压电智能材料在悬臂梁结构振动控制中的应用

研究压电材料在柔性悬臂梁结构振动控制中的应用,采用压电有限元方法对压电智能梁的响应进行了数值模拟,在考虑压电片与悬臂梁之间相互耦合作用的基础上,通过有限元软件ABAQUS数值模拟获得压电智能梁在简谐荷载下的响应,并与有关试验结果进行对比来修正压电应变常数及介电常数等参数.通过数值算例对地震荷载作用下压电梁的振动响应进行了数值模拟,结果表明,压电材料对柔性结构的振动控制效果显著,最大控制效率能达到45%左右.     

新型可更换预埋槽道的结构优化

为了解决地铁盾构隧道轨旁设备专用可更换预埋槽道的若干技术关键问题,设计一种新型可更换预埋槽道;采用理论计算与有限元分析相结合的手段,设计一种新型可更换预埋槽道结构形式,并对新型可更换预埋槽道的结构优化方案进行设计及有限元分析,确定预埋锚杆的结构和尺寸以及锁紧螺杆、 T型螺栓的型号和规格。结果表明:结构优化方案1的翼缘直径、厚度分别为38、 9 mm,预埋锚杆直径为20 mm,总高度为99 mm,锁紧螺杆规格为M12×60, T型螺栓型号为M12;结构优化方案2的翼缘直径、厚度分别为48、 10 mm,预埋锚杆直径为24 mm,总高度为100 mm,锁紧螺杆规格为M14×60, T型螺栓型号为M14。     

用基因算法实现切削参数的现场实时优化

为了使金属切削加工中,切削参数能实现实时优化保证产品质量和设备效率,提出采用基因算法。它是基于生物进化理论的优化算法,对问题进行全局的、并行的启发式探索优化,因而可以防止收敛于局部最优解,且搜索效率优于其它方法;适用于具有多参数、多约束条件和多目标的切削参数优化。基因算法结合现场实际工况的反馈信息实现了实时优化,在任一不同的生产条件下均能达到最优值。     

两类耗能式桥墩防船撞护舷性能研究

设置耗能式防撞护舷已成为目前减少桥墩受船撞损失的有效方法.文章从碰撞力规范公式以及材料力学特性分析了低碳钢防撞护舷和FRP防撞护舷的工作原理,通过ANSYS-LS/DYNA软件建立船舶、低碳钢防撞护舷以及FRP防撞护舷模型,分析了低碳钢防撞护舷与FRP防撞护舷防撞性能的异同.结果表明,在相同板厚设置下,低碳钢防撞护舷同FRP防撞护舷相比,低碳钢防撞护舷最大碰撞力更高、耗能比例更高.在不同板厚设置下,即不同护舷刚度设置下,两类耗能式防撞护舷性能都受船艏与防撞护舷的刚度比影响.在船艏刚度不变时,随着船艏与防撞护舷的刚度比减小,船与防撞护舷碰撞力增大,防撞护舷的耗能比例减小.     

压电陶瓷用于柔性悬臂梁振动控制的试验研究

依据压电陶瓷驱动器的振动控制原理和梁表面的应变方程确定压电陶瓷片在悬臂梁上的粘贴位置,采用独立模态控制方法对柔性悬臂梁进行振动主动控制试验研究.为提高信噪比并保证后继控制的可靠性和有效性,对传感信号进行了滤波处理.试验结果表明,将压电陶瓷片布置在悬臂梁的合理位置上并采用主动控制方法,可以有效地抑制悬臂梁的振动,使悬臂梁前3阶模态的加速度及响应谱峰值均减小40%左右.     

带有磁流变阻尼器的结构振动实时控制试验

对一带有SG-MRD40磁流变阻尼器的3层钢框架模型结构进行了结构减震控制模拟试验,基于Matlab/Simulink及WinCon编制实时控制软件,将依据LQG控制算法的最优控制,通过Q8系列HIL控制卡输出通道驱动继电器开关,将所需电压施加到阻尼器上,在振动台上进行了0～40Hz正弦扫频及前3阶自振频率的正弦波下LQG半主动控制系统的试验.试验结果表明,通过Matlab/Simulink调用WinCon实时控制软件进行半主动控制是有效的,半主动控制系统能够使模型结构的地震响应得到显著的降低,其中顶层位移响应和绝对加速度响应的峰值减小了近40%左右,而所需电源功率只有10W左右.     

加工中心工艺参数智能生成系统的研究

为了提高加工中心的应用水平,优选刀具及自动生成工艺参数是一个极其重要而又难以获得满意解决方案的课题。该文提出一种以基本切削数据库为基础综合利用多种人工智能技术,根据实际工况,通过学习修正、记忆、实时生成对实际加工环境具有广泛适应能力的最佳切削参数和优选刀具的新方法。利用这一系统可以使一个普通操作工人达到专家级对加工中心机床的应用水平。生产验证表明,利用本软件选择的刀具和切削参数使生产效率平均提高５０％以上。     

基于无人机航拍图像的输电线异物检测算法研究

目前无人机电力线巡检已成为热点，但采用人工解译的方法对航拍图像中电力线异物判别效率低下。因此，为实现无人机智能高效巡检，提出一种基于电力线中线的异物检测方法。首先，采用先验知识与最小二乘算法对电力线图像中电力线的中心线准确提取;其次，对获取的中线经过像元的变化设定阈值判断电力线上是否有显著性异物，通过二值图像判断像元偏离电力线中心线距离进而辨别是否有颜色相近的异物;最后，采用RCF边缘检测和区域生长法对提取异物范围。该方法以电力线中线为基础，判断电力线上是否有颜色相似的异物，从而达到复杂背景下异物检测的目的。通过实验证明了该方法能有效地检测出输电线上存在的异物，并且准确度高、轮廓提取完整。