基于VDM的复杂装备故障数据分析

在历史故障数据基础上，分别掏建故障信息、装备信息、装备使用状况的数据集市，通过数据挖掘模型和可视化交互平台，形成基于可视化数据挖掘（Visual Data Mining，VDM）故障分析架构。以此架构为基础，探讨了故障数据仓库的建立以及故障数据挖掘算法，对实际故障数据进行预处理，并分析故障责任、故障趋势、故障分布等特性，得到图形化的分析结论，为装备的设计、制造、维护提供支持。     

基于ADAMS／VIBRATION的采煤机截割部振动特性研究

建立了采煤机截割部刚柔耦合虚拟样机的振动模型；利用ADAMS／VIBRATION模块对其振动特性开展了研究；确定了对系统整体性能不利的模态振型和频率，发现截割部电机对系统振动的影响较大；并找出了截割部高速端惰轮轴处轴承失效的主要原因；为有效地抑制采煤机截割部的振动和对其进行局部结构优化提供了理论依据，对全面掌握截割部系统的动态性能具有重要价值。     

基于Pro／M对齿轮泵齿轮轴的精确建模和模态分析

以Pro／E为平台，依据方程精确建立齿轮泵的齿轮轴三维实体模型，并以振动力学和有限元理论为基础，建立齿轮轴的有限元模型，利用Pro／E集成环境Pro／MECHANJCA对其进行模态分析，计算出其前4阶固有阵型和固有频率，为齿轮泵的齿轮轴优化设计提供理论依据；为其动力响应的计算奠定了基础；为改善齿轮泵的动态特性、避免共振的发生、提高其工作的可靠性提供了一种方法。     

气制动ABS电磁阀压力动态特性研究

为了解决ABS气动系统建模过程中采用一、二阶系统模型所出现的压力估计不精确和电磁阀动态特性过于简化等问题，基于某客车压力调节器，设计了ABS气压系统试验平台。通过改变电磁阀的控制信号对制动气室入口处的压力动态特性进行了测试分析；采用回归分析的方法对压力特性曲线进行了参数辨识；综合考虑气室初始压力、电磁阀开关滞后等影响因素建立了气压电磁阀的压力特性等效模型并进行了验证。试验与仿真结果吻合，表明所建立的模型和测试系统是有效的。     

利用共轭梯度法反演钢包内钢液温度分布

为提高钢铁生产中浇铸的命中率，需对钢包内钢液温度进行测量，传统方法是用热电偶直接测量，但热电偶易损坏、成本高，且测点数目有限，不能完全反应钢液温度分布情况。针对上述问题，提出使用共轭梯度法（CGM）反演钢液温度分布。建立钢包的二维稳态传热模型，采用有限元法对钢包传热模型进行离散，获得钢包传热系统温度场；通过构建误差信息最小化函数，建立反演模型，利用CGM对刚包内钢液温度分布情况进行反演。并对某80t钢包模型仿真试验。试验证明，利用上述传热学反问题能够有效的对钢包内钢液的温度分布情况进行辨识，证实了通过传热学反问题方法辨识钢包内钢液温度分布的有效性，为钢包内钢液温度的准确识别提供新的技术手段。     

聚合物纳米复合电介质电热耦合分子断裂击穿特性与机理研究

薄膜介电电容器是电力系统、新能源汽车及电磁能装备中广泛使用的高功率储能设备.但面对越来越高的工作温度,电介质的击穿强度急剧下降,导致电容器的储能密度大幅减小.为了明确电介质击穿特性和温度间的定量关系,本文制备了聚丙烯/氧化铝和聚醚酰亚胺/氧化铝纳米复合电介质,研究其击穿强度的温度依赖性.结果表明,电介质的击穿场强随温度升高下降幅度增大,两者间为凸函数关系.但传统击穿模型均得到击穿强度与温度的变化为凹函数关系,与实验结果不符.本文建立了电热耦合分子断裂击穿模型,模型解析值与实验数据的最大误差仅为3.57%;从分子定向运动导致局部分子链相互作用强度下降的角度揭示了聚合物的击穿机理;纳米填料掺杂会导致复合电介质中的分子链受到束缚,界面区分子链间相互作用增强,并减少弱束缚分子链段,提升电介质的击穿场强及其温度稳定性.该研究为开发耐高温储能电容器提供了理论模型支持.     

基于尖点位移突变模型的多夹层盐穴储气库群间矿柱稳定性分析

考虑到盐穴储气库群问矿柱失稳破坏可以看成矿柱变形从连续逐渐变化到系统发生突变的过程，是一种典型的非线性突变问题．本文建立了盐穴储气库群间矿柱稳定性分析的尖点位移突变模型，克服了单纯采用有限单元强度折减法计算矿柱稳定性安全系数过程中不能精确量化失稳判别标准的缺点，大大提高了矿柱稳定性安全系数模拟计算精度．利用上述模型研究了埋深、内压、矿柱宽度、蠕变时间等因素对多夹层盐穴储气库群间矿柱稳定性影响规律，并实例计算得到国内某盐穴储气库Y一1和Y一2间矿柱的稳定性安全系数，给出相应作业参数推荐值．计算结果表明：尖点位移突变模型具有很好的实用性，能精确给出矿柱稳定性安全系数；矿柱安全系数随着埋深和运行时间增加而降低，随着内压和矿柱宽度增加而增加．由于Y-1，Y-2盐穴储气库为采卤形成的溶腔再利用，导致矿柱宽度过小，造成矿柱稳定安全系数低，受到内压、运行时间、内压差和采气降压速率影响较为显著，建议内压不低于7MPa，使用年限不大于5年，内压差不大于3MPa，采气速率不大于0．50MPaJday．     

大展弦比飞机几何非线性气动弹性稳定性的线性化方法

基于动力学小扰动假设建立了具有大展弦比机翼柔性飞机的全机几何非线性气动弹性稳定性分析的线性化方法和工程求解流程,并通过复杂算例验证了该方法的工程适用性.对某高空长航时无人机,计算了飞机在平飞设计载荷以及阵风载荷作用下的非线性静变形,在对应的非线性平衡态下对全机进行动力学线性化,计算了考虑静态大变形因素的全机固有振动特性,采用偶极子格网法计算了非定常气动力,进一步分析了全机的气动弹性稳定性,并与传统线性计算结果进行了对比研究.计算结果表明,由于结构大变形引起的几何非线性会引起机翼面内弯曲和扭转的运动耦合,改变相应模态的频率和振型,从而影响气动弹性耦合关系,降低颤振临界速度.传统的线性方法不但不能得到准确的颤振临界速度,而且有可能给出错误的稳定性结论.因此,对于具有大展弦比机翼的高空长航时无人机,以及类似的大柔性飞行器,必须在其设计过程中进行几何非线性气动弹性稳定性分析.