基于纯电车型的前舱组合支架总成优化设计

针对纯电车型与燃油车型前机舱布置差异,设计出一种适用于纯电车型前舱布置方案的前舱组合支架总成,建立力学模型,并进行计算机辅助工程(CAE)分析,通过对材料、结构改进对组合支架总成进行优化。结果表明,在相同布置方案的前提下,钢制组合支架总成的性能难以满足性能需求,经过材料、结构的优化,铝制组合支架总成可以更好地满足性能需求;相对于钢制组合支架总成,铝制组合支架总成可以实现减重约2.06 kg,减重率为44.2%,轻量化效果明显。不考虑模具、工装、夹具等费用,零件成本减少约3.36元/件,具有量产条件,为纯电车型组合支架总成的轻量化设计提供了一个好的典型案例。

管内智能封堵器封堵速度神经网络PID控制方法研究

管内智能封堵器作为一种新型的管道维修手段,其封堵速度的控制至关重要。传统的PID控制器在面对管内复杂流畅环境的封堵速度平稳控制问题时,效果并不理想。为了改善传统PID的不足,同时满足控制速度的要求,复杂环境封堵速度控制器的设计尤为重要。提出了一种基于BP神经网络的PID参数控制封堵速度策略,利用神经网络的自学习和训练参数的能力,控制PID的3个参数,并用MATLAB-Simscape模块进行模拟。仿真结果表明,基于BP神经网络的PID参数控制方法,可以使传统PID的3个控制参数随环境、时间的变化而不断更新,由此提高了控制的精度和安全性,从而改善了管内智能封堵器的运行性能。基于BP神经网络PID参数控制,其调整时间相比常规PID控制提前约1 s;超调量约为10%,明显小于常规PID控制的30%;误差稳定后维持在10%以下。

基于剩磁效应的X80钢管道应力检测方法

针对油气管道的应力集中问题,提出1种基于剩磁效应的管道应力检测方法。研究剩磁效应原理,得到剩磁感应强度随应力变化的趋势。研究剩磁检测原理,据此设计基于霍尔传感器的剩磁-应力检测试验系统,在实验室进行磁化板材应力集中状态的检测。利用X射线衍射仪检测该板材的应力值,对试验结果进行响应面法分析,验证了基于霍尔传感器的剩磁-应力检测系统的可靠性。试验结果表明:霍尔传感器可以检测磁化板材表面的剩磁信号,在应力集中处,剩磁信号有明显的峰值且波动较大;响应面法分析验证了剩磁-应力检测系统的有效性;剩磁-应力检测技术可以检测油气管道表面的应力值,据此可以判断应力集中点。

基于集磁环的阴极保护电流测量装置设计

阴极保护电流密度既是衡量埋地长输管道防腐涂层绝缘性能的重要指标,又是表征管道真实阴极保护状态的重要参数。设计了基于集磁环的阴极保护电流测量装置,集磁环材料选取硅钢,探究不同开口形状的集磁环对开口处磁场的影响。通过Maxwell软件建模分析发现硅钢集磁效果十分显著,集磁环的磁感应强度值放大了约2000倍;不同开口形状的集磁环开口处磁感应强度最强处分布不同,矩形开口具有最好的集磁效果,开口处的磁感应强度值放大了约750倍。实验研究表明:设计的基于集磁环的阴极保护电流测量装置灵敏度为0.186 mT/A,线性度为3.24%,基本满足测量要求。