基于热网络模型和参数估计的感应电机定子绕组温升测试方法

对感应电机定子绕组进行直流温升测试,可以在避免转子温度干扰的条件下,有效分析和验证定子的散热能力。然而,定子绕组温升实验存在耗时长和难以获得绕组最高运行温度的问题,而利用热模型计算所得的绕组温升精度又较难保障。为此,提出一种基于热网络模型和参数估计的感应电机定子绕组温升测试方法。该方法通过热网络模型描述定子绕组温度的变化,再利用定子绕组温升实验的若干样本数据,结合参数估计原理,准确获得热网络模型参数,从而对定子绕组的整个温升过程进行有效估计。结果表明:在完成参数估计后,定子绕组热网络模型可准确获得不同电流条件下的定子绕组温升过程。因此,所提温升测试方法不仅可节约温升测试的实验时间,还可获得实验中无法测量得到的定子绕组最高运行温度,为电机定子绕组后续设计与改进提供一定依据。     

镗铣加工中心主轴系统热误差测量实验研究

目的通过对TX1600G复合式镗铣加工中心主轴部件热误差测量实验研究,找到主轴热关键点位置,检测其温升情况以及其热变形,进而确定产生热误差的主要影响区域.方法设计温度与热误差测量实验方案,采用红外热像仪布置和优化温度测点,并采集温度数据,对比各位置测点的温升情况确定热关键点;采用API主轴分析仪测量X、Y、Z三个方向的热变形值,对比数据进而确定热变形最大的方向.结果主轴在转速3 000 r/min下,当实验达到热平衡时,Z向热伸长最大;主轴中部的前后端轴承位置的温升较大,为热关键点,且Z向热变形曲线与温升曲线的趋势基本相同.结论加工中心主轴在实际运行中的误差主要是由温升引起的轴向热伸长误差,控制Z向伸长热变形能有效地提高加工精度.     

大平面砂轮磨齿的温升分析

当前平面工件磨削热模型研究较多,但不能应用于齿轮类曲面零件的磨削计算。为此将移动热源法与映像法相结合,在齿轮渐开线圆弧拟合的基础上,建立了大平面砂轮磨齿加工的解析热模型,可用于磨削时齿轮的温升分布计算。同时,在有限元软件ANSYS中对磨齿过程进行了仿真,并将解析热模型和有限元热模型的准稳态温升分布进行比较分析。结果表明,两者的温升分布只在接触区及其与非接触区的交界处存在一定的误差,总体结果吻合较好。其解析热模型可用于齿轮类曲面工件加工时的温升分析。     

带电压反馈智能接触器的热分析模型

针对智能与普通交流接触器热分析问题的异同点,建立了同时考虑主回路和磁系统发热的智能接触器热分析模型.该模型根据智能接触器的线圈控制回路在脉宽调制下交替导通-关断的特点,利用磁路法建立了线圈控制回路导通与关断时磁系统的特性微分方程组,并通过求解该微分方程组建立其磁系统的热源模型.同时,结合两种接触器的共同特点将普通交流接触器的热分析方法扩展到了智能接触器.利用该热分析模型对一采用优化线圈及铁芯参数的智能接触器在稳态工作下的温升进行了热分析,并进行了实验验证.分析结果表明,与普通交流接触器相比,智能交流接触器在更小的线圈及铁芯参数下,仍可有效降低磁系统的发热温升,且稳态工作下的温升满足国家标准要求.     

干接触体滑动过程温度场的计算

该文建立无润滑条件下滑动接触模型,考察相对滑动过程中摩擦热的产生以及传导,并研究了工程实际中对胶合、磨损、局部塑性变形有重要影响的局部温升。利用快速Fourier变换,求解L ap lace热传导方程,获得了光滑及粗糙表面的瞬时温升,以及接触体的体内各离散点的温度,从而得到半无限体干接触的温度场。结果表明:局部接触压力和摩擦因数以及相对滑动速度是和摩擦热直接相关的3个参数,在相同载荷下的粗糙峰表面接触处的瞬时温升远高于光滑表面接触处的温升。     

150MD24Y20高速电主轴热特性分析

目的分析电主轴热变形产生及分布,为研究电主轴热误差,提高主轴加工精度提供理论依据.方法基于电主轴稳态温度场分布,采用ANSYS顺序耦合理论,分析高速电主轴热变形分布情况.通过电主轴测试系统建立热变形实验,测量高速电主轴工作端热变形,验证有限元仿真结果.结果仿真结果表明:随着电主轴速度增高,主轴热变形和温升也越来越大.电主轴在热稳态下,沿着轴向伸长而径向弯曲变形.结论当主轴材料一定,热变形与速度几乎呈线性关系,同时,主轴温升越大,热变形越大.此结论为有效控制主轴热变形,减小热误差及提高主轴稳定性提供理论基础.     

柔性接触压力下接触网导线的温度场仿真

为减小弓网系统温度分布对摩擦副电接触性能的影响,利用COMSOL Multiphysic软件建立了弓网系统温度场仿真模型,通过温升实验验证了模型的有效性.对柔性接触压力下接触网导线的热时间常数和稳态温升进行了仿真计算.随着滑动速度的增加,热时间常数逐渐减小,稳态温升呈现先减小后增加的变化趋势.随着接触电流的增加,热时间常数保持不变,稳态温升变化较小.相比于刚性接触压力,当滑动速度和接触电流恒定时,柔性接触压力下的热时间常数更小、稳态温升更低.     

考虑热-变形耦合的主轴-轴承系统瞬态热特性分析

为了更准确地预测主轴-轴承系统的温度场并实时监测关键零部件的温升情况,建立了考虑热-变形耦合的轴系瞬态热网络模型。根据热弹性力学理论,推导出主轴-轴承系统在装配应力、离心应力和热应力综合作用下的径向复合变形方程,基于热网络法优选试验轴系关键部件作为温度节点,综合考虑润滑剂黏温效应及轴系径向复合应力与变形,实时修正轴系热源、热边界条件等特性参数,实现了温度场与变形的耦合分析。通过编程求解获得了不同条件下轴承的瞬态温升曲线及轴系关键热参数的瞬态特性,结果表明,主轴转速越高,轴系热平衡温度越高,平衡时间越短;迭代步长的选取只影响温升曲线的收敛时间,不影响稳态温度值。与试验数据的对比结果表明,使用该瞬态热网络模型预测轴系温度场可显著降低计算误差。     

风电控制器模块的高海拔热性能研究

对自然散热条件下风电产品中控制器模块的高海拔热性能进行了研究。首先分析了海拔高度对空气特性和风扇性能的影响,并总结归纳了常用高海拔温升评估方法,特别是经验公式计算法和温升系数修正法。以风电变流器中的控制器模块为例,针对高海拔自然散热条件,采用试验测试和热仿真计算的方法,对目前的经验计算公式进行了系数修正,并验证了温升系数修正法的准确性。同时指出在具有准确的仿真模型条件下,热仿真模拟法也是一种有效的计算手段。对自然散热条件下控制器模块的高海拔热性能进行了详尽的研究分析,找到了评估高海拔温升特性的有效方法,也为风电产品在其他散热条件下的高海拔热性能研究提供了参考。     

角接触球轴承热特性分析及试验

为了预测并控制轴承运转过程中热态特性对进给系统精度的影响,基于球轴承拟静力学和摩擦生热理论,计算了包括自旋摩擦力矩在内的摩擦生热,分析了热传递方式,并建立了热传递模型和一种考虑接触热阻的球轴承组件有限元热结构模型。采用有限元法仿真轴承组件稳态温度场,搭建试验台测试了不同转速和载荷下轴承的稳态温度分布及轴向热位移。结果表明:转速和轴向载荷对轴承温升及轴向热位移影响较大,其中温升在10℃以内时,轴向热位移与温度线性关系明显;在温度场中,滚珠温度最高,内圈温度次之,外圈温度最低;仿真结果与测试结果相对误差在7%以内,可有效预测轴承在不同工况下的稳态温度场及轴向热位移。     

宜昌市近59年来的气候变化趋势分析

利用1951年9月～2010年8月宜昌站逐日气象资料,采用气候趋势系数、5a滑动平均法、累积距平和一元线性回归法对宜昌市近59年来的气候变化趋势特征进行了诊断分析,结果表明：宜昌市的年平均气温呈现上升趋势,年平均最低气温的上升速率高于年平均最高气温的上升速率,导致年平均日较差呈现下降的趋势;在季节变化上,除了夏季,其他季节都呈升高趋势,其中春季的上升趋势最为显著.年降水量呈现略微增加的趋势,冬季增加趋势较为显著.该成果对进一步研究和预测宜昌市的气候变化有着重要意义.     

摩擦副本体温度的计算模型

本文建立了一个传热系统模型,它只考虑摩擦副接触区的几何形状,表层材料的物理参数和表面上的润滑油的物理参数。通过系统分析和能量方程导出稳定导热方程的定解问题,考虑摩擦副表面和侧面上的润滑油的强迫流动及其对流换热,给出了一个相对简单的摩擦副本体温升的理论解。结果表明,低速情况下,摩擦副接触长度显著影响其本体温升,接触长度愈长,本体温升愈高;高速情况下,接触长度对本体温升影响不大;通过侧面对流换热冷却能有效地降低摩擦表面的本体温升。     

山区公路长下坡路段货车鼓式制动器温升规律数值分析

结合龙岩典型长下坡事故黑点路段,建立鼓式制动器温升规律有限元热分析模型,对货车鼓式制动器在紧急和持续制动工况下的温升规律和具体路段下重复制动货车鼓式制动器的温升规律进行了深入分析,并进行了实车试验验证.研究结果表明:车辆载重、车辆运行速度、道路坡度、制动鼓比热容是影响制动鼓温升规律的主要因素;实车制动行为与驾驶员心理、车辆运行速度及道路线形条件有密切关系,只有结合具体路段车辆运行状况及制动方式才能相对准确地进行模拟分析实际制动鼓的温升规律;基于运行速度的长下坡路段制动鼓重复制动温升规律模拟是一种可参考使用的方法.     

长脉冲激光与硅材料相互作用的温度场

采用Matlab软件数值模拟了长脉冲高斯激光辐照硅材料的径向与全场温度场分布,分析了激光能量与辐照时间对硅材料温升的影响。模拟结果表明:靶材温升区域主要集中在激光半径的辐照区域,并且温升区域随激光能量和辐照时间的增大而扩大,随着径向与轴向方向的延伸,温升逐渐减小。     

胶合板胶层温度变化规律的研究

<正>本文主要研究胶合板板坯中胶层温度测量方法及温升规律与胶合板胶合强度之间的关系。试验结果表明:胶层的温度变化可分为快速升温、缓速升温和降温三个阶段;当胶层升温到100℃后,必须再保持一段时间,才能使胶层具有一定的强度和耐水性,但过长反而使胶层质量变差,为了使胶合板本身质量变异性减少,板坯越厚应采用偏低的热压板温度。     

基于气泡生长动力学的氢氧化镁阻燃性能分析

为了研究高温下氢氧化镁对沥青阻燃性能的影响,根据氢氧化镁的热解行为和气泡在热沥青中生长过程,基于气泡生长动力学模型,分析了温度及升温速率对氢氧化镁阻燃性能的影响.结果表明:随温度升高,蒸汽泡直径增大,低升温速率使氢氧化镁脱去更多结晶水,阻燃效果更好;气泡界面推进速度出现了迅速减小、维持相对稳定、与氢氧化镁失重率相一致3个阶段,升温速率对这种变化趋势没有明显影响,氢氧化镁的阻燃效率也有类似的变化趋势;液相沥青的径向速率增大较快,说明气泡生长速率增大,当氢氧化镁的失重率较大时,脱去的较多结晶水,吸收的更多热量,释放出较多的水蒸气,阻燃效果更好.可见,温度及升温速率明显影响氢氧化镁对沥青的阻燃性能.     

云南咖啡豆烘焙温度曲线试验研究

通过l组云南咖啡豆的烘焙试验,观察并分析其烘焙效果,得出烘焙温度曲线中影响烘焙效果的主要因素是烘焙温升速度和出豆温度.通过试验得出,在烘焙初期用较高功率、10～15℃温升速度,后期用较低功率、1～2℃温升速度,既可以保证较高的烘焙品质,又可以保证较高的烘焙效率.     

长下坡工况中通风制动盘热性能的仿真分析

汽车在长下坡工况中,驾驶员需要通过轻踩刹车,使得汽车维持安全稳定的速度下坡,此时的制动盘处于拖磨的状态,温度会不断上升,极有可能产生制动热衰退的风险.为了研究在长下坡工况中制动盘的温升情况,本文基于fluent仿真软件,对几种不同的坡度、车速和车重的长下坡工况中的通风制动盘的热性能进行仿真分析,得出了制动盘在长下坡拖磨工况中的盘体温度场及温升曲线,确定了坡度、车速和车重增大均使制动盘温升速率增大,而车速增大会使制动盘对流换热加强,最终制动盘温升速率会随时间推移逐渐减小,对设计汽车长下坡工况中制动器性能有参考作用.     

钢-混凝土结合梁试件降温与升温过程的数值计算

根据非稳态导热的控制微分方程,建立了钢-混凝土结合梁试件降温与升温过程的数学模型.将恒热流的三维导热问题视为相应的3个一维导热问题的叠加,并采用有限差分法对控制微分方程进行离散,对钢-混凝土结合梁试件在强迫对流环境下的降温(25～-45 ℃)和自然对流环境下的升温(-45～25 ℃)中的温度分布进行了数值计算.研究结果表明:在降温与升温过程中,钢-混凝土结合梁试件内部各点温度变化速率不相同,导致试件内温度分布不均匀,形成了温度梯度;气温的较大变化会使钢-混凝土结构内部温度分布不均匀,由此产生的温度应力可能会破坏桥梁结构.