹具元件知识组件建模方法. 对集参数、规则、实体模型和装配等信息于一体的知识组件模型进行定义,通过XML对模型进行表示和存储.基于知识组件模型,以松耦合的方式为夹具元件规格的确定、实体模型的语义建模和夹具元件装配等设计过程提供知识支持.实现设计知识无缝、快速地应用于夹具元件的设计过程.通过某飞机零件的夹具元件设计实例验证了所提模型和算法的有效性.      

转子主惯性轴倾角与不平衡量综合测量系统

提出了一种将一垂直扭杆安装于双面立式动平衡机主轴内 ,用于测量转子的转动惯量的方法 ,并结合动平衡机所测出的转子偶不平衡量 ,给出转子主惯性轴与参考轴 (旋转轴 )之间的夹角 .全部测量计算由工控机完成 ,结构紧凑 ,适用于飞行物体的惯性检测 .着重分析了提高转动惯量测量精度的方法和杆簧设计的具体参数     

基于转矩角正切值的车用异步电机转子时间常数辨识

针对异步电机转子时间常数随温度和磁场饱和而变化,从而破坏定子电流励磁分量和转矩分量解耦条件,影响按转子磁链定向间接矢量控制系统动、静态性能的问题,提出了一种通过对比给定转矩角正切值与反馈转矩角正切值,并利用PI控制器来实时辨识异步电机转子时间常数的方法。对转矩角正切值与转子时间常数之间的关系进行了理论分析,推导了异步电机反馈的转矩角正切值计算公式,建立了MATLAB/Simulink环境下异步电机矢量控制系统的数学模型及基于转矩角正切值的转子时间常数辨识模型,并进行了仿真验证。仿真结果表明,这种基于计算转矩角正切值的异步电机转子时间常数辨识方法能够准确辨识出电机的实际转子时间常数,验证了该方法的正确性和可行性。     

电催化CO2还原立方体Cu2O催化剂的制备及其在大面积膜电极反应器中的应用

电化学二氧化碳还原反应(carbon dioxide reduction reaction,CO₂RR)产乙烯目前已成为电催化CO₂RR领域的研究重点和热点.通过简单的化学沉淀耦合化学还原保护法成功获得了富含(111)晶面的立方体结构Cu₂O催化剂,系统研究了其在H型反应器以及零间距膜电极组件(membrane electrode assembly,MEA)反应器中的电化学性能.结果表明:富含(111)晶面的立方体结构Cu₂O催化剂表现出了优异的产乙烯活性;相比于H型反应器,零间距MEA反应器进行CO₂RR时的最佳法拉第效率(Faradaic efflciency,FE)提升了13.94%,总电流密度也基本可以满足工业化的需求(>200 m A/cm²);设计并组装的大面积(25 cm²)零间距MEA反应器在CO₂RR中表现出了优异的催化性能,且在槽压大于2.9 V时表现出了独特的“面积效应”.“面积效应”...