机电一体化液压冲击器的动态特性仿真

为系统研究液压冲击器的构造、工作机理、动态特性,根据机电一体化液压冲击器的结构和原理,应用AMEsim和Simulink建立了带有计算机控制系统的机电一体化液压冲击器联合仿真模型,对机电一体化液压冲击器的冲击特性进行了仿真,详细分析了冲击活塞最大直径、氮气室初始压力、蓄能器充气压力等关键参数对液压冲击器冲击特性的影响规律.     

结构参数对液压冲击器工作性能的影响

为研究结构参数对液压冲击器工作性能的影响,采用AMESim软件与Simulink软件联合仿真的方法实现对冲击器换向阀的控制,模拟仿真得出液压冲击器运动规律的特性曲线以及冲击器内部压力的特性曲线等.通过改变某些参数,得出不同的液压冲击器输出性能曲线,以及在调节参数的过程中,液压冲击器的结构参数和系统流量对活塞的冲击末速度和冲击能的影响,研究表明,液压冲击器可以根据被冲击对象的物理性质,进行快速冲击,极大地提高了冲击器的工作效率和能源利用率.     

液压缸驱动重锤式冲击器性能的理论解析

分析了液压缸驱动重锤式碎石机冲击器的结构及其工作原理,建立了该液压冲击器的数学模型．在此基础上,利用样机ＹＳ－５０Ａ 型液压碎石机冲击器的主要结构参数,从理论上分析了插装锥阀的开口量、冲击器的偏斜角度、系统供油压力和驱动缸有效作用面积比对其性能的影响．结果表明,这种液压缸驱动重锤式冲击器效率较高,易于实现大冲击能,其冲击频率在一定范围内无级可调,并可在较大偏斜角度情况下进行有效破碎作业．为新型大冲击能、低频无级可调式液压冲击器的研制提供了重要的理论依据．     

进油口管径对液压冲击器冲击压力和流量的影响

为了给液压冲击器的系统研究及结构优化提供必要的实验依据,进一步研究了液压冲击器压力油入口尺寸变化对其动态压力和流量影响.以某冲击器做主要研究对象,利用测试液压冲击机械冲击性能的模拟载荷试验装置从试验角度对其进行实验,到了液压冲击机构工作中进油口管径尺寸对压力和流量影响的变化曲线和二者波动程度与油管直径尺寸之间的关系.结果表明:进油口管径直接影响液压冲击器冲击压力和流量的脉动值,在同频档下管径越小,冲击压力脉动愈大,则流量波动愈小.     

氮爆式液压冲击器的仿真建模

为研究液压冲击器的冲击能量控制特性,根据功率键合原理,搭建了氮爆式液压冲击器工作时冲程和回程两阶段的功率键图,据此建立了氮爆式液压冲击器的状态方程组.通过AMESIM平台构建了氮爆式液压冲击器仿真系统.该系统能综合考虑冲击器运动状态高频变化特点,可快速实现对氮爆式液压冲击器主要参数的计算.利用DBS500型氮爆式液压冲击器现有的设计参数进行仿真计算,计算结果与实测参数之误差在6%以内,表明所建模型是基本合理的.     

氮爆式液压冲击器建模与仿真

液压冲击器是工程施工中常用设备。为研究液压冲击器的特性,有必要准确地建立其仿真模型。利用功率键合原理在AMESIM系统中搭建液压冲击器的仿真系统,能综合考虑冲击器主要特点,可快速实现对液压冲击器主要参数的计算。利用DBS500型液压冲击器现有设计参数进行仿真计算后,计算结果与实测参数之误差在6%以内,说明了所建模型的正确性和可靠性。该模型对不同系列冲击器的参数设计和特性研究提供了良好平台。     

电液伺服阀结构参数优化

电液伺服阀的动态性能是由液压系统的工况，电液伺服阀的结构参数决定的。为改善电液伺服阀的动态性能，建立了电液伺服阀快速性、稳定性、稳态误差最优控制目标函数。通过Parseval定理，将函数优化问题转化为变量优化问题。选择电液伺服阀的结构参数作为设计变量，以系统稳定性、快速性、稳态误差最小为目标函数，建立电液伺服阀的结构优化模型，通过优化。获得一组最优结构参数．     

高风压无阀式潜孔冲击器的气缸结构优化及其性能分析

对高风压无阀式潜孔冲击器的气缸进行局部结构优化。通过对冲击器结构与工作原理的分析,建立起其冲击系统的模拟模型,并利用MATLAB进行模拟计算。研究结果表明:在气缸内部增加了一个过渡带,使得后气室进气长度发生了改变;在后气室进气长度等于临界值时,活塞的实际行程最短,频率最高,而活塞单次运动的冲击末速度、冲击功和耗气量基本不变。在气源压力为2 MPa时,后气室进气长度为10 mm时,冲击器的实际行程最小,频率最大,相较于上一代冲击器,频率提高了约9. 3%,其他性能参数与之基本相近,整体性能大幅度提高。研究结果对于高风压无阀式冲击器设计和优化具有参考价值。     

机电控制液压冲击器总体工作方案分析

为了在不同工况下高效率破碎工作对象,传统的输出特性单一的液压冲击器已不能满足要求,需要对液压冲击器的输出特性作相应的调节以便在各种工况下处于最优的工作状态;而且还要提高液压冲击器的工作稳定性和降低生产成本,扩大使用范围。近年来,根据控制方法和设计概念的不同,调节液压冲击器输出工作参数的常用方法主要有两种：液压冲击器行程反馈调节方法,改变液压冲击器供油流量的调节方法。     

冲击器测试方法初步总结

本文初步总结了冲击器测试实践。对φ200型冲击器的冲击功、冲击频率、压风消耗量和机械效率等主要性能指标进行了系统地测试和计算,并探讨了各项性能指标与管路风压之间的关系。研制了触点转换器,提出了用测量活塞冲击末速度的方法来衡量冲击功,简单易行,宜于推广。还研制了气缸压力和活塞位移转换器,测定了φ200型冲击器的动力图,揭示了压风推动活塞的运动规律,为探索合理的冲击器(或凿岩机)结构与配气参数提供了必要的依据。     

反向扩孔气动冲击器内活塞结构的仿真研究与优化设计

分析了反向扩孔气动冲击器工作原理,运用牛顿运动定律、热力学能量守恒定律、定常流动能量方程、波动理论等建立活塞运动的数学模型——冲击器性能(钻头获得的冲击能和破岩的有效功率)与内活塞结构参数的函数关系.利用Matlab数学软件对反向扩孔气动冲击器活塞运动的数学模型进行数值求解.对影响反向扩孔气动冲击器性能的各内活塞结构参数进行了详细的仿真分析,得到了各结构参数与气动冲击器性能之间的关系.钻头所获的冲击能和破岩有效功率会随着内活塞外径、内活塞长度、内活塞前端到钻头的距离的增大而减小.     

新型液压冲击机械的工作原理与控制方案设计分析

随着生产力的向前发展,特别是矿产资源开发和公路铁道建设工程投入的进一步加大,作为主要工程机械之一的液压冲击机械得到了迅速发展。人们开始研制能够适应不同工作状况的液压冲击机械来满足工程实际要求。为适应钻凿(破碎)不同物理性质的岩石,要求液压冲击器的工作参数可以调节,以适应多种情况的岩石,提高其适应范围和工作效率。目前世界上很多厂家生产的液压冲击机械都具有调节工作参数的功能。按照它们工作参数调节原理的不同,可归纳为行程控制方式、流量控制方式、压力反馈控制方式。     

液压冲击器旋阀的参数振动

液压冲击器是广泛使用的一种工程机械,它的旋阀是这类机械两次振动输出液压系统的前置级,旋阀的振动控制了机械的冲击输出。本文考虑了供油的脉动,分析了旋阀的参数振动,计算了它在1/2次谐波和基波情况下供油脉动幅度和频率间的稳定范围,为液压冲击器旋阀设计提供了一个参数选取原则,即在稳定范围内选取各类有关参数。     

一种基于VG模型的非饱和土渗流参数反演方法

针对非饱和土渗流分析中土水特征曲线和渗透性函数难以获取的问题,本文提出一种基于van Genuchten（VG）模型的非饱和土渗流参数反演方法,非饱和渗流控制方程采用Richards方程,通过计算数值模拟值与实测各观测点不同时刻孔隙水压力或重量（体积）含水量之误差平方和,寻求最优VG模型参数组合使得误差平方和最小.编制了二维非饱和渗流参数反演程序（BAKSEEP）,并通过算例展示了该程序良好的适用性和稳定性.     

考虑电网结构脆弱性的配电网网架优化规划

基于复杂网络理论,从网络拓扑结构角度对配电网网架结构的脆弱性进行评估。建立了以配电网投资及运行费用最小、结构脆弱性指标最优为目标的配电网网架多目标优化规划模型。采用改进最小生成树算法,并将经济性指标的减少率和结构脆弱性指标的增长率之和作为迭代过程中的目标函数,将多目标问题转化为单目标进行求解,通过16节点算例验证了该方法在求解多目标配网优化规划问题中的可行性。算例结果表明,所建立的优化规划模型能够有效地评估配电网的结构脆弱性,并能求得结构稳定、经济性好的规划方案。     

新型液压落锤式碎石机系列冲击器的性能

在研究分析一种新型系列液压落锤式冲击器的结构及其工作原理的基础上，对其主要性能参数进行了较深入的理论计算分析，并获得了冲击器主要性能参数与其结构主参数的解析关系，所得出的结论为进一步研制超大型落锤式冲击器提供了理论依据。     

振动压路机无级调幅H_2/H_∞控制

为降低振动压路机无级调幅过程中的压力波动,进一步提高路面压实质量,针对调幅系统具有大时滞和强非线性的特点,综合H2最优控制和H∞鲁棒控制的优点,提出H2/H∞混合控制策略。将液压系统参数摄动到系统压力灵敏度函数的H∞范数作为鲁棒性能评价指标,将负载扭矩波动到振动轮加速度传递函数的H2范数作为线性高斯二次型(LQG)性能指标;基于系统动力学模型,采用Matlab/LMI模块设计了H2/H∞控制器,利用AMEsim液压元件库建立了振动压路机调幅液压系统的动态响应模型,进行联合仿真研究。结果表明:在提出的控制策略下,加速度动态响应经过3 s左右达到稳定,不存在稳态误差;液压系统仅在调幅初始阶段有压力冲击,但冲击幅度很小,仅为2 MPa,且在整个调幅过程中,压力稳定,基本无波动;与传统的PID控制相比,在快速性、准确性和稳定性方面均具有一定的优越性。     

三峡库区滑坡土体抗剪强度参数相关性构建的最优Copula函数

Copula函数是一种将联合分布函数与各自边缘分布函数连接在一起的函数,已经成功应用在多个领域.本文为了研究表征抗剪强度参数间相关性的二维Copula函数分布模型最优化识别,在收集的滑坡土体参数基础上,采用K-S检验法确定了抗剪强度参数的最优边缘分布模型,并利用最小平方欧式距离识别出表征抗剪强度参数间相关结构最优的Copula函数.结果表明:Copula函数是构造土体抗剪强度参数c、φ之间联合分布函数的一种有效方法;基于核密度参数估计值的Gaussian Copula函数具有更好地描述参数间相关性的能力,构造方法具有计算简单、适用范围广以及能更好地模拟原始参数间相关性等优点,建议优先采用.该方法应基于监测数据计算后进行Copula函数选择,为工程计算参数选取提供一种新的途径.     

水文模型参数优选中率定与校核目标函数的关系研究

在水文模型参数优选过程中,通常很难找到一组参数值使得率定阶段和校核阶段的径流模拟误差同时达到最小,为此,我们需要采用基于Pareto关系的多目标优化方法来寻求Pareto最优解的集合.本文采用一种基于马尔可夫链蒙特卡洛（MCMC）方法的多目标优化方法来搜寻水文模型参数优选问题中Pareto解集,并以三水源新安江模型为例,给出了由率定阶段的目标函数和校核阶段的目标函数所构成的Pareto锋面.结果证明,率定阶段和校核阶段的目标函数是相互冲突的,不可能同时取最小值,由于这种Pareto关系的存在,使得我们在选择水文模型的全局最优参数值时存在很大的不确定性.因此,如何减少这种不确定性是水文模型研究中一个很重要的问题.     

基于Chebyshev零点多项式区间不确定的可靠性拓扑优化设计

传统的结构拓扑优化分析和设计都是基于特定参数确定性的物理模型。然而,在实际的结构设计中存在着广泛的不确定性,这种不确定性严重影响结构的物理性能。文中基于多椭球凸模型的非概率可靠性来量化结构参数的变化,研究存在不确定但有界的参数的连续体结构的拓扑优化问题。首先,建立变量具区间不确定性的可靠性拓扑优化模型,以结构设计区域质量最小为目标函数;然后,根据可靠性指标的几何意义,应用非概率模型寻求满足目标可靠性指标约束的设计点;在此基础上,应用区间Chebyshev零点多项式逼近归一化随机变量的真实极限状态函数,并利用单环可靠性算法计算相应目标可靠性指标下的最佳设计点值,从而使得非概率可靠性优化问题可以转化为确定性优化问题。两个数值例子说明了方法的有效性。结果表明,与确定性的结构拓扑优化设计相比,考虑变量随机性的可靠性拓扑优化能够获得更加可靠的拓扑结构。