一种新型变刚度关节结构设计

为研制出一种符合人体肘关节参数的变刚度关节结构,使其在实际应用中能更好帮助到人类.以人体肘关节为例提出了一种符合人体关节形态的变刚度关节结构.在关节中采用了弹簧片、行星轮系和曲柄滑块机构.通过两台电机分别驱动太阳轮和外齿圈,将行星轮的转动转化成滑块的移动,从而改变弹簧片的支撑位置并改变关节的刚度.与其他同类设计相比,所提出的关节在结构和布局方面更符合人体关节的结构形态,可应用于其他关节的设计.     

弯管中气固两相流冲蚀模拟研究

以某含有固体杂质微粒的输气过程为研究背景,运用ANSYS-FLUENT软件中E/CRC冲蚀磨损模型,对输气管道中的90°弯管进行气-固两相流的模拟计算,讨论不同的气体速度、固体杂质微粒的质量流率以及固体杂质微粒的微粒粒径对弯管的冲蚀磨损的影响.分析结果表明:气体入口速度越大,90°弯管的冲蚀率越大;固体杂质微粒质量流率越大,90°弯管的冲蚀率越大;当微粒粒径小于某一临界值时,微粒粒径越大,冲蚀率减小,当微粒粒径大于这一临界值时,微粒粒径越大,冲蚀率越大.在工程应用中可用于气体运输管道的检测,节约检测成本,提高管道输气的安全性.     

利用应变模态差识别弯管内部损伤

为研究利用应变模态差识别弯管内部损伤的方法,以损伤前、后的应变模态差作为弯管损伤识别的损伤指标对其展开研究.首先,基于位移模态和应变模态的模态叠加特性和正交性推导了应变模态差公式;其次,利用有限元软件ABAQUS建立不同工况的弯管简化模型进行数值模拟.处理分析得到应变模态差曲线,以此判断损伤的存在和位置以及损伤程度.结果表明,通过该损伤指标能很好识别弯管损伤的存在和位置,并能有效地反映其损伤的程度;改变弯管的径厚比和弯曲形式,该指标对弯管损伤识别仍然适用.证明了基于应变模态差的弯管内部损伤识别的可行性.     

基于灰色系统理论的常压蒸馏装置腐蚀预测

针对某炼油厂炼制中东进口原油后常压蒸馏装置设备冲刷腐蚀明显加重的问题,在常压蒸馏塔顶换热器入口分配管弯头处进行定点测厚,对其厚度减薄情况进行监测.弯头壁厚数列是准光滑序列,它的一次累加生成具有准指数规律,可以建立灰色微分方程.针对此灰色腐蚀系统建立GM(1,1)模型,利用此模型对原始数据序列进行模拟的平均相对误差为1.90%,而通过对原始数据序列加上100进行平移,然后再从预测结果中扣除增加量的方法得到改进的GM(1,1)模型,平均相对误差为1.31%,模型精度得到提高.采用全部数据建立改进的GM(1,1)模型,对弯头的壁厚进行模拟,对未来可能的壁厚进行区间预测.结果表明:弯头在2 a的使用期内是安全的,3 a后弯头极有可能蚀穿;采用灰色系统理论对冲刷严重的部位进行寿命预测是可行的,有助于制定合理的检修周期,保障设备的安全.     

低硬度P91钢弯头的组织与性能分析

火力发电通过提高发电机组的蒸汽参数可以获得更高的发电效率,但更高的蒸汽参数给火电厂的安全运营带来新挑战。蒸汽管道弯头是火电机组系统中的事故多发区,其组织性能的研究对于指导管件生产与电厂设备运营管理具有重要意义。某电厂某1 000 MW超超临界机组在进行金属监督检验时,发现材质为P91钢的管道弯头背弧面局部硬度偏低。通过硬度试验、拉伸试验、金相检测、扫描电子显微镜、透射电子显微镜等分析,对其硬度偏低部位的显微组织与力学性能进行研究。经分析,P91弯头局部区域硬度偏低的主要原因是组织老化、析出相长大导致其各项强化作用减弱。     

弯管差压测流最佳测量断面的选择

本文从分析弯管内水流运动规律出发，建立了弯管水流流量压差关系的基本公式。并通过大量试验，对弯管差压测流最佳测量断面的选择进行了较深入的研究，提出了最佳测量断面的选择范围，取得了规律性的有价值的结果。     

基于N-S方程数值解的弯管流量计漩流理论

提出了基于N-S方程数值解的弯管流量计漩流理论模型,该模型彻底解决了弯管流量计研究历史上试图建立一个完整、准确的理论模型难题,对于指导弯管流量计的理论研究、实验研究和产品开发具有重要的理论指导意义。     

基于表面肌电的肘关节运动角度预测

表面肌电信号(sEMG)由于能够反映用户的动作意图而被广泛应用在上肢康复治疗系统中.针对目前上肢康复机器人的手臂关节运动控制不灵活的问题,提出一种基于sEMG的肘关节运动角度预测方法.为解决单一的时域特征提取方法存在的时间效率高而稳定性不足的问题,从时域和频域分别提取特征值,采用BP人工神经网络建立表面肌电信号与肘关节角度的映射模型,实现肘关节角度的预测.实验结果表明,该模型的预测结果与真实角度值有高度的一致性,有助于提高上肢康复机械臂的灵活性.     

风力送丝系统中S型弯管内纯空气流的阻力受管形影响研究

为减少烟丝气力输送系统阻力损失以提高系统风力利用率，对系统中S型弯管的流场特性与阻力特性进行了研究．用Fluent软件模拟了纯空气通过S型弯管时管内流场特性及S型弯管内的压降，分析了弯管夹角（θ）、弯管曲率半径（r）与料管直径（D）之比对S型弯管流场特性及其压降的影响．研究发现，单位长度S型弯管的压降随弯管夹角及弯管曲率半径增大而减小，弯管夹角（θ）和弯管曲率半径（r）与料管直径（D）之比的最佳取值范围分别为θ≥75°和6≤r／D≤15．所得到的结论为优化设计S型弯管提供了参考．     

水平弯管内气固两相流的试验研究与数值模拟

在低压浓相气力输送试验系统中,采用石膏粉为输送物料,进行水平弯管气力输送试验,并采用ANSYS软件对水平弯管气力输送进行数值模拟。通过试验,得出弯管的压力降随弯曲角度的增大而增大、随曲率半径的增大而减小的变化规律,并拟合出压力降与各输送特性参数之间的理论关联式;模拟结果显示,随着弯曲角度的增大,弯管内侧与外侧的压强之比愈来愈大;固相与气相的分布梯度更加明显,固相偏向外侧,气相偏向内侧,呈现更加复杂的紊流。