发动机动力总成惯性参数的测量研究

车辆发动机动力总成惯性参数的准确获得对于发动机的设计和优化十分重要,普遍采用的扭摆法由于多次工装引入了大量的人为误差,同时降低了测量效率,亟待改进.本文介绍了一种新型发动机动力总成惯性参数测试实验台的测试方法,通过利用可倾斜平台改变发动机动力总成与转台主轴的相对位置,从而测量其质心、转动惯量、惯性主轴等惯性参数.     

嫦娥一号绕月卫星对月球重力场模型的优化

月球重力场是揭示月球内部结构和物质组成的重要信息,探测月球重力场仍然是绕月探测任务中的重要科学目标之一．在已有月球重力场模型基础上,利用嫦娥一号探测数据,并结合“月女神”一号探测器、月球勘察者（LP）及早期月球探测器轨道跟踪数据,本文解算得到了高精度月球重力场模型CEGM02（100阶次）,在CEGM01月球重力场模型基础上对模型进行了优化．对新模型的分析结果表明,嫦娥一号卫星轨道跟踪数据的融入,使得对月球重力场长波长部分的解算精度有显著提高,相比于SGMl00h模型在5阶以内精度提高约2倍,在10阶以内有明显贡献,在20阶内都有贡献．初步判断这是由于嫦娥一号卫星轨道动量轮卸载的频度不足“月女神”的1／4,而同时轨道相对较高所导致．文中结合CEGM02和激光测月观测结果解算了月球平均转动惯量0．393446（±0．000006）,对月球内部构造研究提供了更强的约束．     

剖析半球体偏离平衡位置的微振动

利用机械振动的基本理论以及刚体的相关知识,通过举例分析了非固定轴情况下的刚体系统偏离平衡位置的微振动,剖析错误认知的根源所在,主要问题在于讨论刚体总的机械能时,计算动能部分选择的质心是半球体的球心,而计算势能部分选择半球体的质心,标准不统一所致.利用机械能守恒定律的方法,探讨半球体做简谐振动,仅需大学物理或普通物理学中经典力学知识就可以,降低解析问题的门槛、简化了解题的步骤,避开了用到理论力学中的拉格朗日函数等知识点.通过对错误解答的剖析,有助于加深对刚体、简谐振动等相关基本知识和概念的理解.     

经济型数控钻的改进设计

以Z4120为机械本体,X、Y轴加装十字滑台,Z轴采用行星减速步进,详细计算了各坐标轴的等效转动惯量,并通过多轴控制器实现经济型数控钻床的设计.     

双转子电机在电动汽车上的驱动特性分析

研究一种基于对转双转子电机的电动汽车驱动系统,并对其进行数学建模和仿真分析。分析了双转子电机左右输出轴及传动机构转动惯量的差异对汽车驱动的影响,建立了基于双指数模型的纵向附着系数计算模型。通过理论推导结合仿真分析知：①基于对转双转子电机的驱动系统具有转弯差速功能,转弯时电磁转矩不变。②内外转子两侧传动机构的转动惯量和的差异对电动汽车的驱动加速影响很小,在滑转率较小的情况下,汽车两侧车轮几乎具有相同的加速度、速度和滑转率变化量;③只要把内外转子两侧传动机构的转动惯量和的差异控制在较小的范围内,即使在汽车完全打滑的情况下,汽车两侧车轮的加速度和速度也相差不大。     

矩形厚梁结构弯曲自由振动精确化方程新形式

本文基于厚板结构振动精确化方程,应用算子代数及其谱分解理论,采用适当的规范条件和满足板条两侧边界条件,首次给出了更为精确化的厚梁结构弯曲振动支配方程.支配方程的总阶数为4阶,即关于横向位移函数的4阶偏微分方程以及相应的广义位移函数F和剪切变形函数f的表达式.分别基于Euler-Bernoulli梁和Timoshenko梁理论绘出了结构内存在的波模频散关系曲线,并与本文得到的厚梁结构内的波模频散关系做了对比,讨论了本文提出的矩形厚梁弯曲振动精确化方程的正确性和适用条件.本文提出的梁结构振动方程可用于厚梁较高频动力学分析与振动控制以及评价现有工程梁理论的适用条件.     

基于扭摆法的转动惯量测量

利用扭摆法测量物体的转动惯量,受到待测物体摆动周期测量误差、装配位置偏移误差和轴线倾斜误差的影响,虽然这些相对误差总合γ<0.1%,为了使测量结果更加精确,实践中应该注意扭摆的水平、光电门与挡光杆的垂直、待测物重心的位置、人为误差的影响以及待测物与标准件形状、质量的相近性等.初摆角和摆动次数对测量周期没有影响.     

四面体的惯量张量

具有对称性的平面刚体,容易求出它的转动惯量.对没有对称性的四面体计算它的转动惯量却比较困难,利用转动惯量的平行轴定理,使用单重积分即可求出了四面体的转动惯量,进而给出惯量张量.     

转动惯量对直叶片垂直轴风力机性能的影响

直叶片垂直轴风力机是旋转机械,转动惯量对其主要的气动性能有一定的影响.文中基于双向多流管理论并利用Matlab编程,以NACA0018翼型的H型垂直轴风力机为研究对象,分析转动惯量对H型垂直轴风力机性能的影响.分析结果表明:转动惯量的小范围变化对其最大输出功率系数影响不大,但较小转动惯量的风力机需要较大的风速才可以达到最大输出功率;在达到最大输出功率以前,转动惯量的小范围变化,较小转动惯量的风力机具有相对较大的功率系数、转矩系数和输出功率;随着风速的增大,转动惯量较小的风力机功率系数、转矩系数和转矩波动较大.     

基于自抗扰控制技术的轧机主传动系统机电振动控制

轧机驱动电机与轧辊间采用长轴连接,连接轴刚度有限,因此在带材高速轧制时,常规电流、转速双闭环控制易产生机电振动和断带现象.为了克服该缺陷,针对轧机主传动系统精确模型不易获得的特点,将不确定外扰和未建模动态视为一个综合扰动项,运用扩张状态观测器对系统状态和综合扰动项进行观测,设计了轧机主传动机电振动扩张状态观测器控制系统;进一步利用自抗扰控制技术设计了一个不依赖于对象模型的轧机主传动机电振动控制系统.仿真研究结果表明:两种控制系统都有效改善了轧机主传动系统的跟踪性能,抑制了系统的机电振动现象,同时对系统内部参数如轧辊转动惯量等的摄动也具有较强的鲁棒性.首次将扩张状态观测器和自抗扰控制技术应用到轧机主传动机电振动控制系统中,并通过与传统电流、转速双PI控制和基于降维状态观测器的状态反馈控制比较,证明了该方法的有效性和优越性.