凹版印刷机干燥系统数学模型研究

为建立凹版印刷干燥系统数学模型,对凹版印刷干燥系统的溶剂、材料、热风和温度的影响进行机理分析,根据其机理建立了干燥材料的水分比的平衡方程,干燥室的热量平衡方程和风量平衡方程,最终得到该系统的数学模型,该数学模型能够更好地反应凹版印刷干燥规律,可以用来描述凹版印刷的热泵干燥进程,为凹版印刷干燥设备的热量利用上提供了良好的参考依据。     

沥青搅拌设备烘干筒参数对骨料温升的影响

为了提高烘干筒的传热效率,以LB4000型沥青搅拌设备的烘干筒为研究对象,在分析烟气流体、固态骨料以及烘干筒壁之间辐射、对流、接触多种传热过程耦合作用的基础上,针对料帘区域建立了一维轴向传热模型,采用4阶Runge-Kutta算法分工况对模型进行了数值求解;分析叶片圆周数量和烘干筒转速对骨料温升的影响,采用基于Eulerian-Eulerian算法的离散元-流体力学耦合仿真(EDEM-FLUENT)对烘干筒的传热过程进行了数值模拟,并对传热模型进行验证。研究结果表明:骨料进料率和料帘换热面积是影响骨料温升的主要因素,料帘特性对烘干筒传热效率有重要影响,平均每增加1m2料帘换热面积,骨料的最终加热温度升高约1.3℃;叶片圆周数量由15片增加到20片,有利于增大料帘料量,加大换热面积,骨料最终加热温度明显升高,且骨料进料率越小温升幅度越大;提高烘干筒转速可增大料帘料量,但同时会缩短骨料在筒内的滞留时间,当烘干筒回转角速度为0.8rad/s时,料帘换热效率与骨料在筒内滞留时间的匹配最佳,骨料最终加热温度最高,增大或减小烘干筒转速均会对骨料温升产生不利影响;在优化烘干筒结构参数,提高传热效率的同时,应避免因料帘与烟气换热过于充分而造成排烟温度过低,对后续的引风除尘系统带来不利影响。     

凹版印刷机导向辊的挠曲变形研究

以凹版印刷机导向辊为研究对象,将其简化为变截面简支梁模型,利用简支梁理论的数值计算方法对导向辊的挠度进行了分析与研究。分析了在薄膜压力和自身重力的作用下,不同轴肩长度、不同薄膜张力和三种不同壁厚的导向辊的挠曲变形情况,对导向辊的挠曲变形进行了ANSYS仿真和实验测试。研究结果表明:当导向辊的壁厚一定时,随着薄膜张力的增加,导向辊的挠度也随着增加;薄膜张力一定时,随着轴肩长度的增大,导向辊的挠度减小;导向辊轴肩越长,导向辊的挠度随张力增加而增加的趋势变得缓慢。     

无轴传动张力控制系统中PFC算法的研究

以无轴传动在印刷中应用为背景,系统对卷绕过程中张力变化的一般规律进行研究,并建立数学模型。为了实现恒张力控制,系统引入PFC算法,分别用PFC控制算法和PID控制算法实现无轴传动中恒张力控制系统的仿真。仿真结果表明,在无轴传动这样的多变量、参数时变、速度-张力强耦合系统中,PFC控制算法的控制效果明显优于PID控制算法的控制效果。该仿真系统为搭建实际控制系统提供了理论依据。     

一种基于PMAC的非连续卷绕张力控制方法

为满足非连续柔性基材输送系统特殊的工况需求,分析了卷绕系统中多种因素对基材中张力稳定的影响,提出了一种张力控制方法.该方案采用了一款8轴运动控制板卡,同时完成对张力控制、进给控制和卷绕控制的统一协调,并利用对料轴的卷绕进给位置指令迭代计算的方法,限制了非连续进给中的张力波动幅值.通过实验平台采集的张力数据分析结果表明:所提出的基于可编程多轴控制器(PMAC)多通道控制功能的张力控制方法实现了非连续基材输送系统中的张力稳定控制的目标,可满足部分柔性电子封装生产线的需求.实验分析还显示,在非连续卷绕进给工况中生产效率与张力波动幅值需求之间存在一定程度的矛盾,需要综合考虑.     

纸张在复印过程中的非线性瞬态温度场分析研究

建立了复印纸张定影过程的瞬态非线性温度场数值模型，运用有限元－有限差分法对普通复印纸张通过定影辊轮时的温度场的变化规律进行了仿真计算。通过对纸张温度的变化及力学特性的综合研究表明，纸张前端在通过定影辊轮0.6s后，纸张温度，干燥收缩对其向上形变的影响，可以忽略，因此分离爪应设置在距定影上辊接触点弧长为60mm的最佳位置。研究结果为复印机结构的计算机辅助工程（CAE）的优化设计提供了理论依据，根据该理论依据改进后的复印机，大大降低了卡纸的故障。     

京东板栗干燥失水特性

研究了京东板栗在不同干燥条件下的失水规律。结果表明:板栗烘干、真空干燥、微波干燥的失水特性主要表现为降速干燥过程,干燥过程属于内部扩散控制。烘干和微波干燥动力学模型为Page方程;真空干燥为单项扩散模型。不同切片厚度具有相同的变化趋势,但对干燥速率的大小影响程度却存在差异。     

YS-620B型组合式轮转印刷机和FQ-1000型分切机

YS-620B 型组合式轮转印刷机是多工位式凹版轮转印刷机,适用于各种塑料薄膜的多色彩、多层次印刷,也适用于塑料编织布及纸类的印刷。整机配有:套印粗、精调整机构,压印启牌复位装置,反印机构,微机张力控制机构,双送料卷双收料卷装置,可作不停机换料的连续生产,还配有印刷数量自动计数,节能电热烘干等装置。FQ-1000型分切机具有集成度高,可靠性强,集放卷恒张力控制,收卷恒张力控制,光电自动纠偏,红外线长度计数和自动减速停车等功能。本机机械部份制造精良,结构紧凑,操作简单可靠,成品卷紧度均匀,端面平整,是分切各种     

裂纹转子过亚临界转速瞬态响应特性

基于建立的裂纹转子瞬态响应动力学模型，得到了有无裂纹转子的数值仿真解。分析了裂纹转子的亚谐波共振特性；研究了刚度变化、质量偏心以及质量偏心角对裂纹转子瞬态响应的影响．将小波分析方法引入到裂纹转子时频特性研究中，得到了有无裂纹转子的小波时频特性，并讨论了它们的差别．     

工艺参数对高强度钢冷冲压界面温度影响分析

为探究先进高强度钢冷冲压成形过程中板料-模具界面温度场变化,以DP590钢板U形件冷弯曲过程为研究对象,采用热力耦合有限元静力算法建立弯曲过程的数值仿真模型,完成了板料-凹模圆角区界面温度场数值模拟,分析了相对圆角半径、压边力、拉伸速度和摩擦系数对界面温度峰值的影响.研究表明:随着模具相对圆角半径减小、拉伸速度增大、摩擦系数增大,板料-凹模圆角区界面温度峰值明显增加;压边力对瞬态阶段界面温度峰值没有明显影响,而稳态阶段界面温度峰值随压边力增加而增大,当压边力压实变形板料后其峰值逐渐趋于稳定.     

动力型蓄电池充电过程高频瞬态模型

现今充电器大多数工作于高频开关模式,因此需要新的电池模型来解释蓄电池在该模式下的充电过程中出现的新特点。为研究蓄电池高频下的瞬态特性及其对充电器工作状况的影响,建立了一个动力型蓄电池充电过程高频瞬态模型。不同于现有蓄电池模型多偏重于描述电池的容性特性,该模型串联加入了一个电感L来描述高频状况下蓄电池的感性特性。依据该模型,对蓄电池充电过程进行了仿真。结果验证了该模型的正确性。基于该模型的系统仿真表明了蓄电池高频瞬态特性对高频开关型充电器输出特性的影响,也可为其优化设计提供准确的依据。     

沥青搅拌设备烘干筒料帘密度建模及仿真

为提高沥青搅拌设备烘干筒的传热效果,掌握烘干筒叶片对石料抛撒特性的影响,以4 000型烘干筒为研究对象,对筒内石料的运动轨迹进行了运动学建模及离散元仿真.采用几何法分象限建立了叶片持料量模型,通过石料颗粒的运动学分析,建立了料帘密度的数学模型.研究了不同叶片型式和圆周数量工况下的料帘密度变化趋势,提出了料帘密度合理的选值区间及叶片的设计方法,并利用EDEM离散元软件对研究结果进行了仿真验证.结果表明:适宜的烘干筒料帘密度范围为30~35g/m3,4 000型烘干筒若采用三段式叶片,则圆周数量可以选择为18片或20片;若采用两段式叶片,则适宜的圆周数量为20片.研究结论为烘干筒结构参数优化提供了科学依据.     

超声引线键合过程的瞬态温度特性

介绍了一种电子封装超声引线键合过程实时测量瞬态温度特性的实验方法,并通过实验研究了超声引线键合过程在分辨率为1ms、分析范围为40ms内的瞬态温度分布,给出了静压力和超声振幅对超声键合过程瞬态温度特性的影响,为引线键合过程的瞬态摩擦学特征估计、工艺参数优化和引线键合过程的在线质量检测提供了技术依据。     

单机架炉卷轧机张力控制模型辨识及仿真

以某炉卷轧机为对象,设计瞬态响应实验,采集炉卷轧机的张力瞬态输入输出数据,用Matlab2007b数据处理工具箱对这些数据进行处理后,应用Matlab2007b的系统辨识工具箱,辨识出可用于单机架炉卷轧机张力控制器设计的线性时不变传递函数模型,并对这些辨识模型进行仿真研究和分析,为进一步研究炉卷轧机控制奠定了基础.图11,参10.     

单体锂离子电池充放电数值仿真与试验

基于锂离子电池生热模型和材料热物性参数,建立了锂离子电池充放电热行为热模型。进行了单体电池不同倍率放电及充放电循环下的瞬态热行为数值仿真。结合电池充放电过程温升曲线测试,验证了锂离子电池数值仿真模型。研究结果表明:单体电池最高温度位于正极柱,最低温度位于壳体顶部。随着电池放电倍率的增大,电池温度升高,单体温差增大。电池外壳材质对热模型传热效果具有一定的影响,锂离子电池电极连接部位温升显著。     

多变量下白萝卜热风干燥特性及数学模型

为研究温度、风速、铺料密度多个干燥变量对白萝卜热风干燥特性的影响,以切片白萝卜作为研究对象,通过实验研究了干燥变量对白萝卜失水过程的影响规律,建立了白萝卜失水过程的数学模型.     

基于传热的烧结料层温度分布模型

通过分析烧结过程传热机理,结合烧结过程的物理、化学变化特征,将烧结料层分烧结矿带、燃烧带、干燥预热带和湿料带分别建立传热控制方程。采用宝钢烧结厂现场生产参数进行求解,得到生产稳定条件下的料层温度分布,根据温度分布规律,绘制出料层各带分布图形。研究结果表明：在正常条件下,湿料带在烧结机纵向长度约70％处消失,干燥预热带在烧结机纵向长度80％-90％处消失;干燥预热带的厚度变化呈现薄-厚-薄的趋势,在纵向40％-50％处达到最大,占整个料层的18％;燃烧带的厚度总体上呈逐渐变厚的趋势,但在纵向中部略变薄,最厚时达到整个料层高度的9％;高配比褐铁矿烧结过程与以磁铁矿或赤铁矿为主的烧结过程相比,呈现出如下新特性：干燥预热带对烧结过程的影响减弱;烧结过程透气性主要决定于燃烧带和湿料带的厚度。     

发动机前端附件带传动系统功率损失的仿真分析

为了深入理解发动机前端附件带传动系统功率损失及其影响因素,通过多体动力学仿真计算某附件传动系统的功率损失。通过试验测定了某型皮带的力学特性参数,据此在Adams软件中建立了系统仿真模型。结合模型阐述了计算附件传动系统功率损失的基本方法与过程。通过仿真计算得到了系统功率损失,研究了预张力、负载、转速和加速度等因素对功率损失的影响。结果表明:功率损失随预张力、负载、转速单调递增,随加速度的变化较小。推算了该系统在一种典型工况下因功率损失造成的油耗。通过开展空载台架试验对比证实了计算模型与方法的正确性。     

熔盐反应堆堆芯动态特性的计算分析

基于点堆动力学和热平衡原理建立熔盐堆堆芯仿真模型,模拟了熔盐实验堆MSRE入口温度恒定工况下,引入50 pcm阶跃反应性后的功率瞬态及温度瞬态.计算结果表明,在小的正反应性引入情况下,堆芯功率一开始将快速增长,但由于负的温度反应性反馈,堆芯功率很快又会下降,并最终维持在比原先功率略高的新功率水平;熔盐温度的变化趋势与堆芯功率类似：由于石墨的温度主要来自熔盐向石墨的传热,因此在反应性引入后,石墨的温度一直上升并逐渐稳定在新的温度水平.本文计算结果与ORNL的结果在趋势上吻合较好,验证了物理模型和数值方法的正确性,为开展熔盐堆系统瞬态特性研究奠定了基础.     

放卷张力系统解耦控制器的设计

针对凹版印刷机放卷系统对张力控制稳定性的要求,提出了一种利用自抗扰控制( ADRC)技术来设计张力解耦控制器的新方法.根据放卷系统的工作机理,建立了放卷张力系统的非线性耦合数学模型,用ADRC方法推导了张力系统的解耦模型,得到了系统阶数和静态解耦模型.在放卷张力系统模型的基础上,利用ADRC技术对放卷系统的张力解耦控制器进行了设计.控制器内部鲁棒性和抗干扰性能的对比仿真结果表明,所设计的ADRC解耦控制器可以较好地实现系统的解耦,并具有比传统比例积分微分控制器更好的内部鲁棒性和抗干扰性.