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。

气液两相条件下柴油发动机喷油系统建模

为了更准确预测喷油系统的喷射规律,基于气泡模型,建立气液两相条件下的柴油机喷油系统模型,构造基于最小二乘法的适应度函数,采用并行改进遗传算法实现了对柴油机喷油系统模型的参数辨识,并应用回归分析方法建立未知参数的回归方程,从而最终建立两相条件下的柴油机喷油系统模型。仿真结果与试验数据的比较表明建立的气液两相条件下的柴油机喷油系统模型是可行的、有效的。

基于遗传算法的柴油机喷油系统模型参数辨识

柴油机喷油系统中压力的变化会引起气泡的产生和溃灭,而气泡的变化会对燃油的流动和压力波的传播产生影响.为了更准确预测喷油系统中的初始含气率以及变化情况,提出了应用改进遗传算法对柴油机喷油系统模型中的柱塞腔、出油阀紧帽腔、高压油管和针阀腔初始含气率进行辨识的新方法.基于气泡模型,建立了气-液两相条件下的柴油机喷油系统模型,通过仿真数据和试验数据对比,构造了适应度函数,实现了对柴油机喷油系统模型的参数辨识,并得到了参数优化后的柴油机喷油系统模型.仿真结果与试验数据的比较验证了采用改进遗传算法对气-液两相条件下的柴油机喷油系统模型进行参数辨识的可行性.

高压缩比甲醇发动机非常规排放影响分析

采用一维GT-Power和三维CFD仿真软件耦合甲醇氧化详细化学动力学机理,以某传统柴油机参数为基础,搭建了火花点火式甲醇发动机的一、三维物理模型,研究了该甲醇发动机的非常规排放。研究表明:随着负荷的增大,未燃甲醇与甲醛的排放呈现先减少后增多的趋势;小负荷时,增加点火提前角更能有效降低未燃甲醇及甲醛排放;随着转速增加,未燃甲醇排放有增加的趋势,而甲醛排放呈现先增加后减少的趋势;增大EGR率更能明显地降低未燃甲醇及甲醛的排放;压缩比增大可以降低未燃甲醇及甲醛排放,且其增加到17.5之后,排放量几乎接近于0;当压缩比较小时,当量比的增大能有效减少未燃甲醇及甲醛排放;未燃甲醇与甲醛主要分布在缸壁、缸盖底面与活塞顶面的一些缝隙区域。

柴油机电液调速器执行器的设计和研究

电液调速器是柴油机电控的一个重要组成部分,相对于以往的机械式调速器具有动态响应快,稳态误差小,系统超调量小及调速时间短的特点。简述了开发的电液调速器的工作原理,并对结构设计进行了计算分析,证明了其工作的可靠性。

气泡模型在喷油系统模型仿真中的应用

为了更准确预测喷油系统中压力脉动变化,引入了基于气泡溶解和析出的物理过程的气泡模型,将其应用到柴油机喷油系统模型中,并编制了喷油系统模型仿真程序。对含气率恒定和应用气泡模型的柴油机喷油系统分别进行仿真,并将仿真结果与试验数据进行了对比。对比结果表明:含气率恒定的喷油系统模型仿真结果曲线比较平滑,而应用了气泡模型的喷油系统模型中,由于气泡体积随着系统压力和时间而变化,尤其在压力大于45MPa后,气泡体积减小速度增大,造成压力出现震荡,仿真结果和试验数据更加吻合。该研究不仅验证了气泡模型应用在柴油机喷油系统仿真中的可行性,而且为以后气液两相条件下的柴油机喷油系统模拟研究提供了基础。

考虑温度UH模型的有限元应用

由姚仰平等提出的考虑温度UH模型能够描述温度效应对正常固结土以及超固结土应力应变特性的影响规律,并且参数简单,易于工程应用。首先基于考虑温度UH模型,将模型的非对称弹塑性矩阵改进为对称的弹塑性矩阵,并重新推导了该模型的热应变增量表达式;然后应用半隐式回映的应力更新算法,编制了模型的有限元程序,实现了模型在有限元中的应用;并应用所编制的考虑温度UH模型的有限元程序对三轴试验进行了有限元模拟,分析了不同温度条件下的土的应力应变规律,通过有限元计算结果和单元预测结果的比较,说明了有限元程序的正确性,为进一步对温度影响下岩土工程问题的分析打下基础。

基于节能的机场飞行区平面布局优化

随着可持续发展战略的提出,民航业提出了建设"绿色机场"的目标,以机场飞行区平面布局为研究对象,以飞机地面滑行油耗为研究目标,通过对单机坪、单跑道、单平行滑行道飞行区布局中机坪位置、平行滑行道端部及跑道端部等关键点的几何结构与飞机运行工况分析,并结合机场飞机起落架次,建立了机场飞机地面滑行总油耗数学模型。在此基础上,以4E级机场为例,飞机地面滑行油耗最低为优化目标,构建了适应度函数,并应用改进遗传算法进行了优化,最终得出最优飞行区布局形式。改进遗传算法在优化收敛解的质量和时间效率方面均有不错的表现,因此,能有效地解决机场飞行区平面布局问题。

大巴山前缘上、下二叠统分界的新认识——兼论“东吴运动”

大巴山前缘二叠系分布广泛,出露完好,为一套碳酸盐岩、硅质岩夹少许炭质、硅质碎屑岩沉积。通过研究,首次提出该区上、下二叠统之间为连续沉积,整合接触。该区早二叠世茅口期后不是剥蚀区,而是早二叠世茅口期沉积最完整,晚二叠世吴家坪期最早接受沉积的地区。“东吴运动”在上扬子广大地区表现为抬升运动,但在该区则表现为茅口晚期同沉积断陷。由此可知,四川东部晚二叠世接受沉积的时间是不一致的,这一认识对于研究区域岩相古地理和古构造特征具有重要意义。

基于BIM与GA的机场场道施工进度多目标优化

在机场场道工程项目管理中,科学、合理地安排施工进度计划是保证工程工期短、成本低、质量优、环境佳的重要因素。因此,本文主要对机场场道施工进度计划进行工期、费用、质量和环境的多目标优化研究。首先,根据机场场道施工蓝图,应用建筑信息模型(BIM,building information modeling)的Revit软件建立三维模型,将模型分别导入广联达和Project软件中得到成本等定量数据和初始的施工进度计划表;其次,构建工期、费用、质量和环境优化目标函数数学模型,并基于遗传算法(GA,genetic algorithm),采用Matlab-GUl语言开发一款具有参数输入、优化和结果输出的机场场道施工进度多目标优化软件;最后,通过对实际案例的施工进度进行优化,验证该方法和软件的有效性和实用性,为机场场道施工进度计划的制定提供依据。

基于Pro/E前处理的有限元分析在机械工程中的应用

文中利用Pro/E软件进行前处理,再导入到ANSYS软件中对减速器的低速轴进行有限元分析,并说明了这种方法如何在整个机械行业中高效应用。

机场场道工程施工与进度管理虚拟仿真实验教学研究

随着计算机技术的发展,虚拟仿真实验教学已成为教育信息化建设的重要内容.该文从虚拟仿真实验的目的、原理、方法和内容、步骤四个方面介绍机场场道工程施工与进度管理虚拟仿真实验教学.该实验弥补了机场场道施工与管理教学实践的缺失,相比于传统的实验实习有很大优越性,不仅安全、经济,还可以激发学生的学习兴趣,提高学生的工程实践能力.

新工科背景下机场建设项目管理与施工技术课程教学改革

新工科建设对交通工程专业人才提出了新的要求。机场建设项目管理与施工技术课程是交通工程专业的核心课程,文章介绍了该门课程的地位和特点,针对该课程教学存在的问题,提出在新工科背景下,应以学生为中心,注重学生创新能力的培养,并从教学大纲、教学内容、教学手段和方法、课程考核方式、课程评价和教材建设等方面对机场建设项目管理与施工技术课程教学提出具体改革措施。

新形势下浸润式思政在工科专业课程中的应用研究

以工科专业课浸润式思政的实现为出发点,立足新形势,从时代需求、行业需求和人才培养需求三个方面探讨了专业课浸润式思政改革的意义;从工科专业课基础理论知识和核心专业知识两个方面,挖掘工科专业课的德育内涵;从教师队伍人文素质提高、教育内容合理选取、教学方法的灵活运用三个维度,规划了浸润式思政教育的实现途径。

UH模型在路堤软基变形分析中的应用

姚仰平等提出的统一硬化模型(UH模型)能够合理考虑土的复杂应力路径和应力历史对土体变形和强度的影响,它不仅能够描述正常固结土的特性,而且能够描述超固结土的硬化、软化、剪缩和剪胀等应力应变特性。通过在UH模型有限元程序中引入初始超固结比OCR,将OCR作为一个控制参数,采用该有限元程序对具有不同OCR地基土层的路堤软基进行了三维有限元分析,比较了与应用修正剑桥模型(MCC模型)计算的软基土体沉降随时间的变化曲线、地基表面点沉降量、竖向位置结点的水平位移的不同,得到了地基土体沉降变形规律,并与工程实测数据做了对比,说明了UH模型在分析实际路堤软基工程方面的合理性。

基于课程全程设计的线上教学实践

文章立足于新型冠状病毒肺炎疫情期间的线上教学需求,结合网络信息技术的优势和特点,融入线下教学的经验,以工科专业课精准线上教学的实现为出发点,探讨了从课前准备、课中教学、课后服务、课后复盘四个方面对教学过程进行设计的实践。

基于改进遗传算法的最小油耗机场飞行区布局优化

为降低机场飞行区的飞机燃油消耗,根据飞行区的结构特点,完成了改进遗传算法设计,并针对停机位分配和飞行区布局开展了优化研究。通过对飞行区跑道、滑行道、联络道及停机坪位置和停机位分布形式的分析,在考虑不同机型飞机油耗的基础上,建立了单跑道飞行区构型以及直线式停机位分布形式的飞行区油耗仿真模型,以飞行区油耗最低为优化目标,完成适应度函数设计;设计了一种实数编码和二进制编码混合编码方式,可兼顾停机位分配和飞行区结构参数的编码需求;完成混合编码基因到可行解的映射以及基因选择、交叉和变异的进化操作设计;采取惩罚函数的方法,减小进化过程中不可行解基因对可行解基因的影响;采用最优保存策略,以保证最优个体基因在进化操作过程中不被破坏,提高遗传算法优化的效率和准确度;为验证优化方法的有效性,对飞行区构型为一跑一滑和停机位分布形式为直线式的飞行区进行了优化。优化结果表明:经改进后的遗传算法可有效对飞行区参数进行优化,以实现飞机油耗最低的目的,优化收敛速度快、质量高。

山区机场高填方地基变形分析

目前山区机场大量采用高填方工程,高填方地基沉降变形问题是个亟待解决的重要问题。首先,基于统一硬化(UH)模型,通过研究含石量与内摩擦角和黏聚力的关系,并基于扩展SMP准则和变换应力,将含石量引入到UH模型中,建立了考虑含石量的UH模型;应用当前屈服面与平均主应力轴交点的变化规律作为考虑含石量UH模型加卸载的判断准则,实现了硬化和软化的统一考虑;采用半隐式回映应力更新算法,将加卸载判断准则应用到应力更新算法中,实现了考虑含石量UH模型的有限元应用。其次,应用考虑含石量UH模型的有限元程序,对土石混合料的大型三轴试验进行了计算分析,计算结果和实测结果进行对比,验证了有限元程序的有效性。最后,应用考虑含石量UH模型的有限元程序,对山区机场高填方地基进行了三维有限元分析,得到了地基沉降监测点的竖向位移随时间的变化曲线,并与不考虑含石量UH模型、修正剑桥(MCC)模型计算得到的曲线及工程实测数据进行了比较,得到了高填方地基的竖向位移云图、侧向位移云图、孔隙水压力云图和超静孔隙水压力随时间的变化曲线,从而得到了机场高填方地基的位移和超静孔隙水压力变化规律,说明了考虑含石量UH模型在分析山区机场高填方地基变形方面的合理性。

高压缩比甲醇发动机的排放仿真研究

为了满足未来更为严格的排放法规要求,以某款传统柴油发动机为例,采用一维GT-Power和三维CFD仿真软件搭建火花点火式甲醇发动机的一维、三维物理模型,通过调整点火时刻,分析不同的当量比和EGR率对发动机排放的影响。研究结果表明:随着点火时刻的推迟,CO排放先减少后增加,NO_(x)排放和CO_(2)排放都减少,未燃甲醇和甲醛排放近乎于0,其中点火角为-10°ATDC时,排放性较好;点火角为-10°ATDC时,随着当量比增大,CO排放增加,NO_(x)排放减少,CO_(2)排放则先增加后减少,未燃甲醇和甲醛排放近乎于0;点火角为-10°ATDC时,随着EGR率增大,CO排放增大,NO_(x)和CO_(2)的排放都减少,未燃甲醇和甲醛排放近乎于0。

新工科背景下如何做合格的研究生导师

在新工科背景下,如何做一名合格的研究生导师是值得研究的问题。笔者从引导学生进行科研创新、引导学生解决实际工程问题、导师要有良好师德修养、引导学生重视学术诚信和科研规范等方面进行了深入的思考,系统阐述了在新工科背景下如何做一名合格的研究生导师。