深海极端环境下齿轮泵容积效率演变规律研究

大范围变海深环境下液压系统介质黏度变化及关键零部件形变明显,会对齿轮泵容积效率产生影响。为了研究齿轮泵在深海环境下容积效率的变化规律,建立了海深与齿轮泵容积效率的数学模型,通过理论和仿真分析了在不同海深下的齿轮泵的容积效率。结果表明:随着海深的增加,齿轮泵的容积效率逐渐增大。在海深达到11000 m的极限超高压的环境下时,转速以及温度的变化对齿轮泵容积效率影响较陆地更加明显。研究结果为深海齿轮泵优化提供了相关的理论依据,对水下液压元件和液压系统的设计具有一定的参考意义。

隔爆型电磁铁力-行程特性的优化分析及验证

防爆阀是石油勘探等井下液压设备常用的核心控制元件。现有防爆阀常采用的隔爆型电磁铁体积相对较大,难以充分发挥液压元件及系统功重比大的优势。基于防爆阀可靠性的要求,在不增大矿用防爆阀外形尺寸的前提下,分别研究了衔铁高径比、隔磁环位置、上端隔磁角对隔爆型电磁铁力-行程特性的影响。基于L_(9)(3^(4))正交试验,采用极差分析法获得了试验因素影响程度大小以及选择范围内最佳的结构参数组合。结果表明:当隔爆型电磁铁结构参数衔铁高径比为2.03,隔磁环位置距参考点位置下移0.5 mm,上端隔磁角30°时电磁力-行程特性曲线最佳,为隔爆型电磁铁的结构参数优化提供了指导,并通过对比试验验证了隔爆型电磁铁结构设计的合理性和可行性。

高频响应悬臂梁单向阀动态特性研究

单向阀动态性能是影响磁致伸缩电液作动器中核心部件磁致伸缩泵输出性能的因素之一。已应用于磁致伸缩泵配流的悬臂梁单向阀在使用过程中出现随着启闭频率上升而响应性能下降问题,通过理论分析,提出了一种高频响应双瓣式悬臂梁单向阀,对已有和提出的单向阀进行动态响应分析。通过流固耦合在阀两端输入幅值为60 kPa的正弦压差,对比分析了已有和提出的两种单向阀的响应性。结果表明:随着输入压差信号频率的增加,已有单瓣式悬臂梁单向阀出现了响应滞后和阀口不能关闭的情况,阀口未关闭位移随频率的增大而增大,输入频率每增加100 Hz,阀口不闭合位移增加2.1%;双瓣式悬臂梁单向阀在相同结构参数下频率响应和阀口关闭情况都优于单瓣式单向阀,输入频率每增加100 Hz,阀口不闭合位移增加1%,减少了阀口回流,阀的高频响应优点可以适应磁致伸缩材料高频宽的特点。为高性能智能电液作动器的发展提供支持。

油井封隔器内微型液压系统设计与仿真

封隔器是石油开采设备中重要的组成部分,其性能优异会直接影响到开采的进行。而传统封隔器采用机械式方式进行坐封,并依靠橡胶胶筒的自身回弹力进行解封。但在极端情况下,容易出现由于坐封力过大而造成封隔器胶筒发生压缩破坏,解封时胶筒损坏而无法回弹的情况。为此,设计了一种微型液压系统,可实现液压封隔器压紧力与解封力的协调控制及精确调节,保证封隔器实际工作中的安全可靠。搭建AMESim系统仿真模型,模拟运动过程中的坐封与解封过程,研究吸油处流道阻力、出口负载情况、柱塞泵的转速情况以及滑动缸内闭死容积等因素对液压系统动态特性的影响。最后对液压系统的参数进行优化。结果表明,采用微型液压系统入口增压、提升转速、减小吸油处流道阻力等措施可以提高整体系统的响应速率。

高压超大流量纯水卸荷阀启闭动态压力特性研究

卸荷阀是液压支架系统关键的压力控制元件。提出了一种高压超大流量纯水卸荷阀结构,并对卸荷阀的工作原理进行分析,建立了卸荷阀的数学模型。通过搭建AMESim仿真模型,分析了卸荷阀的动态循环工作过程,以及先导阀、主阀、单向阀的启闭动态压力特性。在调定卸荷压力下,对影响卸荷阀恢复压力的关键因素进行了分析。为了验证仿真模型的准确性,搭建了卸荷阀的试验测试系统。研究表明,仿真与试验的压力参数吻合较好,通过调整顶杆直径、阻尼孔直径、阻尼孔长度及先导阀弹簧刚度,可以优化卸荷阀的恢复压力,研究结果可以为高压超大流量纯水卸荷阀的设计提供理论基础。

基于饱和深度动态相量图的变压器涌流不平衡分析

为阐释高阻抗变压器三相涌流严重不平衡的产生机理,定义了可反映三相涌流不平衡特性的铁心“饱和深度”概念,并结合相量理论提出了基于饱和深度动态相量图的涌流不平衡特性分析方法。基于该方法可直观掌握变压器运行时各相铁心饱和深度随分合闸角度及时间的变化规律,从而快速辨识涌流极限不平衡的边界角度。不同分合闸角度时的数值模拟结果表明不平衡度和零序电流大小趋势基本一致,仿真和录波验证了出现涌流极限不平衡和零序电流峰值的边界角度的一致性。基于高阻抗变压器参数特征及边界角度,阐释了高阻抗变压器因原边零模涌流变大和副边环流变小两方面原因导致三相涌流严重不平衡的现象。

基于选择性维修的装备群动态健康管理决策

针对现有故障预测与健康管理(prognostics and health management,PHM)系统难以给出实时、动态健康管理决策结果的问题,综合考虑不完善维修、多资源约束(人力、时间、成本等)、备件订购、任务规划等因素,基于选择性维修理论,建立了动态健康管理决策模型,得到了最优方案,包括部件最优维修对策、维修任务分配、备件订购数量、最优任务规划等。最后,结合算例,分析了维修人员数量、备件数量、任务规划等因素对动态健康管理决策结果的影响,验证了所提模型的有效性,对于指导装备健康管理实践、提升保障质效具有重要的意义。

多路阀主阀芯不同节流槽对其稳态液动力的影响

针对工程机械用多路换向阀在不同工况下稳态液动力过大或不稳定导致滑阀卡滞,从而影响执行机构的可靠性和安全性,以某型号工程机械多路阀为例,设计矩形、半圆形、U形、2U形4种形式节流槽口的阀口,通过Fluent数值模拟研究在不同阀口开度下的流场特征并确定射流角,根据流场计算结果,搭建不同结构节流槽的滑阀模型,分析节流槽口结构形式对阀芯稳态液动力的影响。研究结果表明:随着阀芯节流槽口逐渐开大,矩形、U形、2U形节流槽阀芯所受稳态液动力变化平稳;当阀芯采用U形节流槽时,其单位节流面积受力变化幅度较大,但阀口稳态液动力仍能保持稳定;半圆形节流槽阀芯所受稳态液动力相对不稳定,梯度较大。

基于命名实体识别的施工限速命令关键信息提取及应用

调度命令是铁路运输调度指挥的核心,是对行车工作、作业方式和安全注意事项进行约束的必要手段。施工限速命令的内容是纯文本形式或半结构化形式,人工解析工作量大、效率低下,对命令进行信息整合和内容分析存在不足。构建BERT、BiLSTM和CRF模型,对施工限速命令的非结构化内容进行命名实体识别,提取命令内容的关键信息,实现命令的信息整合与分析。以施工限速命令中“邻线限速命令”为例对模型进行试验,在实体识别结果的基础上对限速命令内容进行分析,推算出列车限速的里程范围以及受影响的列车数量,可有效分析施工对邻线的影响程度。应用结果表明:基于BERT-BiLSTM-CRF模型的命名实体识别,为命令内容分析提供了强有力的数据支持,为铁路运输调度管理提供了指挥和决策辅助。

海上风电经24脉动二极管整流器送出系统的交流滤波器优化配置

整流站采用二极管整流器能够提升远距离大容量海上风电直流送出系统的经济性和可靠性。提出了基于24脉动二极管整流器的海上风电并网系统中交流滤波器的优化配置方法。首先,明确了基于24脉动二极管整流器的海上风电送出系统结构,阐述了24脉动二极管整流器的基本原理。然后,计算了24脉动二极管整流器的无功功率需求,对于24脉动二极管整流器,可以将设计复杂的交流滤波器简化为电容器,通过对有功功率变化范围内不同容量电容器滤波效果进行扫描,提出了综合考虑滤波效果和滤波器容量的交流滤波器无功容量优化方法。最后,在PSCAD/EMTDC中对基于24脉动二极管整流器的海上风电送出测试系统进行了谐波分析和交流滤波器优化设计。

气泡幕拦浑技术在港池疏浚中的应用

为指导气泡幕拦浑实践,采用理论推导,给出气泡幕拦浑所需单宽曝气量的计算公式,以及气泡幕开孔管径尺寸的计算方法,将新的计算公式和方法应用于宜春港樟树港区河西作业区综合码头的港池疏浚工程的气泡幕拦浑作业,并总结气泡幕拦浑施工工艺。结果表明:气泡幕具备良好的拦浑效果,但气泡幕拦浑最佳单宽曝气量小于理论值。总体来看,气泡幕装置结构简单、安装方便,拦浑效果良好,且不妨碍船舶正常通行,与防污帘组合使用阻拦悬沙扩散效果更佳。

高超声速变体飞行器宽速域气动特性研究

宽速域飞行是高超声速飞行器的重要设计目标和发展方向。然而,复杂的环境变化给固定外形飞行器在不同飞行条件下的气动布局设计带来了矛盾。高超声速变体飞行器可以通过呈现不同的构型来适应各种飞行条件并满足性能要求。本文通过数值模拟的方法来研究折叠翼高超声速飞行器的气动性能。研究重点是在不同飞行高度和马赫数下,探究不同机翼折叠状态对应气动布局的升阻比、纵向静稳定性和航向静稳定性。比较了不同机翼折叠角度(0°、45°、90°)对气动性能的影响。结果表明,在所研究的整个速度范围内(Ma=0~5),较小的机翼折叠角会导致较高的升力系数、阻力系数和升阻比。机翼折叠角为0°时,升阻比最高。在纵向稳定性方面,折叠角度较小的布局具有更好的纵向稳定性。随着马赫数的增加,不同折叠角度之间的纵向稳定性差异最初减小,然后增大。静态稳定裕度从1∶0.95∶0.84变为1∶0.98∶0.88,后变为1∶0.89∶0.79。此外,具有较大机翼折叠角的构型表现出更好的航向稳定性。所有3种机翼折叠布局状态在低速飞行阶段都是航向静稳定的。随着马赫数的增加,0°和45°折叠角逐渐变得航向静不稳定。

变转速工况对直线共轭内啮合齿轮泵容积效率的影响

随着液压技术向高压化、轻量化、节能化发展,直线共轭内啮合齿轮泵因具有结构紧凑、流量脉动小、使用寿命长、噪声小等优点,其应用领域逐步扩大。随着内啮合齿轮泵使用转速的变化,其容积效率也出现变化,为了获得内啮合齿轮泵转速对其容积效率的影响规律,采用液压油、纯水两种介质,通过数值计算的方法,研究内啮合齿轮泵转子域空化特性、对比分析出口体积流率。结果表明:随着转速上升,内外齿啮合最小容积腔及吸油口处气相体积分数增加明显,易引起空化、气蚀,从而产生噪声、振动等问题;当转速过高时,介质中的气体析出明显,易出现吸空现象,导致齿轮泵容积效率降低,纯水介质比46#液压油介质下的齿轮泵容积效率更低。因此,要改善高转速工况下的齿轮泵容积效率,需优化内啮合齿轮泵进油口流道,增加入口压力,提升内啮合齿轮泵高转速工况下的综合性能。

单作用滑片泵内部流动特性数值研究

为了揭示偏心距对单作用滑片泵水力性能的影响规律,建立6种不同偏心距的泵模型进行研究,并对偏心距10 mm工况下3种封闭角进行分析。基于动网格技术和RNG k-ε湍流模型,对滑片泵进行三维非定常计算。研究表明:偏心距对滑片泵水力性能影响较大,随着偏心距由6 mm增大至11 mm,泵出口平均流量呈上升趋势,但其容积效率逐渐下降,偏心距为9 mm时滑片泵容积效率与流量较高;随着偏心距增大,转子所受径向激励力也随之增大,其中偏心距对转子径向激励力y方向分量影响较为明显,随着偏心距增大,其脉动曲线形状发生变化;封闭角为10°时,泵腔与吸油窗口相连前两者压力差较低,对进口处回流抑制较明显。

液压冲击器配合间隙出口流速的影响因素权重分析

为了分析液压冲击器配合间隙出口流速的影响因素权重,以平行平板泄漏机理为理论依据,首先通过SPSS软件将间隙高度、锥度、密封长度、压差4种因素进行正交试验设计,产生16组不同水平因素的组合进行Fluent流场仿真;其次通过控制变量法将各单因素对配合间隙出口流速的影响进行分析;最后都使用极差法对上述仿真结果进行权重分析。两种方式结果都表明,间隙高度、锥度和压差与液压冲击器配合间隙出口流速呈正相关,而密封长度与之呈负相关;间隙高度对出口流速的影响最大,其次为密封长度,而压差和锥度对其影响最小。这为液压冲击器减少配合间隙泄漏冲蚀的设计提供了参考。

高速公路数据资源开发利用关键技术研究

致力于构建1套以高速公路数据资源开发利用为核心的“三角形”理论框架,并辅之以综合性的数据治理体系,旨在全面解析高速公路数据资源的核心特性、应用场景、适宜的开发利用模式及其潜在价值。通过这一系统性研究,以期望填补行业在该领域的空白,进而提升高速公路数据资源在内部赋能、公益服务和商业挖潜3方面能力,为整个行业数字化转型和产业升级奠定坚实基础。最后,将此理论框架实地应用于某省高速行业数据资源利用案例,得到了较好的验证。

微纳层叠复合材料力学性能的增强机理

微纳层叠技术是层层组装(LbL)技术中的一种,能够将两种或多种不同的聚合物组合生成具有交替层状结构的复合材料.与浸涂、旋涂和喷涂等传统组装方法相比,该技术是一种不含溶剂的熔体连续加工技术,具有经济环保的优点.本文简要总结了微纳层叠技术的研究现状,概述了微纳层叠技术的原理与工艺,重点介绍了多层交替复合材料力学性能的增强机理,包括层界面相互作用、层界面诱导结晶、调控聚合物相形态、调控无机粒子的分散取向和原位成纤,并对该技术的未来研究方向进行展望.

“量子力学”课程思政教学改革与实践

现代高等教育教学的改革与目标对“量子力学”课程的思想政治教育改革提出了新要求。从课程教学与思想政治育人目标、课程思政着力点、课程思政具体融入路径等方面提出了“量子力学”课程思政教学改革的具体措施及实践方式,通过课程思政案例设计,力争实现“课程承载思政,思政寓于课程”的相融相和,引导学生形成辩证唯物主义世界观和方法论,增强学生的爱国情怀和民族自豪感,激发个人使命感和担当精神,树立投身科研、材料报国的理想信念。

宽转速摆线泵空化及流量输出特性研究

主动减震系统摆线泵工作转速范围宽,最高达6000 r/min,随着转速的变化,摆线泵密封容积腔、吸油口极易产生空化现象,进而影响摆线泵流量输出特性。提出了一种结构紧凑型动力单元,基于摆线泵宽转速运行工况,研究不同转速下摆线泵最小密封容积腔、吸油流道气相体积分数变化规律。研究结果表明:当摆线泵转速为1000 r/min时,最小密封容积腔含气率50%附近的区域占比大,当转速为6000 r/min时,最小密封容积腔含气率90%附近的区域增加明显;摆线泵工作在2000 r/min时,入口加压0.5 MPa气相体积分数最大为0.018,入口为大气压时的气相体积分数最大为0.1,当转速增加至6000 r/min时,入口加压能够有效控制吸油流道气相体积分数,改善摆线泵流量输出特性。