基于断裂回转支承对连接铸件的影响

针对目前回转支承开裂问题对连接铸件载荷影响研究较少,阐述了外圈断裂回转支承对连接铸件影响的基本成因,基于断裂力学理论,建立了有裂纹和无裂纹回转支承的有限元分析模型,完成了对外圈开裂后载荷特性分析、裂纹扩展特性分析以及滚动体运动影响分析,获得如下结论:外圈开裂后内圈径向载荷作用将导致开裂两侧螺栓孔位置处切向力发生突变,而径向力保持不变;回转支承开裂对铸件影响主要发生在穿透裂纹形成初期,裂纹源面张开一定间隙后对连接铸件的安全性影响可忽略;外圈裂纹由内向外扩展比由外向内扩展对铸件安全性影响大;开裂后运行回转支承使螺栓孔处位置产生周期放大载荷,降低铸件的使用寿命.对实际工程未及时发现回转支承开裂情况,导致其长时间继续运行,应对连接铸件在开裂位置附近处进行探伤检测.     

基于多特征参量的回转支承智能健康状态评估

为了提高回转支承运行可靠性,及时发现其潜在的失效,实施良好的设备维护与管理,有必要对其进行健康状态评估。选取表征回转支承健康状态的温度和扭矩作为特征参量,建立了一种采用遗传算法优化动态递归Elman神经网络的回转支承多参量健康状态评估模型,并利用3 MW变桨回转支承疲劳寿命实验数据对该模型进行了网络训练和测试。结果表明,该模型评估结果与实验值相符,可准确地对回转支承进行健康状态评估。     

基于显式动力学的发动机转子中介轴承的仿真分析

为研究复杂工况下中介轴承的动力学特性，针对外圈支承于低压转子轴颈，内圈支承于高压转子轴颈支承形式的中介轴承的工作特点，应用LS-DYNA建立了中介圆柱滚子轴承动力学模型，开展动力学仿真。该模型以显式算法为基础，在充分考虑中介轴承转速、旋转方向、负载、接触及摩擦的条件下，基于动力学仿真模型，分析了中介轴承应力水平随内外圈旋转方向、内外圈转速及径向外载荷变化的规律。分析结果表明：在内外圈反向旋转以及外圈转速增加的情况下中介轴承的振动更为平稳，而在径向外载荷增大的情况下，中介轴承的振动更加剧烈。仿真结果验证了模型的正确性，为中介轴承故障诊断提供了有益参考。     

基于多特征集融合与多变量支持向量回归的回转支承剩余寿命评估

针对回转支承剩余寿命难以评估的问题,提出一种基于温度、扭矩、振动信号时域内多个特征值融合和多变量支持向量回归(MSVR)的剩余寿命评估新方法。该方法通过主成分分析(PCA)求得温度、扭矩、振动信号性能衰退指标量化回转支承性能衰退规律,以此作为输入量构建多变量支持向量回归回转支承剩余寿命评估模型。MSVR克服了结构简单、信息匮乏等缺点,实现变量之间冗余信息的消除和样本数据潜在信息的最大挖掘,采用回转支承全寿命实验数据对评估模型进行检验,结果表明MSVR可获得准确的评估结果。     

考虑线损电量优化分布的配电网线路最优组合模型

为了解决高耗能、低功率因数等负荷情况下传统降损措施难以满足线损率要求的问题,实现基于网络的线损管理方法,提出了一种配电网线路最优组合模型。阐述了线损电量优化分布方法在线损管理工作中的应用场景及解决的问题,并根据场景及应用需求,构建了线路最优组合模型。针对核心模块提出线路最优组合算法,以组合后线损率满足考核要求的线路数量最大化为目标,以线损率考核标准为约束条件,利用建模工具进行求解。算例结果表明:该模型能够有效确定配电网高损负荷的转移方向,为后续的网络重构、网络规划等工作提供可靠的依据。     

用最小费用流的允许边算法求解指派问题

构造指派问题的最小费用最大流模型,并将基于对偶原理的允许边算法用于该模型,提出了求解指派问题的一种新算法。该算法按照互补松驰条件,通过修改已标号节点的势,在容量-费用网络中逐步扩大允许网络,并在其中增广流量,直至求得容量-费用网络的最小费用最大流,此最大流中的非0流边即对应于指派问题的最优指派。在迭代过程中,后续迭代充分利用了上一迭代的信息,有效节省了计算量。对于非标准指派问题,可以直接求解,而不需要先将其转化为标准形式。     

装配网络流最小费用问题

讨论装配网络流的最小费用问题。分配网络流和装配网络流是生产网络流的2种特殊简化模型,其中装配网络由4种不同的点构成:用来转运的普通点O-点,用来提供原料的源点S-点,用来收集成品的终点T-点,用来进行装配或合成操作的装配点C-点。在研究装配网络流基本结构及其对偶性质的基础上,定义了一个唯一确定过程来计算原问题的基本可行解和对偶问题的基本解。最后,给出解决该问题的一个网络单纯形法,并对该算法的步骤3如何确定出基变量以及更新基本可行解加以说明。     

网络配流优化准则及其评价研究

针对网络配流问题,分别建立了系统最优、用户均衡和最小化最大延迟3个优化准则下的数学规划模型.在此基础上,给出了评估分配结果的3个指标:平均延迟、最大延迟和公平性,并阐述r其作用与意义.最后给出了一个具体箅例.该算例的结果表明:系统最优分配方法可以保证整体性能最优,但公平性最差,而其他两种方法在某些条件下则可以保证分配方法的公平性,但无法获得较优的整体性能.     

MODEL AND ALGORITHM FOR OPTIMAL SYNTHESIS OF LARGE SCALE HEAT EXCHANGER NETWORKS WITHOUT STREAM SPLITTING

提出了大规模无分流换热网络最优综合问题（流股数超过５０股）的严格的混合整数非线性规划（ＭＩＮＬＰ）超结构模型．该模型建立在新的超结构基础上，可包含更多可行的换热网络结构，并成功地解决了“组合爆炸”问题．同时针对该模型提出了改进的遗传算法．文中给出了大规模换热网络综合的一个工业实例：乙烯装置的换热网络改造     

基于数据驱动的回转支承性能退化评估方法

为解决工程机械中大型回转支承工作环境恶劣,但可靠性要求较高的问题,提出一种基于集合经验模态分解-主成分分析(ensemble empirical mode decomposition-principle component analysis,EEMD-PCA)的振动信号降噪和性能退化过程评估方法。结合EEMD和PCA各自优势自适应地选择全寿命振动信号中最能反映回转支承性能退化趋势的成分进行重构以实现降噪,提出以PCA模型中的统计量连续平方预测误差(continues square prediction error,C-SPE)作为回转支承的性能退化特征,建立回转支承性能退化模型。利用自制的回转支承性能试验台对型号为QNA-730-22的回转支承进行全寿命疲劳试验。研究结果表明,该方法具有较好的降噪效果,建立的性能退化模型准确地反映出不同阶段回转支承的性能特征,为企业的主动维护提供了数据支撑,从而进一步提高了回转支承的运行可靠性。     

机床主轴-轴承系统热-力耦合模型及其动态性能研究

为了研究机床主轴系统在高速运转情况下的动态性能变化,建立了一种主轴-轴承系统的热-力耦合模型,该模型包括了主轴转子和轴承模型.采用有限元法得到主轴转子模型,该模型考虑了主轴的离心效应、陀螺力矩和轴承刚度软化效应.通过对Jones非线性轴承模型进行改进获得了轴承模型,它考虑了主轴与轴承的初始装配过盈量、离心力、温升等因素导致的轴承内圈径向变形及预紧力的变化.理论仿真结果表明:轴承内圈离心膨胀以及内外圈热膨胀会导致轴承刚度增大,而对于背靠背的轴承配置形式,热诱导预紧力会导致轴承刚度减小.此外,主轴离心效应比轴承的刚度软化对主轴-轴承系统动态特性的影响更明显.     

滚动轴承的弹塑性静动力学响应

针对当前滚动轴承的弹塑性力学行为研究相对薄弱等问题，以深沟球轴承为例，建立了研究滚动轴承弹塑性静动力学特性的分析模型.该模型通过引入一个与应力球张量有关的混合硬化屈服准则，建立了各向同性材料的弹塑性增量型本构方程，基于Hertz接触理论确定了作用在内外套圈上荷载之间的关系，由对称性得到了正交曲线坐标系下1/4轴承外圈的平衡方程和相应的定解条件，并综合应用有限差分法和Newmark-β法对问题进行迭代求解.数值结果表明，荷载大小、轴承尺寸和材料的塑性性能均是轴承设计时应考虑的重要因素，传统的弹性模型会过高地估计轴承的刚度，而弹塑性模型能更加精准地描述滚动轴承的力学性能.     

内外环电容传感器灵敏度仿真

为设计应用于两相流相关流速测量的电容传感器,得到传感器的几何参数对其灵敏度特性的影响,利用数值方法对内外环电容传感器的灵敏度特性进行分析．利用有限元分析软件建立传感器电场的仿真模型并进行了基本仿真,采用正交实验设计方法安排仿真实验．分析结果表明,屏蔽罩长度和内管壁厚度是影响传感器相对灵敏度的主要因素,而屏蔽罩与外极板间距对检测场均匀性误差影响比较大．优选出一组传感器的结构参数,内管壁厚度3mm,外管壁厚度2mm,屏蔽罩与外极板间距3mm,对管壁相对介电常数的要求则是越接近于1越好．利用优选的结构参数进行仿真,可以得到比较好的传感器灵敏度特性,为内外环电容传感器的设计提供了理论依据．     

计入浮环传热的增压器浮环轴承润滑分析

以增压器浮环轴承为研究对象,基于浮环平衡模型、流体润滑模型和热量分配模型,计算不同工况下内层油膜与外层油膜之间传递的热量,并以此作为润滑分析的条件之一,提出了没有热量传递时外膜偏心率的识别方法,并对浮环轴承润滑性能进行研究,主要分析讨论浮环传热在不同外膜偏心率和不同转速下对浮环轴承润滑性能的影响.结果表明,不同外膜偏心率下,浮环传热的情况有较大差异;存在某一外膜偏心率,内膜-浮环-外膜间没有热量传递;转速越高,浮环传热量越多;浮环传热对环速比的影响较大;计入浮环传热后,浮环轴承内外膜温升、内外膜摩擦功耗、外膜端泄流量有较明显变化.     

聚合物熔体流变特性及其对纺丝组件内流场的影响

测定了聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、常压阳离子染料可染聚合物(ECDP)熔体的流变特性;通过计算流体力学方法对纺丝组件内的流场进行模拟,并利用粒子图像测速(PIV)实验验证了数值模拟的准确性;通过建立的数值模拟方法研究了聚合物熔体的流变特性对纺丝组件内流场的影响。结果表明：在270～290℃的温度范围内,PET和ECDP的流变指数n均随着温度的升高而增大并接近1,聚合物熔体的黏度随着剪切速率的增大而减小;流体的稠度系数K对纺丝组件内的速度场几乎无影响,但对压力分布影响较大,入口压力随着K的增大而增大;流变指数n对纺丝组件内的压力与速度分布有影响,入口压力和入口流速随着流变指数的增大而增大;流体在砂腔内的流速较小但分布较为均匀,在砂腔上游,流变指数越大,流体流速越大;聚合物熔体在喷丝板外圈的喷丝孔之间形成滞留区,并且流变指数越大,滞留区越小,喷丝孔内外圈的流量分配越均匀。     

浮环轴承用作内燃机轴承的理论研究

本文对内燃机动载荷浮环主轴承进行了理论计算和分析.结合 S195柴油机的实际主轴承结构,运用 Holland-Butenschn 法进行轴心轨迹的计算,通过热平衡计算决定内外层油膜的粘度比,得到最小油膜厚度、功率损耗、浮环转速和流量的变化规律.计算表明,浮环轴承用作曲轴主轴承,无需改变现有最小油膜厚度的标准即可正常工作;内外层间隙不等时,单纯选取粘度比为1进行计算,与实际情况相差较大.     

螺旋弹性滚子轴承的分析计算

为了分析承受径向负荷的螺旋弹性滚子轴承的螺旋滚子,建立了力学模型并进行了试验验证,同时对其径向变形及承载能力进行了计算。在同时考虑滚子的径向变形及滚子同内外套圈间接触变形的因素后建立了确定该类轴承承载能力的方法。对内外螺旋套图推导出了其装配预紧量同其结构尺寸间的关系。     

基于网络最大流的立体匹配算法

为得到立体图像对的全局最优匹配,将视差搜索范围离散化,与图像坐标一起构成三维空间网络。恰当定义网络各边的容量,使之兼顾立体匹配的相容性和光滑性约束,将立体匹配转化为网络优化问题。通过求解网络的最大流和最小切割,获得全局最优的视差分布数据。实验表明,算法生成的视差数据不仅连续稠密而且保留了细节信息。     

基于PBIL与网络最大流的组炉算法

针对炼钢生产组炉计划编制问题,建立了相应的数学模型,并提出了基于PBIL与网络最大流的求解算法.该算法首先利用启发式规则获取炉次上界,并以此为基础,设计0-1染色体编码的PBIL算法,每个染色体代表一个炉次选择方案,并使用网络最大流理论求解染色体的具体组炉策略,给出染色体适应值,迭代后得到合同与炉次的最优匹配方案.经实际生产数据测试,利用该算法可以在较短的时间内给出较优的组炉方案,为计划员提供足够的决策支持.     

基于城市引力模型下山西省城市圈的划分

运用城市引力模型，以山西省11个城市作为研究对象，测算了各城市之间的吸引力．采用层次聚类的方法将山西省的城市圈划分为晋中、晋南、晋北、晋东南、晋西、晋东6个圈层，根据所划分的城市圈提出了“稳抓内圈，环扣外圈，圈圈相连”的城市发展模式．