Eddy Currents and Electro-magnetic Forces on the Lower Hybrid Ware Launching Antenna on the Superconducting Tokamak HT-7

This paper analyzes the eddy currents and the electro-magnetic forces on the lower hybrid wave (LHW) launching antenna on the superconducting Tohamak HT-7 by using a finite element circult method. A new iterative algorithm is developed to analyze the coupled magnetic fields Which are very difficult to be calculated. The method and results obtained are helpful to study the eddy currents and electro-magnetic forces on metal plates which are placed in a rather complicated electro-magnetic environment.

Evolution of global enstrophy in cylinder wake controlled by Lorentz force

The Okubo-Weiss function is correlated with the fluid particle compression, deformation and vorticity, which provides a simple way to characterize different regions of a flow-field. In the present paper, it shows mathematically that the global integration of Okubo-Weiss function is always equal to zero for a two dimensional incompressible flow with no-slip boundaries. To validate the conclusion, a flow passing a circular cylinder con- trolled by the electromagnetic force is calculated numerically as an example. Distributions of global enstrophy, total squared strain and Okubo-Weiss function in the controlled flow field are discussed. The influence of Lorentz force on the distribution is analyzed.

竹集成材握钉性能试验研究

为研究单调加载下的竹集成材(LBL)握钉性能,对260个LBL钉节点试件进行拔出试验,以钉种类、钉直径、有效锚固长度以及作用力方向与LBL顺纹方向的夹角为参数,研究其破坏模式和握钉性能。结果表明:破坏模式与钉种有关,与钉直径、锚固长度和角度无关,光圆钉试件无可见破坏,而螺钉和麻花钉试件的破坏模式主要表现为钉杆环向的竹纤维发生剪切破坏,LBL内部竹纤维被环向肋纹切断并拉出试件表面。极限抗拔承载力随钉直径和有效锚固长度的增大而增加,顺纹向的承载力略低于横纹向。对于相同直径的钉而言,顺纹向螺钉和麻花钉的极限承载力分别为光圆钉的2.6倍和1.3倍,而横纹向的螺钉和麻花钉的抗拔承载力分别为光圆钉的2.3倍和1.2倍。LBL握钉力理论计算值和试验值吻合良好,误差不超过13%。

基于机器学习的伯努利夹持器气体流动特性研究

电子元器件的非接触输运是实现其全自动化生产的瓶颈之一.伯努利夹持器作为一种非接触式气动夹持装置被广泛应用于工业中物体的抓取、定位和运输,而适用于mm级别半导体器件清洁无损运输的微型伯努利夹持器还鲜有研究.文章采用SST k-ω并结合层流/湍流转捩γ模型,探讨了夹持间隙、喷嘴直径、夹持器尺寸以及供气压力对吸持力和气体消耗率的影响,并分析了其内部的气体流动特性变化;以数值模拟获得的数百个数据作为数据集,利用机器学习方法建立6个夹持器性能预测模型,并结合相应的智能算法对机器学习模型的超参数进行调优,进行特征相关性分析,并比较了各机器学习模型的预测效果.结果表明,吸持力受多因素综合影响:其随供气压力、夹持器尺寸的增大而增大,随夹持间隙及喷嘴直径的增大先增大后减小;气体消耗率随供气压力、夹持间隙以及喷嘴直径的增大而增大.最佳的机器学习模型对吸持力和气体消耗率的预测准确率评价指标R^(2)(越接近1越准确)分别在0.95和0.97左右,预测了不同夹持器尺寸下的最大吸持力及所对应的夹持器参数,与数值结果进行比较其误差小于5%,具有良好的预测能力.此外发现,为保证夹持器低G-F因子工作(产生单位吸持力所需的气体消耗率g/s·N)其供气压力和夹持间隙应分别控制在3~5 bar和0.045~0.08 mm之间,模型可用于多参数影响下的伯努利夹持器吸持力和气体消耗率的预测.结果可为微型伯努利夹持器设计及结构参数优化提供参考.

面向输电线路铁塔组立施工承力系统安全检测的力传感器设计

现阶段,输电线路铁塔组立工艺在承力系统吊装施工过程中,安全措施主要依赖施工人员的施工经验、人工监测以及视频监控等方式,严重缺乏直观可视的保障手段;在针对施工过程受力检测方案中,缺少适配范围广,安装简便,与现有工艺结合性强的设备。为解决上述问题,在铁塔组立吊装过程中,选择抱杆、钢丝绳和卸扣主要承力部件作为检测对象,检测包括抱杆姿态、钢丝绳张力和姿态、卸扣所受拉力和姿态等数据;与传统串联型力传感器相比,该文在不改变钢丝绳外在结构的情况下,依靠绳索端固定的卸扣实现准确的力感知;针对D型卸扣设计可包覆、可拆卸专用的触感单元支架,然后通过受力分析与仿真,得到施力下的力敏感区域,并将应变片贴置于力敏感区域。最后通过仿真与实验,证明该文设计的力传感器能够实现输电线路铁塔组立施工承力检测。

基于FLD成形极限理论的盒型冲压件质量控制的研究

为研究复杂盒形件成型质量的控制,使用USIBOR1500高强钢,通过SIS系统建立了盒形件有限元模型,对冲压过程进行了仿真模拟,通过在压料板上添加拉延筋结构对比成形结果,分析拉延筋对盒形件冲压成形的影响。仿真结果表明,通过增加拉延筋可以改变材料流动,减少拉延过程中材料起皱的程度。同时,提取了冲压成形过程中的行程曲线,确定拉延过程所需成形力和压边力大小,为模具设计提供依据,也可为其他同类冲压制件的成形提供参考。

薄壁壳体车削变形控制研究

薄壁壳体在机械、化工产品中有着广泛的应用,因结构刚性差,在切削过程中易发生加工变形,加工质量难以符合要求。因此,进行有效控制薄壁件加工中变形的研究,具有重大理论意义和工程应用价值。本文采用理论分析和试验研究相结合的方法,基于材料的机械加工性能,从金属切削原理入手,从控制切削力、夹持力及去除应力的方向分析了减小机械加工变形的方法。

高压电器产品中铜套冷装、压装与粘接的对比应用

铝青铜铜套具有较高强度、导热性、耐磨性及耐腐蚀性等优点,在高压电器产品中广泛应用,但在工程使用过程中,生产装配现场反馈部分小直径铜套有窜出现象。经分析,铜套窜出主要是受剪应力及滑动摩擦力影响产生的滑移现象,为进一步提升装配质量,综合材料特性、结构强度、可制造性、经济性等方面,在不改变原装配结构条件下,选择冷装、压装、粘接3种连接方式开展工艺研究。通过验证,使用压装与粘接复合工艺可提供更高的固持力,并提出一种在过盈配合基础上发挥粘接效果的设计结构,有效减小径向压力产生的摩擦力。

汽车行李箱内板拉延模具与压力机匹配设计

以某两厢车型的行李箱内板为例,介绍行李箱内板三动拉延模具的结构特点,介绍三动拉延模具结构设计过程及与压力机匹配原则和注意事项,以及模具的调试方法。

基于多反馈参量的交流接触器自适应吸持控制策略

交流接触器的吸持大多通过单一控制线圈电流或电压实现,因此无法兼顾可靠吸持和节能运行的要求,该文对交流接触器不可靠吸持特性进行理论分析、建模仿真和实验测试,得到动、静铁心分离过程中线圈感应电动势的变化规律,并以此为基础,提出一种基于多反馈参量的交流接触器自适应吸持控制策略。以交流接触器正常运行中的触头电流、线圈电流以及不可靠吸持发生时线圈的感应电动势为反馈参量,通过对参量的监测并根据不同的工作状态输出相应的控制信号,使接触器即使处于较低的吸持电压下,依然具备较高的吸持稳定性。基于该策略,设计了控制模块并进行实验验证。结果表明,利用该控制策略可以有效实现接触器的节能运行与可靠吸持,减小吸持能耗并提高交流接触器的工作稳定性。

全海深沉积物保压取样装置设计及试验研究

为了实现全海深沉积物保压取样,提出基于着陆器的自密封式全海深沉积物保压取样系统。取样系统主要由深海充油电机、传动机构、取样机构、保压筒、蓄能器、压力传感器和多个高压针阀及不锈钢毛细管组成。为取样器在海底自主取样提供动力,设计了专用于深海超高压的水下电池。整套装置总重60 kg,其中,水下重量45kg。通过设计花瓣压缩环形取样、下端自封闭、两端自平衡的新型取样机构,简化了装置的结构,减轻了装置重量。通过对取样器贯入过程的分析和计算,得到最大贯入力的值为786.5 N。搭建了贯入试验台架以模拟沉积物的取样过程,在不同性质的黏土中测试取样器的取样能力和贯入力,试验结果与计算结果相符合。对于硬塑性、塑性和流塑性3种黏土,取样器的取样体积分别为410、120和20 mL,最大贯入力分别为720、210和20 N。为验证取样器保压筒的密封性能和强度,进行了110 MPa内压试验,保压120 min无压降。为验证取样器在高压下的工作稳定性及保压性能,在60 MPa和100 MPa高压舱内进行了多次测试,试验结果表明,60 MPa下保压率超过90%,100 MPa保压率超过88%。最后,在中国2021大洋科考TS21航次中,取样器搭载“奋斗者号”载人潜器在西菲律宾盆区和马里亚纳海沟进行了3次原位测试,所提出的取样器均完成保取样任务,保压率超过80%,共获取保压沉积物样品超过700 mL。

悬浮抱杆组塔工艺承力检测系统设计与应用

电力铁塔组立是危险系数极高的工作。为了保障施工安全,施工前有安全作业理论验算和严格的施工流程步骤管理,施工中有各种规章制度约束并采用视频监控等方式进行监督。但上述方式缺乏直接的力检测手段,为解决此难题,提出一种适用于内悬浮外(内)拉线组塔工艺承力系统的力检测方案,检测其吊装过程中抱杆系统的受力情况。以实际应用为目标,针对抱杆系统开发出卸扣力传感器、钢丝绳张力传感器和抱杆姿态仪等设备,详细说明了各传感器的安装位置,结合ZigBee无线通信技术,配合上位机软件,实现对组塔吊装过程的实时监控和预测预警。通过现场试用,表明该检测系统测量精确、安装方便,能满足现场检测要求。

分阶段体位管理结合自主屏气用力对初产妇产程、自我效能感及母婴结局的影响

目的:探究分阶段体位管理结合自主屏气用力对初产妇产程、自我效能感及母婴结局的影响。方法:随机数表法将本院2018年6月—2020年6月拟行自然分娩的133例初产妇分为对照组67例与观察组66例,分别接受分阶段体位管理+常规指导用力、分阶段体位管理+自主屏气用力干预。对比两组产程时间、自我效能感、母婴结局等指标。结果:观察组各产程时间、总产程时间(432.0±100.8 min)与产妇自主用力时间(42.3±6.2 min)均短于对照组(508.8±105.2 min、58.8±10.4 min),第二产程时状态焦虑量表评分(44.35±4.12分)低于对照组(51.23±4.65分),自我效能感评分(35.34±5.70分)高于对照组(28.93±5.84分)(均P<0.05);宫缩乏力率、产后出血率、新生儿窒息率两组无差异(P>0.05),侧切助娩率观察组(9.1%)低于对照组(26.9%)(P<0.05)。结论:分阶段体位管理结合自主屏气用力能明显缩短初产妇产程,提高其自我效能感,降低会阴侧切率,值得临床进一步应用或改进。

气动式苹果采摘末端执行器设计与试验

针对传统苹果采摘末端执行器结构复杂等问题,应用柔性硅胶受气压膨胀变形原理,设计了一种气动式苹果采摘末端执行器,并搭建了相应的控制系统。针对不同气压与不同大小苹果,进行了夹持力与夹紧力试验,探究了不同气压与苹果大小对末端执行器夹持力与夹紧力影响,确定了气动式苹果采摘末端执行器的工作气压为20 kPa。该末端执行器结构紧凑、控制简单,为苹果无损采摘末端执行器的设计提供了新的思路。

门窗安装用附框应用分析

结合国家标准GB/T39866—2021《建筑门窗附框技术条件》,介绍用于安装门窗的附框材料、品种、性能,以及附框的安装使用方法和注意事项;对附框上安装门窗所使用的固定件(螺钉)给予了建议,以保证门窗安装到附框上后的稳固安全;对附框与门窗主框间缝隙的处理方法给出了建议;计算附框的保温性能,分析其对整窗保温性能的影响。

关于气门油封唇口结构对泄漏量影响的研究

通过计算机辅助工程(CAE)仿真分析,研究单橡胶密封唇结构和多橡胶密封唇结构气门油封在不同气压载荷条件下,主唇口与气门杆接触宽度、径向抱紧力的变化情况。通过气门油封专用泄漏量试验台,测量不同橡胶密封唇结构气门油封在交变气压载荷条件下的泄漏量。通过发动机台架试验,研究匹配不同橡胶密封唇结构气门油封的气门的积碳情况。根据CAE分析结果,具有二道唇和气唇结构的三唇口气门油封,对气压载荷的承载能力最好,主唇口与气门杆接触宽度、径向抱紧力随正负交变气压载荷的变化最小。在0.4 MPa气压载荷条件下,三唇口气门油封主唇口与气门杆接触宽度变化率为0%,径向力减小2.5%;在-0.4 MPa气压载荷条件下,三唇口气门油封主唇口与气门导管接触宽度变化率为0%,径向力增加0.5%。根据泄漏量和发动机台架试验结果,三唇口气门油封泄漏量稳定,不同试样的泄漏量变差可以控制在0.5 mg/h以内,匹配该油封的气门经2 000 h发动机台架试验后,几乎没有积碳。研究结果可以为气门油封的选型和匹配设计提供指导。

75MN筒节轧机电气控制系统研究与应用

筒节轧机采用轧制方式加工大型筒节,较传统锻造方式,提高了生产效率,大大降低了筒节原材料的消耗。根据筒节轧机设备及工艺需要采用传动及自动化两级控制系统的设计方案。筒节轧机的主传动选用中压交直交变频器,基础自动化系统的控制器采用PLC,现场总线选用PROFIBUS-DP现场总线。设置一套HMI监控系统用于完成筒节轧机运行状况的监视、参数设定、轧制程序输入、IO信号状态显示、故障分析及故障报警信息显示及记录。筒节轧机电气控制系统完成了主传动控制、筒节上料卸料控制、抱辊力控及同步控制、筒节跑偏控制、筒节矫圆控制及筒节轧制控制等控制功能,为筒节轧机的正常运行提供了强有力的保障。

多点变压的压边力控制系统开发

总结了压边力控制技术的最新进展 ,重点分析了一种新型多点变压的压边力控制系统的工作原理 ,该压边控制系统的特点是能够提供随压制行程和随法兰位置变化的压边力。对斜侧壁盒形件进行了拉深实验 。

砂土中的拖锚模型试验及锚抓力计算方法研究

霍尔锚是大中型船舶常用的主锚。设计了4个比尺的模型锚,砂土中进行了拖锚试验,研究了锚的姿态、运动轨迹和锚抓力的变化规律,确定了锚在砂土中的抓力系数。基于土体的极限平衡理论,建立了拖动过程中锚抓力的计算方法,计算结果与试验较为吻合。对锚在拖动过程中的抓力系数与砂土强度参数之间的关系,给出了拟合公式,可供设计参考。

不等厚拼焊板材的成形性实验研究

不等厚拼焊板由于焊缝的存在及其方位影响 ,又由于坯料强弱不均 ,可以引起坯料的冲压变形性能发生显著变化。本文通过焊接工艺对比 ,比较了激光焊、滚压电阻焊和氩弧焊工艺对拼焊板塑性变形性能的影响 ;对拼焊板试件进行拉伸实验 ,确定了焊缝方位和薄厚板比例对试件塑性变形的影响 ;进行了不等厚拼焊板件的半球拉深实验和方盒件拉深实验 。