双向复位高速开关电磁阀动态响应特性仿真研究

高速开关电磁阀作为典型的伺服液压系统执行元件,逐渐成为高精密液压系统的核心部件之一。针对双复位弹簧式高速开关电磁阀的动态响应特性开展研究,建立高速开关电磁阀的多场耦合动力学模型,系统研究了高速开关电磁阀阀芯内径、弹簧刚度、线圈线径、工作温度、控制频率及占空比等对高速开关电磁阀阀芯所受到的电磁力和阀芯运动位移的影响,得到了高速开关电磁阀的优化设计参数,为进一步研制响应速度快、性能稳定、流量及承压范围大、环境适应性强的高速开关电磁阀奠定了一定的理论基础。

涡轮叶片裂纹方位角的三维叶尖间隙动态响应特性研究

针对叶尖定时故障诊断方法在检测叶片裂纹时仅关注一维信息、提取故障特征有限的不足,利用叶尖间隙具有三维特征的特点,提出了航空发动机涡轮叶-盘-轴耦合系统的三维叶尖间隙(3D-BTC)有限元模型。以该模型为基础,分析了航空发动机涡轮叶片裂纹方位角对三维叶尖间隙的影响规律。首先,建立了航空发动机涡轮叶-盘-轴耦合系统有限元模型;其次,在叶片尾缘处引入贯穿裂纹,通过瞬态动力学分析计算了在不同横滚角、俯仰角裂纹作用下叶片的变形;最后,采用三维叶尖间隙计算方法获取了叶片三维叶尖间隙时域波形及频谱,研究了航空发动机涡轮叶片裂纹方位角的三维叶尖间隙动态响应特性。计算结果表明:裂纹的出现会降低叶片刚度,从而影响叶片的三维叶尖间隙;叶片三维叶尖间隙随裂纹横滚角的增大而减小,随裂纹俯仰角的增大先减小后增大;随着裂纹两类方位角变化,不同测点位置的叶尖径向间隙基本谐波分量峰值变化率的差值最大为6.1%,周向滑移角和轴向偏转角基本谐波分量峰值变化率的差值小于0.12%,可见综合三维叶尖间隙能够更准确地反映裂纹信息。

新能源并网对电力系统动态响应特性的影响研究

由于风电、太阳能、生物质能等新能源发电系统的出力具有间歇性和不确定性,大规模新能源并网对电力系统的动态响应特性产生了显著影响。为促进新能源的持续健康发展,本文以风力发电接入为例,采用中国电力科学研究院电力系统研究所的“PSD电力系统分析软件工具(PSD Power Tools)”中的中国版BPA潮流程序,以及中国版BPA暂态稳定程序进行分析,研究新能源并网对电网动态响应特性的影响。

高压直流输电控制与保护对线路故障的动态响应特性分析

直流输电线路保护中,以电压变化率为动作判据的线路行波保护和低电压保护难以检测出线路高阻接地故障,线路差动保护需要通过闭锁躲避区外故障而使动作延时较长,从而难以起到后备作用。同时,直流控制系统环节对线路保护的动作特性也有很大的影响,小负荷水平下将导致线路电流波动而导致差动保护拒动。结合某一直流线路实际参数,基于真实的直流控制保护模型与参数的EMTDC仿真平台,采用实际故障录波分析和仿真分析相结合的手段,系统分析了线路保护不正确动作的机理以及直流系统控制环节对线路保护的影响,并提出了解决方案。

柴油机微粒捕集器背压信号采集系统动态响应特性的研究

针对柴油机微粒捕集器(DPF)工作过程中排气背压的动态变化,对影响背压信号采集系统动态响应性能的因素进行了讨论,建立了壁流式蜂窝陶瓷DPF的排气背压数学模型,在此基础上得到了DPF测压系统的理论动态响应特性方程。通过实测背压与理论模型输出背压的比较,简单而又合理地描述了DPF测压系统实际动态响应过程的特性,为确定DPF再生时机提供了一定的理论参考。

柴油机电控单体泵高速电磁阀动态响应特性的影响因素分析

利用电磁场分析软件Ansoft Maxwell建立了柴油机电控单体泵高速电磁阀的数值仿真模型,通过与试验数据对比,得出电磁阀关闭响应时间最大误差为2%,开启响应时间最大误差为8.7%,验证了该仿真模型的准确性。应用此仿真模型分析了残余气隙、最大升程、运动件质量、弹簧刚度和弹簧预紧力等参数对高速电磁阀动态响应特性的影响,得出残余气隙、最大升程、弹簧预紧力是主要影响因素,对关闭响应时间影响分别在0.2 ms、0.36 ms、0.18 ms左右,开启响应时间影响分别在0.08 ms、0.16 ms、0.11 ms左右。

稀土超磁致伸缩材料高速强力微位移机构的开发及动态响应特性研究

研究了稀土超磁致伸缩材料 (Tb0 .2 7Dy0 .73) Fe1 .9(商品名为 Terfenol- D)微位移机构的设计方法 ;建立了基于 Terfenol- D棒的高速强力电磁阀的动态响应特性模型 ,这一模型对基于 Terfenol- D的产品设计具有重要的参考价值 ,并用计算机对这一模型进行了仿真 ,与实验结果进行了比较、分析。

基于集成气体传感器阵列的电子鼻系统动态响应特性分析

采用德国 Jenasensoric e.V研制的电子鼻和自行设计的实验系统 ,分别以纯净空气及乙醇或葡萄酒作为载气及分析样本 ,对电子鼻系统动态响应特性与酒类样本、样本温度、环境湿度、样本浓度间的依赖关系进行了实验分析 。

掘进机扰动下超前支架动态响应特性分析

为研究掘进机扰动作用下超前支架动态响应特性,基于块系覆岩理论,构造超前支架-顶板耦合动力学模型,根据截齿截割阻力经验公式和牵引阻力经验公式推导截割头竖向受力公式,将其作为掘进机扰动激励,进行超前支架扰动作用下支架动态响应仿真与试验分析。结果表明：当超前支架-顶板接触刚度与超前支架支护刚度分别增加到2.5×10^6kg/s^2时,超前支架与顶板的位移幅值分别减小了66.78%和54.73%、58.91%和63.78%;当接触刚度增大至临界值1.5×10^6kg/s^2后,其对顶板位移变化量抑制作用减小。结果说明增加接触刚度或支护刚度均可减小掘进机扰动对超前支架的影响;当接触刚度达到某一临界值,顶板下沉量将趋于稳定。

CCD动态响应特性的测试与建模

CCD图像传感器与景物有相对运动时,传感器动态响应特性对成像质量具有显著影响,通常表现为图像模糊、目标物体几何尺寸和灰度失真.通过对CCD工作原理的分析,设计了测试动态特性的试验方案,提取了运动图像上能够反映CCD响应特性的像元灰度数据,通过基于最小二乘法的数据分析完成了动态特性的建模.研究结果表明:CCD传感器动态响应特性可采用修正的一阶系统模型表示,其拟合误差约为0.2,模型精度较高.提出的动特性测试方法实用性强,可解决一般机器视觉及相关动态影像问题.

高压共轨喷油器动态响应特性监测技术研究

采用非接触式的方法检测了高压共轨高速电磁阀喷油器的电流和喷油器入口压力的信号,利用高速摄像系统同步记录了喷雾过程。试验结果表明:电磁喷油器的电磁阀开启、关闭延迟和线圈电流有很好的对应关系。结合喷油器入口压力变化,可进一步确定针阀的开启和关闭过程以及喷油持续时间。

热电阻的动态响应特性

热电阻是最普遍使用的测温元件之一,工程中一般给出热电阻测量的滞后时间,而对测量的过渡过程缺乏深入的分析。以WZP1500型、WZP120型和有导热油的WZP120型Pt100热电阻为例,研究了它们的过渡过程。通过对实验数据的分析综合、参数辨识,得到了它们的阶跃时间响应函数和传递函数。同时,对影响热电阻数学模型结构的因素、影响数学模型参数大小的因素进行了分析,得到的结论可用于新热电阻数学模型的建立。

FADS测压管路动态响应特性分析

通过建立管路终端负载为容腔的测压管内气体压力传递数学模型,研究嵌入式大气数据传感系统(FADS)测压管路动态响应特性。压力传递数学模型的建立综合考虑管路黏性损失、热传递效应等影响,仿真分析FADS系统测压管路频率响应特性,结果表明:增大管路内径、管路长度、容腔容积及大气高度,管内压力传递延迟时间增大。仿真结果对压力传感器的合理设计有一定的指导意义。

基于试验数据的高速电磁阀建模及动态响应特性分析

高速电磁阀的响应特性对高压共轨喷油器的喷油特性具有决定性影响。为了更合理和准确地预测高速电磁阀的电磁特性,基于高速电磁阀理论分析,进行了大量不同驱动电流强度和气隙情况下的电磁力试验,采用多项式拟合的方法,对试验数据进行拟合,结合高速电磁阀的工作原理,应用Amesim软件建立高速电磁阀一维仿真模型,并研究分析了驱动电流、阀芯弹簧预紧力和刚度对高速电磁阀动态响应特性的影响。研究结果表明:所采用的基于试验数据的高速电磁阀建模方式为其动态响应特性的研究提供了一个新思路,它能快速、准确得到高速电磁阀各参数对其响应特性的影响。

叶片式进气CVCP动态响应特性的测试与数值分析

为D20发动机进气连续可变凸轮轴相位器(CVCP)系统设计和搭建了相位器动态响应特性测试平台,并建立了基于AMESim的可变气门正时系统仿真模型;通过仿真与测试,对CVCP动态响应特性的影响因素进行了深入的研究,得出了机油温度与压力和发动机转速等发动机运行参数以及机油控制阀流量特性与相位器结构尺寸等VVT系统结构参数对相位器响应特性的影响规律,为提高CVCP系统响应速度提供了方向。

两种侵彻载荷下装药结构动态响应特性数值模拟

为了研究装药结构在不同侵彻载荷下的动态响应特性,建立了战斗部侵彻混凝土整体靶与多层间隔靶模型。利用LS-DYNA软件数值模拟战斗部动态侵彻混凝土靶板的过程,对比分析了战斗部侵彻整体靶与多层间隔靶时冲击载荷的差异、装药内部塑性变形区的分布及装药尾部与壳体间隙的变化。结果表明:侵彻整体靶时,装药主要承受的是轴向过载冲击,其前端面易产生塑性变形;侵彻多层间隔靶时,由于战斗部姿态偏转较大,径向过载冲击大幅提升,装药端面、局部侧壁以及装药与壳体接触的尖角部位成为塑性变形较大的区域。在侵彻载荷作用下,装药尾端面与战斗部金属壳体发生反复的撞击和分离。与整体靶相比,侵彻多层间隔靶过程中装药与壳体的动态冲击碰撞更频繁,碰撞强度更大,持续时间更长。

复合点阵结构强爆炸冲击载荷下的损伤机理与动态响应特性

基于碳纤维增强复合材料面板与金属芯层,设计出金字塔型复合点阵夹芯结构。利用地面爆炸冲击实验,研究复合点阵结构在强爆炸载荷作用下的损伤机理和失效模式。基于材料的细观损伤机理,构建复合材料面板的三维渐进损伤模型和金属芯层的Johnson-Cook损伤模型,并结合有限元方法发展了复合点阵结构的爆炸冲击响应预报模型。开展了不同载荷工况下结构的动态响应特性分析,结合实验测试结果分析了结构抗爆性能的主要影响因素。研究表明,在近距离强爆炸载荷作用下,复合点阵结构整体构型基本保持完好,仅局部出现失效现象,主要失效形式为边缘区域面芯脱粘和局部芯层杆件断裂,但结构整体上仍具有较好的承载能力。探讨了考虑多种载荷条件和结构参数相关变量的毁伤函数,给出了结构的可行设计域。研究结果可为装备关键部件轻量化/抗爆设计提供参考。

基于LabVIEW的电磁阀动态响应特性测试系统

基于LabVIEW虚拟仪器和第三方测控板卡,配合机电耦合测试平台,设计开发了耐压范围0.1~35MPa的电磁阀动态响应特性测试系统。详细介绍了气动回路、电气控制回路以及测控软件系统。利用LabVIEW中的Queue技术简化了数据采集、显示与储存的编程。采用巴特沃思滤波器对高速采集到的传感器数据进行了滤波,并采用最小二乘拟合法对压力测试值进行了修正,提高了测试系统的测量精度。软件测试系统采用模块化的编程思想,具有二次开发功能。实际使用结果表明,该系统能够同时检测4只被试阀,工作效率提高了400%左右,测试精度达到了0.5%。

车辆动力换档液压缓冲阀动态响应特性研究

采用液压缓冲阀是实现良好换档品质的一种有效方法 ,其动态特性影响到换档品质和换档过程中的动力性能。根据所设计的一种液压缓冲阀 ,建立了其动态数学模型并对其动态特性进行了仿真分析和台架试验 ,分析了油液温度。

热电偶动态响应特性对导热反问题辨识结果的影响

通过引入一个简单的热电偶物理模型,研究了其动态响应特性对导热反问题辨识结果的影响.研究结果表明,由于动态响应误差的存在,使得表面温度和热流的辨识结果在大小上产生衰减,时间上产生滞后.热电偶时间常数越大,影响也越显著.