采用干扰补偿模糊整定的双柔性机械臂抑振策略

双柔性机械臂由柔性关节和变长度的柔性负载组成,会同时受到柔性、摩擦和参数时变的影响,在运动过程中,它会出现振动的现象,导致末端执行器的跟踪精度降低。本文采用基于干扰观测器的模糊整定PI策略控制双柔性机械臂伺服系统的输出转速,通过控制柔性负载的转速波动间接抑制机械臂的振动。根据假设模态法和拉格朗日原理建立了考虑变形的双柔性机械臂伺服系统的动力学方程。根据鲁棒稳定性理论设计干扰观测器中的低通滤波器,使干扰观测器同时满足控制器参数时变和受控对象参数摄动的稳定性。通过数值仿真分析和双柔性机械臂伺服系统控制实验,验证了所提方法的有效性。实验结果表明,本文提出的控制策略可以更好地消除参数时变和柔性对于输出转速的影响,提高末端执行器的控制精度。

30CrMnSiA在内孔镗削加工中表面轮廓曲线变化规律研究

在切削速度25～200 m/min范围内,使用涂层硬质合金刀具对高强度钢30CrMnSiA进行了内孔镗削实验,对比研究了干镗削与油润滑条件下加工表面粗糙度轮廓曲线的特征信号构成及其对形状参数Ra和Ry的影响规律.研究表明：在实验条件范围内,油性切削液对表面粗糙度指标Ra和Ry值没有显著影响,且随切削速度的改变,在干镗削与油润滑条件下,表面轮廓曲线的变化趋势基本相同;切削润滑条件的改变将对20～40 μm波长尺度的特征轮廓曲线产生影响.

高速车削条件下复合陶瓷刀具的寿命试验研究

为研究新型复合陶瓷刀具干切削高强度钢的切削性能,在切削用量范围：vc=90-314 m/min,f=0.02-0.4 mm/r,ap=0.2-3 mm范围内,应用析因统计试验设计与单因素试验设计,使用Al2O3＋Ti C和Al2O3＋Ti C＋Si3N4复合陶瓷刀具对高强度钢35Cr Mn Si A进行了高速干式车削试验。在分析了刀具寿命显著性影响因素的基础上,研究了后刀面磨损量VB值与切削速度、进给量和背吃刀量之间的变化规律。试验研究表明：复合陶瓷高速切削高强度钢工件材料时,选择VB=0.2 mm作为刀具的磨钝标准较为合理;在保证刀具破损可靠度和加工质量的前提下,应选取尽可能大的进给量与背吃刀量;对于35Cr Mn Si A材料而言,Al2O3＋Ti C陶瓷刀具较Al2O3＋Ti C＋Si3N4陶瓷刀具的切削性能好。

煤炭自燃指标性气体确定的实验研究

矿井火灾是矿井五大灾害之一,煤炭自燃则是矿井火灾最主要的起因。为了了解煤炭氧化、自燃规律,本文采用TG-DSC技术研究了不同煤种在水分蒸发、吸氧增重、受热分解及燃烧等不同氧化阶段的氧化特征值;并采用TG-DSC-GC联用技术研究了不同煤种在整个氧化阶段的气体产物生成规律及其特征。在煤的低温氧化阶段,找出了CO等可作为判别煤自燃的指标性气体及C2H4等辅助指标性气体;并得出了各煤种氧化阶段的耗氧规律。

变厚度薄板在任意弹性边界条件下的自由振动分析

采用改进傅里叶级数的方法对任意弹性边界条件下的单向变厚度薄板进行自由振动分析,将板的振动位移函数表示为标准的二维傅里叶余弦级数和辅助级数的线性组合。通过辅助级数的引入,解决了位移导数在边界不连续的问题,改进后的位移函数能够同时满足位移边界条件和力的边界条件。边界条件通过均匀布置的线性位移弹簧和旋转弹簧来模拟,改变弹簧刚度值可以实现不同边界条件的模拟。利用Hamilton原理和Rayleigh-Ritz法建立求解方程,得到变厚度板的控制方程的矩阵表达式,通过特征值分解可以求得固有频率和振型。通过数值仿真分析计算并与有限元及文献的结果进行比较,验证了本方法的准确性。

中厚矩形板的振动功率流特性分析

考虑板的横向剪切变形和转动惯量的影响,采用改进Fourier级数的方法对任意弹性边界条件下的中厚矩形板进行振动功率流分析。将板的横向振动位移和转角表示为标准的二维Fourier余弦级数和辅助级数的线性组合。通过辅助级数的引入,解决了位移函数和转角函数的导数在边界不连续的问题,从而使此法适用于任意的弹性边界条件。结合Hamilton原理和Mindlin理论建立求解方程,得到中厚矩形板振动方程的矩阵表达式。最后进行了数值仿真,得到了正弦点力作用下中厚板的功率流场图。

基于加速度各向同性的空间光学仪器主动隔振Stewart平台设计

为保证高精度空间光学仪器的仪器精度,采用主动隔振Stewart平台作为多维振动隔离系统。基于加速度各向同性定义,考虑负载的质量几何特性,推导了加速度各向同性的解析数学表达式,揭示了各向同性、机构结构以及负载特性之间的联系,给出了柔顺中心的数学表达式以及各向同性Stewart平台的特征不变量。为降低系统非线性及耦合影响,提出以运动正交、加速度各向同性为指标的主动隔振Stewart平台设计,建立了生成一类加速度各向同性隔振Stewart平台的设计方法。

圆柱型正交各向异性圆板的自由振动分析

在Kirchhoff薄板理论和复合材料理论的基础上,利用改进的Fourier-Bessel级数方法分析了圆柱型正交各向异性圆板的自由振动。通过将板的振动位移函数表示为标准的Fourier-Bessel级数和辅助多项式的组合,有效地提高了位移函数在边界处的连续性;同时边界条件采用均匀分布的线性位移弹簧和扭转约束弹簧来模拟。基于Rayleigh-Ritz方法建立了圆柱型正交各向异性圆板自由振动的矩阵方程,通过计算矩阵特征值问题,获得了圆板自由振动的频率和模态振型。最后进行了复杂边界条件下圆板结构的数值算例,计算结果表明,文中的计算结果与文献、有限元结果相一致。

洁居纳卓组:西藏措勤地区的上新统岩石地层单位

分布于措勤县城一带的一套地层在1∶100万日喀则幅区调中被划属上新统乌郁群,由下部火山岩和上部沉积岩组成。在1∶25万措勤县幅区调中,根据获得的同位素年龄值已将下部火山岩地层划归古新统的典中组,而上部的沉积地层中含圆笠虫等有孔虫化石应属下白垩统。在这一地区还新发现一套陆相碎屑地层,根据其岩性组合、ESR年龄值及区域地层对比,本文将其新命名为上新统洁居纳卓组。

耦合板在任意弹性边界条件下的自由振动分析

采用改进傅里叶级数的方法对任意弹性边界条件下的耦合板进行自由振动分析,将板的振动位移函数表示为标准的二维傅里叶余弦级数和辅助级数的线性组合。通过辅助级数的引入,解决了位移导数在边界不连续的问题。边界条件和耦合条件通过均匀布置的线性位移弹簧和旋转弹簧来模拟,通过改变弹簧刚度值可以实现任意边界条件和耦合条件的模拟。利用Hamilton原理建立求解方程,建立一个线性方程组,最终得到耦合板的控制方程的矩阵表达式,通过特征值分解可以求得固有频率。通过数值仿真分析计算并与有限元结果比较,验证该方法的准确性。

双层混合隔振系统隔振效果评价与实验研究

为了对双层混合隔振系统进行全面评价,提出了一种全新的双层混合隔振系统隔振效果评价方法。该方法将混合隔振的评价指标定义为被动隔振指标与主动隔振指标之和,并在自行研制的磁悬浮隔振器上进行隔振实验。实验结果表明,该评价方法简便易行,能够准确地反映被动和主动隔振对不同频段隔振的贡献以及两者之间的相互影响,为进一步优化双层混合隔振器的设计提供了可靠依据。

故障诊断技术及其在煤炭行业上应用研究

介绍了设备故障诊断的发展史、国内外发展现状以及未来发展趋势,阐述目前常用故 障诊断技术方法、实现原理及其优缺点,最后介绍了常用诊断方法在矿井提升机上的应用情况,并 简述目前研究成果。

提升机主轴装置有限元数值模拟

以提升机实际工况下力学理论为基础,建立了提升机主轴装置的几何模型。利用有限元法,通过有限元分析软件对其实际工况进行整体结构数值模拟,得出主轴装置在实际工况下的应力、变形情况。

Mindlin矩形板在任意弹性边界条件下的振动特性分析

为了研究Mindlin矩形板在任意弹性边界条件下的自由振动特性,采用改进傅里叶级数的方法,将板的横向振动位移和转角位移函数表示为标准的二维傅里叶余弦级数和辅助级数的线性组合。结合Hamilton原理建立求解方程,得到Mindlin矩形板振动控制方程的矩阵表达式。通过辅助级数的引入,解决了位移函数和转角函数的导数在边界不连续的问题,从而使此法适用于任意的弹性边界条件。边界条件通过均匀布置的线性位移弹簧、旋转弹簧和扭转弹簧来模拟,通过改变3种类型弹簧的刚度值来实现不同的边界条件。最后给出了数值仿真算例,并对计算结果进行了分析。通过与已有文献的计算结果进行比较,本方法与文献中的结果间的偏差不超过5‰,验证了本方法的准确性。

振动控制中的局部应变补偿和改进PPF算法

为了克服压电结构振动同位配置中局部应变和正位移反馈(PPF)算法补偿阻尼比的两面性问题,运用低通滤波器来滤除高频局部应变模态,用速度负反馈混合PPF算法来进一步提高系统的阻尼比,通过劳斯判据分析了改进后算法的稳定性条件.以飞机壁板结构为研究对象,根据激光测振仪识别出其中的两阶模态振型,并粘贴压电片进行振动控制.仿真和实验结果表明,无论是在正弦激励还是随机信号激励下,混合了低通滤波、PPF和速度负反馈(DVFB)的新方法都能较大幅度降低结构的90 Hz和162 Hz模态振幅,并有效抑制单一PPF实验过程中出现的谐波分量,两阶模态同时控制效果都达到10 dB以上.

基于静态故障树的矿井提升机系统故障诊断研究

矿井提升机是煤矿井下三大设备之一,其安全性能至关重要。为了实现对矿井提升机的故障诊断,建立了矿井提升机制动系统的静态故障树。通过静态故障树分析法,找出影响矿井提升机制动系统发生障故时的各种因素,逐层分析,建立起故障树树形图;通过研究该故障树的最小割集,对影响故障发生时的各种因素进行定性分析及定量计算,得出故障发生时,各因素引起故障发生的概率,根据概率值的大小,找出故障发生时影响最大的因素以及影响最小的因素,对维修人员提供了技术支持,维修时有的放矢,缩短了诊断时间,提高了劳动效率。该方法在实际煤矿中得以应用,实践证明该方法是切实可行的,为后续的智能诊断奠定了基础。

基于改进阈值法的小波去噪研究

给出一种改进阈值算法,与现有的两种算法的消噪效果对比,结果表明,文中提出的改进阈值去噪方法在均方根误差和信噪比意义上均优于已有的两种改进阈值去噪方法,改进公式更为合理。

双向变厚度矩形薄板的自由振动分析

针对传统级数法只能求解特定边界条件下矩形板的振动问题,通过采用改进Fourier级数的方法,将双向变厚度薄板的振动位移函数表示为标准的二维Fourier余弦级数和辅助Fourier级数的线性组合,从而使级数法能适用于任意的弹性边界条件.利用Rayleigh-Ritz法建立了与变厚度薄板控制方程等价的矩阵表达示,通过特征值分解求得板的固有频率和振型.数值算例表明了该方法具有很高的求解精度和很好的收敛性.

多绳摩擦轮提升系统的动力学研究与设计

给出了多绳摩擦轮提升机的提升钢丝绳粘弹性振动方程及其位移解和动张力的计算方法 ,研究了摩擦式提升机的防滑安全设计方法 ,可控起动和可控制动设计方法 ,提出了在正常起、制动及紧急制动时限制和消除提升钢丝绳弹性振动的设计理论和计算方法。结合英国的提升机紧急制动实验结果与文中提出的按可控制动设计方法计算的钢丝绳动张力 ,进行了对比计算 ,两者的差值小于 2 %。

基于声辐射模态的有源噪声智能控制

将声辐射模态理论应用到有源结构声智能控制中。根据辐射模态对声场贡献的独立性将噪声控制问题分解为若干阶辐射模态的控制问题。利用辐射模态与声模态和结构模态之间均存在严格的选择性以及不同阶辐射模态对声场分布和贡献的关系,构造针对不同阶辐射模态的智能结构。通过协调机制组织智能结构并建立基于辐射模态的有源智能控制系统。仿真表明,系统具有智能性和灵活性,能够有效地处理动态噪声,实现智能控制。