- 张婉茹;王建梅;侯定邦;
泵控内控式机液控制系统具有结构紧凑、无节流损失、发热量少、能效高的优势,可以满足油膜轴承的载荷施加,实现油膜轴承试验台液压加载系统的压力控制。为此,建立了泵控机液控制系统的压力控制模型,对恒压变量泵控系统进行研究,分析了影响系统动态特性的主要因素。通过MATLAB/Simulink对影响压力控制系统动态特性的主要因素进行了仿真分析。研究了不同调压弹簧刚度、控制滑阀流量增益的恒压变量泵出口压力动态特性。结果表明:增大调压弹簧刚度、减小控制滑阀流量增益可以提高系统稳定性。仿真结果验证了理论分析的正确性。
2019年05期 v.40;No.175 337-341页 [查看摘要][在线阅读][下载 1187K] [下载次数：204 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：0 ] - 张婉茹;王建梅;侯定邦;
泵控内控式机液控制系统具有结构紧凑、无节流损失、发热量少、能效高的优势,可以满足油膜轴承的载荷施加,实现油膜轴承试验台液压加载系统的压力控制。为此,建立了泵控机液控制系统的压力控制模型,对恒压变量泵控系统进行研究,分析了影响系统动态特性的主要因素。通过MATLAB/Simulink对影响压力控制系统动态特性的主要因素进行了仿真分析。研究了不同调压弹簧刚度、控制滑阀流量增益的恒压变量泵出口压力动态特性。结果表明:增大调压弹簧刚度、减小控制滑阀流量增益可以提高系统稳定性。仿真结果验证了理论分析的正确性。
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衬套作为油膜轴承中关键零部件,分析其应力分布对衬套制造工艺与预测衬套损伤有重要意义。本文对受到压力/温度载荷作用的衬套进行研究,结合有限元理论对结合界面的应力分布规律进行分析,并研究巴氏合金/锡青铜分别作为耐磨层时的应力分布,讨论了结合界面应力分布不均匀现象,通过对沿界面及界面端的应力分布情况的分析,确定了结合界面应力集中位置,对比讨论了巴氏合金/锡青铜的应力分布,为两种衬套实际使用中的应力分布提供依据。
2019年05期 v.40;No.175 342-347页 [查看摘要][在线阅读][下载 3095K] [下载次数：115 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：0 ] - 姚坤;王建梅;侯定邦;
衬套作为油膜轴承中关键零部件,分析其应力分布对衬套制造工艺与预测衬套损伤有重要意义。本文对受到压力/温度载荷作用的衬套进行研究,结合有限元理论对结合界面的应力分布规律进行分析,并研究巴氏合金/锡青铜分别作为耐磨层时的应力分布,讨论了结合界面应力分布不均匀现象,通过对沿界面及界面端的应力分布情况的分析,确定了结合界面应力集中位置,对比讨论了巴氏合金/锡青铜的应力分布,为两种衬套实际使用中的应力分布提供依据。
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试验装置的运行精度是保证实验数据接近真实值的重要条件,直流电机作为油膜轴承试验台的关键设备,其转速的控制精度非常重要。为了提高直流电机的控制精度,本文选用模糊PID控制策略对试验台电机的转速进行无极调节。进行了针对传统PID控制、模糊PID控制仿真的比对分析。仿真结果表明:模糊PID控制的伺服系统具有更高的控制精度和静态性能、更好的动态响应速度和更低的超调量,更能满足该试验台的需求;使用S7-300PLC编程语言SCL完成了控制方法的PLC程序设计,实现了模糊-PID控制策略在试验台上的应用,结果表明:该策略的应用对转速控制性能有很大提升。
2019年05期 v.40;No.175 348-353页 [查看摘要][在线阅读][下载 1344K] [下载次数：108 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：0 ] - 侯定邦;王建梅;王宁;王生龙;
试验装置的运行精度是保证实验数据接近真实值的重要条件,直流电机作为油膜轴承试验台的关键设备,其转速的控制精度非常重要。为了提高直流电机的控制精度,本文选用模糊PID控制策略对试验台电机的转速进行无极调节。进行了针对传统PID控制、模糊PID控制仿真的比对分析。仿真结果表明:模糊PID控制的伺服系统具有更高的控制精度和静态性能、更好的动态响应速度和更低的超调量,更能满足该试验台的需求;使用S7-300PLC编程语言SCL完成了控制方法的PLC程序设计,实现了模糊-PID控制策略在试验台上的应用,结果表明:该策略的应用对转速控制性能有很大提升。
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油膜轴承作为关键基础旋转部件,在许多场合发挥着至关重要的作用。以轧机油膜轴承试验台上试验轴承参数为例,通过MATLAB优化工具箱,再根据遗传算法,研究分析了三个单目标函数集成的多目标优化问题,获得了优化后的设计参数。通过MATLAB编程的油膜压力计算发现,优化后的参数在提高轴承承载能力方面明显较好于传统设计参数,在一定程度上为企业实际生产提供了参考数据和增加轴承使用寿命。
2019年05期 v.40;No.175 354-357+362页 [查看摘要][在线阅读][下载 745K] [下载次数：139 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：7 ] |[阅读次数：0 ] - 唐雪锋;王建梅;侯定邦;
油膜轴承作为关键基础旋转部件,在许多场合发挥着至关重要的作用。以轧机油膜轴承试验台上试验轴承参数为例,通过MATLAB优化工具箱,再根据遗传算法,研究分析了三个单目标函数集成的多目标优化问题,获得了优化后的设计参数。通过MATLAB编程的油膜压力计算发现,优化后的参数在提高轴承承载能力方面明显较好于传统设计参数,在一定程度上为企业实际生产提供了参考数据和增加轴承使用寿命。
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外磁场对磁流体油膜轴承的作用可以有效提高油膜轴承的工作性能。本文设计一多层密匝螺线管作为外磁场为轴承提供磁场强度作用力。该外磁场模型所产生的磁感应强度分布方程已计算得到。通过实验测量螺线管内部磁场强度分布;通过控制温度和磁场两个影响因素对磁流体粘度进行分析。研究表明,合理施加外磁场作用可有效提高磁流体轴承承载能力降低轴承失效率;此外,还可以增强轴承密封性能。
2019年05期 v.40;No.175 358-362页 [查看摘要][在线阅读][下载 1497K] [下载次数：167 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 赵雅琪;王建梅;侯定邦;罗永成;
外磁场对磁流体油膜轴承的作用可以有效提高油膜轴承的工作性能。本文设计一多层密匝螺线管作为外磁场为轴承提供磁场强度作用力。该外磁场模型所产生的磁感应强度分布方程已计算得到。通过实验测量螺线管内部磁场强度分布;通过控制温度和磁场两个影响因素对磁流体粘度进行分析。研究表明,合理施加外磁场作用可有效提高磁流体轴承承载能力降低轴承失效率;此外,还可以增强轴承密封性能。
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- 潘理虎;张朝伟;张英俊;陈立潮;
煤矿井下生产状况实时监测分析是实现煤矿事故或其它突发状况的预测和及时处置的前提,而监测对象的状态数据,以及对象间关系数据的记录、描述和视觉表达是实现实时监测分析的基础。在分析煤矿井下安全生产过程以及井下生产人员、设备、环境三类时空对象的特点与三者之间的关系基础上,给出了一个通用的面向对象时空数据模型,刻画了煤矿井下安全生产过程中不同生产要素的状态变化及其相互作用关系。基于该模型,开发了一个煤矿井下安全生产时空信息系统原型,并以位置关系为例,实现了煤矿井下安全生产时空对象的状态数据采集、数据存储管理、数据可视化,从而表明该模型可满足煤矿井下生产过程的实时观测、数据获取、存储管理、数据分析的需求。
2019年05期 v.40;No.175 363-369页 [查看摘要][在线阅读][下载 2591K] [下载次数：192 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：0 ] - 潘理虎;张朝伟;张英俊;陈立潮;
煤矿井下生产状况实时监测分析是实现煤矿事故或其它突发状况的预测和及时处置的前提,而监测对象的状态数据,以及对象间关系数据的记录、描述和视觉表达是实现实时监测分析的基础。在分析煤矿井下安全生产过程以及井下生产人员、设备、环境三类时空对象的特点与三者之间的关系基础上,给出了一个通用的面向对象时空数据模型,刻画了煤矿井下安全生产过程中不同生产要素的状态变化及其相互作用关系。基于该模型,开发了一个煤矿井下安全生产时空信息系统原型,并以位置关系为例,实现了煤矿井下安全生产时空对象的状态数据采集、数据存储管理、数据可视化,从而表明该模型可满足煤矿井下生产过程的实时观测、数据获取、存储管理、数据分析的需求。
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为进一步提高基于变换域水印算法的性能,提出了一种结合低频分量和高频分量的优点的离散小波变换的水印算法。首先将水印信息用放射变化进行置乱加密,有效提高安全性和对抗剪切攻击,置乱后进行一级离散小波分解。然后将原始图像进行四级离散小波分解。将水印信息的一级离散小波分解系数,采用不同强度的嵌入系数,分别嵌入对应的四级离散小波系数。实验结果说明,该算法可以抵抗各种攻击,有很好不可见性和鲁棒性。
2019年05期 v.40;No.175 370-375页 [查看摘要][在线阅读][下载 1420K] [下载次数：466 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 王钢飞;康琳;
为进一步提高基于变换域水印算法的性能,提出了一种结合低频分量和高频分量的优点的离散小波变换的水印算法。首先将水印信息用放射变化进行置乱加密,有效提高安全性和对抗剪切攻击,置乱后进行一级离散小波分解。然后将原始图像进行四级离散小波分解。将水印信息的一级离散小波分解系数,采用不同强度的嵌入系数,分别嵌入对应的四级离散小波系数。实验结果说明,该算法可以抵抗各种攻击,有很好不可见性和鲁棒性。
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针对一般机器人逆运动学求解存在精度低、控制误差大的问题,研究了一种改进几何法。该方法在采用传统几何法求解出前三个关节角度的基础上,通过机器人的姿态和六个关节角度的关系求解后三个关节角度,最终达到提高求解精度的目的。以Denso-VP6242机器人为研究对象,借助robotics toolbox进行运动学仿真,并在Simulink/QuaRC平台下,采用改进几何法控制机器人运动,仿真和实验结果均表明,与传统几何法相比,改进几何法具有较高的可靠性。
2019年05期 v.40;No.175 376-381页 [查看摘要][在线阅读][下载 1822K] [下载次数：152 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：7 ] |[阅读次数：0 ] - 王垚;何秋生;李晓云;卢冉;
针对一般机器人逆运动学求解存在精度低、控制误差大的问题,研究了一种改进几何法。该方法在采用传统几何法求解出前三个关节角度的基础上,通过机器人的姿态和六个关节角度的关系求解后三个关节角度,最终达到提高求解精度的目的。以Denso-VP6242机器人为研究对象,借助robotics toolbox进行运动学仿真,并在Simulink/QuaRC平台下,采用改进几何法控制机器人运动,仿真和实验结果均表明,与传统几何法相比,改进几何法具有较高的可靠性。
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- 秦梅;田玉明;郝惠兰;力国民;郝建英;白频波;
以煤矸石和铝矾土为主要原料,添加10 wt%长石作为烧结助剂,采用无压固相烧结工艺,在不同的温度下烧结制备了20/40目经济型陶粒支撑剂。通过X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)分析了陶粒支撑剂的物相组成和显微形貌,并研究了烧结温度对微观结构和性能的影响。实验结果表明,液相不仅加速了扩散速率,而且促进了莫来石晶粒的生成、发育长大。致密的结构和棒状莫来石都对强度很好的提升。当烧结温度为1 250℃、1 280℃时,在35 MPa闭合压力下的破碎率均低于9%的行业标准(SY/T 5108-2014)。
2019年05期 v.40;No.175 382-385+389页 [查看摘要][在线阅读][下载 1364K] [下载次数：299 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：0 ] - 秦梅;田玉明;郝惠兰;力国民;郝建英;白频波;
以煤矸石和铝矾土为主要原料,添加10 wt%长石作为烧结助剂,采用无压固相烧结工艺,在不同的温度下烧结制备了20/40目经济型陶粒支撑剂。通过X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)分析了陶粒支撑剂的物相组成和显微形貌,并研究了烧结温度对微观结构和性能的影响。实验结果表明,液相不仅加速了扩散速率,而且促进了莫来石晶粒的生成、发育长大。致密的结构和棒状莫来石都对强度很好的提升。当烧结温度为1 250℃、1 280℃时,在35 MPa闭合压力下的破碎率均低于9%的行业标准(SY/T 5108-2014)。
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太钢东山矿入窑石灰石粒径为10 mm～40 mm,小于10 mm的物料便宜外销,不仅附加值低,且浪费资源。为此,我们通过对小于10 mm的石灰石进行理化分析、矿相组成分析、以及在马弗炉中试验煅烧,初步得到一些有益的结果,为成功利用回转窑进行批量煅烧做了充分的准备工作,其成功煅烧能创造不菲的经济效益,还会使得矿产资源得到了更为合理的利用。
2019年05期 v.40;No.175 386-389页 [查看摘要][在线阅读][下载 362K] [下载次数：240 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：0 ] - 康彦萍;
太钢东山矿入窑石灰石粒径为10 mm～40 mm,小于10 mm的物料便宜外销,不仅附加值低,且浪费资源。为此,我们通过对小于10 mm的石灰石进行理化分析、矿相组成分析、以及在马弗炉中试验煅烧,初步得到一些有益的结果,为成功利用回转窑进行批量煅烧做了充分的准备工作,其成功煅烧能创造不菲的经济效益,还会使得矿产资源得到了更为合理的利用。
2019年05期 v.40;No.175 386-389页 [查看摘要][在线阅读][下载 362K] [下载次数：240 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：0 ] - 元艳玲;樊祺超;李汝楠;杜芮琪;
在分析现有轻量化研究方法和理论的基础上,对CRH5动车组M2S车体底架进行轻量化研究。使用ANSYS软件建立有限元模型,对车体模型进行网格划分,针对强度刚度标准要求,对各工况进行组合计算,通过有限元分析,确定优化工况和优化对象。在Opti Struct平台上采用变量分组法进行分别基于连续变量和离散变量的尺寸优化。对比研究优化结果,M2S车体尺寸优化后质量下降8%左右,由此探索M2S车体轻量化的有效途径。
2019年05期 v.40;No.175 390-394+400页 [查看摘要][在线阅读][下载 1430K] [下载次数：330 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：9 ] |[阅读次数：0 ] - 元艳玲;樊祺超;李汝楠;杜芮琪;
在分析现有轻量化研究方法和理论的基础上,对CRH5动车组M2S车体底架进行轻量化研究。使用ANSYS软件建立有限元模型,对车体模型进行网格划分,针对强度刚度标准要求,对各工况进行组合计算,通过有限元分析,确定优化工况和优化对象。在Opti Struct平台上采用变量分组法进行分别基于连续变量和离散变量的尺寸优化。对比研究优化结果,M2S车体尺寸优化后质量下降8%左右,由此探索M2S车体轻量化的有效途径。
2019年05期 v.40;No.175 390-394+400页 [查看摘要][在线阅读][下载 1430K] [下载次数：330 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：9 ] |[阅读次数：0 ] - 刘秀英;贾志绚;晋民杰;郝建南;
可供利用的土地越来越少,高速公路等重大基础设施的修建必须穿越煤矿采空区,选取一条技术经济合理的高速公路路线方案成为一个重要的问题。根据采空区高速公路选线原则,分析建立了采空区高速公路路线比选综合评价模型。提出将改进AHP法与多层次模糊综合评价法有机结合,运用在采空区高速公路路线方案比选中,利用改进AHP法确定各要素的权重系数,再运用多层次模糊综合评价法对路线比选方案进行综合性评价,计算其综合评价值,评价值越大路线方案越优。以某采空区高速公路为例对该方法进行了验证,结果表明该方法运用在采空区高速公路路线方案比选中是合理可行的。
2019年05期 v.40;No.175 395-400页 [查看摘要][在线阅读][下载 435K] [下载次数：270 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：12 ] |[阅读次数：0 ] - 刘秀英;贾志绚;晋民杰;郝建南;
可供利用的土地越来越少,高速公路等重大基础设施的修建必须穿越煤矿采空区,选取一条技术经济合理的高速公路路线方案成为一个重要的问题。根据采空区高速公路选线原则,分析建立了采空区高速公路路线比选综合评价模型。提出将改进AHP法与多层次模糊综合评价法有机结合,运用在采空区高速公路路线方案比选中,利用改进AHP法确定各要素的权重系数,再运用多层次模糊综合评价法对路线比选方案进行综合性评价,计算其综合评价值,评价值越大路线方案越优。以某采空区高速公路为例对该方法进行了验证,结果表明该方法运用在采空区高速公路路线方案比选中是合理可行的。
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为了满足人们对高性能车辆悬架的追求,借鉴自然进化而来的袋鼠腿部结构,提出一种PAM仿袋鼠腿车用悬架。通过对袋鼠腿部肢体及其功能的剖析与提炼,构建出基于PAM的等骨骼比例仿袋鼠腿悬架结构;为了研究该悬架结构的减振性能和参数特性,建立其三连杆被——主动控制仿真模型。模仿袋鼠腿自适应调节功能,以悬架垂向性能参数为评价指标,制定出仿袋鼠腿悬架的模糊控制策略;以路面不平度为激励,通过控制PAM输出力实时调节悬架姿态,对该悬架垂向参数特性开展研究。以车身动位移、车身垂向加速度等参数为评价指标,在多种路面条件下,对该悬架的垂向性能进行被动、被-主动模式下的特性分析。结果表明,基于PAM仿袋鼠腿悬架可有效降低路面激励对车身的振动与冲击;相对于被动模式,该悬架在模糊控制下的被-主动模式具有较好的缓冲减振性能。研究结果可为高性能仿生车辆悬架的研发提供参考。
2019年05期 v.40;No.175 401-409页 [查看摘要][在线阅读][下载 2738K] [下载次数：151 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：0 ] - 宋勇;车江轩;孙大刚;李俊鹏;刘世闯;
为了满足人们对高性能车辆悬架的追求,借鉴自然进化而来的袋鼠腿部结构,提出一种PAM仿袋鼠腿车用悬架。通过对袋鼠腿部肢体及其功能的剖析与提炼,构建出基于PAM的等骨骼比例仿袋鼠腿悬架结构;为了研究该悬架结构的减振性能和参数特性,建立其三连杆被——主动控制仿真模型。模仿袋鼠腿自适应调节功能,以悬架垂向性能参数为评价指标,制定出仿袋鼠腿悬架的模糊控制策略;以路面不平度为激励,通过控制PAM输出力实时调节悬架姿态,对该悬架垂向参数特性开展研究。以车身动位移、车身垂向加速度等参数为评价指标,在多种路面条件下,对该悬架的垂向性能进行被动、被-主动模式下的特性分析。结果表明,基于PAM仿袋鼠腿悬架可有效降低路面激励对车身的振动与冲击;相对于被动模式,该悬架在模糊控制下的被-主动模式具有较好的缓冲减振性能。研究结果可为高性能仿生车辆悬架的研发提供参考。
2019年05期 v.40;No.175 401-409页 [查看摘要][在线阅读][下载 2738K] [下载次数：151 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：0 ] - 赵铎;靳晓雄;
制动器摩擦导致的制动尖叫对汽车的乘坐舒适性有着重要影响,是工业界和学术界面临的重点和难点问题。建立制动器复模态分析模型进行制动器不稳定模态特征分析,并进行系统模态的灵敏度分析,确定子结构模态参数对系统不稳定模态实部和虚部的影响,明确了制动器系统不稳定模态及尖叫发生的关键部件几何参数,为面向制动尖叫抑制的制动器子结构优化设计提供依据。优化方案的复模态仿真及系统尖叫特性试验结果分析表明,基于模态灵敏度分析得到的制动盘V槽深度优化设计方案能有效抑制盘式制动器尖叫问题。
2019年05期 v.40;No.175 410-416页 [查看摘要][在线阅读][下载 2065K] [下载次数：87 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：0 ] - 赵铎;靳晓雄;
制动器摩擦导致的制动尖叫对汽车的乘坐舒适性有着重要影响,是工业界和学术界面临的重点和难点问题。建立制动器复模态分析模型进行制动器不稳定模态特征分析,并进行系统模态的灵敏度分析,确定子结构模态参数对系统不稳定模态实部和虚部的影响,明确了制动器系统不稳定模态及尖叫发生的关键部件几何参数,为面向制动尖叫抑制的制动器子结构优化设计提供依据。优化方案的复模态仿真及系统尖叫特性试验结果分析表明,基于模态灵敏度分析得到的制动盘V槽深度优化设计方案能有效抑制盘式制动器尖叫问题。
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