基于弹性滚子接触模型的防滑纹对平板式动态汽车衡称重准确度影响分析

动态称重时秤台防滑纹的垂向起伏会引起车辆发生振动,影响称重准确度。为此,建立了车辆称重过程的动力学模型,考虑轮胎的包容特性,建立弹性滚子接触模型,得出的防滑纹等效路面作为动力学模型的输入激励,分析各种因素作用下平板式汽车衡新型防滑纹对称重准确度的影响。仿真结果表明:随着防滑纹宽度增大,车辆的振动力变大,称重误差随之增大;凹坑型防滑纹间距为235 mm时产生的激励频率接近于车辆的固有频率,引起车辆和秤台共振,称重误差最高可达0.21%。三角形状凹坑类型的防滑纹产生的振动力以及称重误差均低于矩形凹坑;车速越快,防滑纹的产生称重误差越大。

一种基于扭秤的重力梯度动态测量方法

针对传统的扭秤式重力梯度仪测量准确度高,但稳定性差且测量效率低的问题进行了研究。引入动态调制方法,并将Z型扭秤结构应用于动态测量模式,实现重力水平梯度和重力曲率值的同时测量。在信号处理过程中使用旋转滤波和遗传算法,可有效消除扭摆自由振荡对目标峰值的影响并提取目标频率的幅值和相位。仿真实验结果表明,遗传算法从动态测量模式信号中提取目标重力梯度值引入的不确定度分量不超过0.0077 E(1 E=10^(-9)/s^(2))。使用遗传算法进行数据后处理时,系统的测量不确定度评定为0.0582 E。

航空发动机燃油雾化喷嘴流量预测方法的研究

为了指导喷嘴设计与性能校核,对航空发动机燃油雾化喷嘴燃油在喷嘴内的流动特性进行了数值模拟计算。通过对喷嘴从供油管路到主副喷口进行完整建模与网格划分,计算获得燃油在不同部位的压降情况,分析燃油在不同部位的流动损失情况,建立喷嘴流量预测模型。结果表明:燃油在主副油路油管等部位,主要由于摩擦作用而发生沿程损失;在主副油路活门内芯、主油路底杯、涡流器、副油路喷口前部等部位,主要由于截面积突变发生局部阻力损失。二者均引起了不同程度的压降。通过建立关键部位几何参数与流动损失之间的关系,根据机械能守恒式与连续性方程,推导喷嘴流量预测模型。通过对比不同供油压差与不同关键几何参数下的实验数据,验证了理论预测模型的准确性,能较好地运用于喷嘴流量的设计与校核。

扭矩扳子计量比对及其结果分析

为了解扭矩扳子量值溯源传递实验室的环境条件和计量器具准确度,考察检测人员技术水平,开展扭矩扳子计量比对。介绍扭矩扳子比对技术方案,对比分析比对结果,发现扭矩扳子的计量检定工作中存在问题。针对扭矩扳子计量比对中存在的问题,提出改进措施,以便提高检测水平,保证量值传递工作的准确性和一致性。

纳米拉伸仪校准结果的不确定度评定

基于纳米拉伸仪的工作原理,讨论了纳米拉伸仪的测量结果的影响量。针对纳米拉伸仪力值示值误差与横梁位移示值误差的校准结果进行不确定度评定,验证了使用适当的校准方法可以有效地提高纳米拉伸仪的测量准确性和一致性。

基于LSTM-JITRVM的冷轧轧制力建模方法研究

在带钢冷连轧生产过程中,轧制力预测准确度直接影响产品质量。为提高轧制力预测准确度,提出了基于LSTM-JITRVM(long short term memory-just in time relevance vector machine)的轧制力模型。首先,使用循环自编码网络对输入数据进行深层次特征提取,然后使用局部离群因子算法判断测试样本与其邻域点是否属于同一分布,针对不同的分布使用不同的自学习回归模型进行拟合。仿真结果表明,该模型预测准确度可控制在3%以内,能够实现轧制力的高准确度在线预测。

镁合金棒室温拉伸试验不确定度评定

依据GB/T 228.1—2021对镁合金进行拉伸试验,并对结果进行不确定度评定。结果表明:在包含概率为95%的区间内,镁合金的抗拉强度为(343±6)MPa,其中合成标准不确定度为2.95 N/mm^(2),自由度为35,包含因子为2.03;镁合金的规定塑性延伸强度为(236±10)MPa,其中合成标准不确定度为4.53 N/mm^(2),自由度为28,包含因子为2.05;镁合金的断后伸长率为(6.0±1.0)%,其中合成标准不确定度为0.510%,自由度为24,包含因子为2.06。

镍基高温合金铣削刀具磨损预测

搭建镍基高温合金铣削实验测试平台,分析刀具磨损变化规律,提出了一种基于堆叠稀疏自动编码器和多传感器特征融合的新型深度学习方法,用于铣削刀具磨损预测。在时域、频域和时频域中提取信号特征,并通过相关性分析确定最优的多传感器特征,输入堆叠稀疏自动编码器进行深度特征学习。利用双向长短时记忆网络建立刀具磨损预测模型,应用不同的铣削磨损实验数据集来验证训练模型的预测性能。预测结果表明,所提模型均方根误差与传统模型相比至少减小了9.6%,证明了多传感器特征融合和深度学习方法的结合可以提高预测性能。

基于粒子群与聚类的多目标优化算法

针对粒子群优化算法容易陷入局部最优的问题,提出了一种基于粒子群优化与分解聚类方法相结合的多目标优化算法。算法基于参考向量分解的方法,通过聚类优选粒子策略来更新全局最优解。首先,通过每条均匀分布的参考向量对粒子进行聚类操作,来促进粒子的多样性。从每个聚类中选择一个具有最小聚合函数适应度值的粒子,以平衡收敛性和多样性。动态更新全局最优解和个体最优解,引导种群均匀分布在帕累托前沿附近。通过仿真实验,与4种粒子群多目标优化算法进行对比。实验结果表明,提出的算法在27个选定的基准测试问题中获得了20个反世代距离(IGD)最优值。

基于ANSYS的离心复合校准装置桁架结构分析

在离心复合校准装置极限载荷工况下,为确定桁架强度满足离心复合校准应用需求,对桁架结构进行有限元分析和试验验证。利用ANSYS有限元分析软件,设计仿真过程,完成对该种离心转臂式桁架结构,从结构组成、模型建立、网格划分、载荷约束设置等程序描述整个分析过程。通过分析结果云图,确定桁架受力结果符合机械结构要求。经线加速度计校准试验测试对结构分析结果进行验证,结果表明:桁架的结构强度满足使用要求,变形量与实测值接近,结构分析结果与实际应用测试值相符合,分析结果可靠。此桁架分析过程和验证方式可为类似桁架分析提供参考。

应变式扭振校准装置技术

介绍新型应变式扭转振动校准技术,在广泛调研国内外扭振测量校准技术的研究现状及发展趋势的基础上,进行测量设备校准技术研究,提出新型应变式扭转振动测量校准方案,并给出测试结果,为进一步研究扭转振动校准技术提供参考。

基于多尺度Retinex算法的杆塔多吊点约束绳系动点坐标计算方法

为了实现输变电工程的全过程智能管理,并保证杆塔吊装的安全以及吊装后使用效果,提出基于多尺度Retinex算法的杆塔多吊点约束绳系动点坐标计算方法。采用多尺度Retinex算法增强杆塔吊装图像质量,通过最小二乘法提取图像中的特征,通过特征匹配识别杆塔类别,采用Picard方法建立不同类别的杆塔动点坐标计算模型,计算杆塔多吊点约束绳系动点坐标。测试结果显示:具有较好的图像增强效果,BIQI指标和BRISQUE指标的测试结果均在4.6以上,能够完成图像中杆塔的区分,得出杆塔的类别结果,能够计算出吊点约束绳系动点坐标结果,保证杆塔的安全吊装,倾角均低于10°,截面弯矩则越均匀程度均在92.5%以上。

汽车电动助力转向系统负载阻力矩特性多自由度建模仿真分析

为了研究由道路、轮胎以及车辆等多元素组成的非线性复杂系统中电动助力转向系统(EPS)受力状态,从EPS系统齿轮齿条转向机构入手,结合统一轮胎模型、车辆七自由度动力学模型以及前轮定位参数,建立基于七自由度整车转向模型的EPS系统负载阻力矩模型,并通过MATLAB/Simulink软件进行多自由度建模仿真,最后进行双移线仿真实验和转向瞬态响应仿真实验。实验结果表明:与三自由度整车转向模型相比,该模型能更好地反映在不同车速下,汽车EPS系统负载阻力矩随转向盘转角的变化特性。

基于人工神经网络的火车车轮残余应力电磁检测技术

为突破火车车轮残余应力常规有损、抽样测试的局限性,对车轮残余应力的电磁检测方法进行了研究。首先,提出通过同时测量切向磁场强度、磁巴克豪森噪声和增量磁导率信号,并基于BP神经网络建立电磁参量融合预测模型;其次,为了获得准确、简捷的预测模型,提出一种利用变异系数、单调相关性和判定系数的电磁特征值优选方法,并依此遴选出5项特征值;最后,利用5项特征值输入的神经网络模型预测车轮的残余应力,误差在±15MPa之内,达到精确、高效的检测目标。

数字科氏质量流量计正负阶跃交替激励启振方法

数字驱动由于其控制算法的灵活性可以有效地提高科氏质量流量计的工作性能。针对数字驱动的启振问题,本文基于模型分析和实验仿真,提出了正负阶跃交替激励启振方法。该方法通过跟踪检测传感器自激输出信号相位进行正负阶跃交替激励,使流量管的振动幅值持续、可靠地快速增大,进而结合非线性幅值控制算法和频率估计,可使流量管启振时间大幅度地缩短,克服了传统启振方法的局限性。针对高准型CNG050型科氏质量流量传感器,研制了基于DSP的二次仪表,并进行实验研究,验证了该启振方法的可靠性和优越性。

全自动高准确度100N·m扭矩标准机

介绍了中国计量科学研究院新研制的基于空气轴承支撑技术的100N·m扭矩标准机的工作原理、机械结构和电气控制系统及该机的性能试验和不确定度评定。对该机进行的性能试验结果表明：100N·m扭矩标准机的重复性优于2×10^-5，不确定度优于2×10^-5（k=2）。

全自动1MN静重式力标准机

介绍了中国计量科学院新建成的1 MN静重式力标准机的工作原理、机械结构和电气控制系统,对该机进行了不确定度评定和性能试验与比对旁证。试验结果表明:1 MN静重机的重复性优于2×10-5;不确定度优于2×10-5(k=3)。该机有效减小了加(卸)荷中的逆程,实现了砝码交换过程中的力值保持,实现了全自动控制的目标。

基于LabVIEW的步进电动机扭矩测试系统

扭矩是步进电动机的一项重要性能指标。介绍了一套自行研制的基于LabVIEW的扭矩测试系统。该系统利用虚拟仪器技术实现了步进电动机驱动电压和绕组电流的多通道同步数据采集和分析处理,并在此基础上判别驱动电路和步进电动机的运行状态,根据这些状态判断扭矩测量值是否可信。利用该系统,在不同条件下对步进电动机的扭矩进行测量,为步进电动机的工程应用提供了有价值的参考。实践证明,该系统是一套高效率的、高精度的扭矩测试系统。

基于改进果蝇算法与最小二乘支持向量机的轧制力预测算法研究

铝合金板材精轧过程中，轧制力是影响板材质量的重要因素。为了满足轧制现场的轧制力预报精度要求，采用改进果蝇算法（FOA）与最小二乘支持向量机（LSSVM）相结合进行轧制力预测。改进了果蝇算法的味道浓度判定函数和步长设定方法，采用了分组并行搜索的策略，进而提出一种基于改进FOA—LSSVM的轧制力智能预报方法。将该方法用于铝热连轧现场数据的仿真实验，结果表明样本预测误差在10％以内，其中84％的样本误差在5％以内，精度优于传统模型。

杆式风洞应变天平动态实验、建模与补偿

杆式应变天平是一种6维力传感器,在风洞实验中测量飞行器模型所受的各个方向的力和力矩。但是,其动态响应的超调量大,调节时间长,即动态性能差,无法满足动态测试的要求。为此,设计了应变天平动态标定装置,进行动态标定实验;基于实验数据建立应变天平的动态数学模型,给出性能指标;研制基于DSP的动态校正系统,实现对应变天平6路输出信号的动态补偿,以加快应变天平的动态响应。所建的模型和所研制的系统得到实验结果的验证。