四塔支承超大直径圆环复杂结构设计

上海临港新片区新建一幢地标建筑,该建筑为四幢46.8 m高的塔楼支承一个直径150 m、高度8.6 m的超大直径圆环,结构复杂。结构主要特点是超大直径圆环内侧采用倒三角形空间桁架、楼面梁采用变截面悬挑钢梁,四幢塔楼采用钢框架-屈曲约束支撑-屈曲约束钢板墙结构体系,超大直径圆环和四幢支承塔楼之间采用一个对角铰接、另一个对角滑动支座加黏滞阻尼器的连接方式。由于建筑师的要求,超大直径圆环横截面为外侧开口的C形截面,如何克服圆环外侧开口带来的扭转作用是设计难点。主要进行了支承塔楼的结构设计和计算分析,超大直径圆环的结构选型和抗扭性能研究,圆环和支承塔楼连接设计,支承塔楼和圆环组成的整体结构计算分析,整体结构大震下弹塑性时程分析。设计和研究成果可为圆环结构、多个塔楼共同支承一个上部结构等类似工程设计提供借鉴。

非钢制关节轴承制造材料研究进展

随着对关节轴承性能要求的不断提高,寻找新材料替代钢材制备高性能的关节轴承已经成为一个重要研究方向。对非钢制关节轴承内外圈材料及其处理工艺、衬垫和涂层材料进行了详细介绍,针对非钢制关节轴承内外圈材料存在铝合金加工难,钛合金成本高和自润滑层存在摩擦磨损性能较低的问题,提出具有优异摩擦性能,力学性能好、耐腐蚀、易加工的内外圈材料和制备工序简单、低摩擦、高寿命的自润滑层材料是未来非钢制关节轴承材料的发展方向。

复杂干扰下的管沟机器人内外环滑模自抗扰控制

管沟机器人是一种运行在排水管道,公路排水渠的欠驱动差分移动机器人,针对管沟机器人在实际环境中受到的复杂环境干扰,为了使管沟机器人具有更好的运动控制性能,提出了一种内外环的滑模自抗扰控制方法;首先对管沟受到的复杂环境干扰进行分析,将管沟机器人受到的复杂环境干扰解耦成横向和纵向干扰,建立出在干扰情况下的运动学模型;依据理想运动学模型建立出外环的滑模控制器,得出理想控制律,依据干扰运动学模型建立扩张状态观测器,观测出环境干扰数值,从而建立内环的滑模控制器,利用观测值修正外环的理想控制律;同时利用Lyapunov稳定性原理对系统进行分析,最后搭建了Matlab的Simulink模型进行仿真验证,最终证明了所提出的方法具有较强的鲁棒性和运动控制性能。

基于滑模控制的直驱风电场次同步振荡抑制策略

当直驱风电场(DDWF)并入弱交流系统中发生次同步振荡(SSO)时,网侧变流器(GSC)电流内环的PI控制器会放大DDWF并网电流中所含的次同步电流分量,进而形成由交流系统、GSC及其控制系统构成的次同步电流助增正反馈回路,最终导致系统SSO失稳。针对这一问题,该文提出一种基于GSC电流内环滑模控制(SMC)的直驱风电场SSO抑制策略。首先,建立DDWF并入弱交流系统的动态模型,推导由PI控制器主导的DDWF并入弱交流系统SSO的形成机理。然后,为了切断系统的次同步电流助增正反馈回路,设计基于指数趋近律的SMC控制器,并以SMC控制器替换原GSC电流内环中的PI控制器,通过理论推导证明GSC电流内环SMC控制器能有效抑制系统SSO。最后,在PSCAD/EMTDC中,以DDWF并入弱交流系统作为算例,验证所提SSO抑制策略的有效性。

非理想条件下基于MMC的电力电子变压器的无源滑模控制策略

基于模块化多电平换流器(modularmultilevelconverter,MMC)的电力电子变压器(powerelectronictransformers,PET)在输配电过程中发生扰动时,采用传统的PI控制、无源控制等已经难以保证系统的可靠性以及良好的动态响应能力。为了改善非理想条件下系统的可靠性和动态响应,提出基于MMC-PET的无源滑模控制(passivity-basedcontrol–sliding-modecontrol,PBC-SMC)策略。首先,将基于MMC的欧拉-拉格朗日(Euler-Lagrange,EL)模型的无源控制器应用到内环电流控制,再引入滑模控制(sliding-mode control,SMC),可有效解决无源控制过于依赖系统参数的问题,使得控制系统具有更强的抗干扰能力和更快的响应速度;然后,通过移相均压控制来稳定中间隔离级的输出直流电压,并设计输出级逆变器的无源控制器;最后,搭建MMC-PET仿真系统进行实验验证,结果表明在非理想条件下MMC-PET采用PBC-SMC控制方法的有效性和优越性。

T型槽内抽芯式注射模设计

针对塑件内滑槽结构在注射成型时如何脱模为研究对象,设计的模具结构采用T型槽内型芯上下运动,通过T型槽侧面斜面力的转换使侧面滑块进行内缩运动,完成成型塑件的内滑槽脱模。模具T型槽内抽芯式滑块结构设计巧妙、紧凑、动作稳定,成型的塑件满足性能需求。

弧形内孔手柄注射模设计

通过对塑件的结构工艺性和材料成型性能进行分析,介绍了这类塑件手柄注射模的设计要点,确定该塑件手柄模具采用圆弧抽芯机构的设计方案,并详细介绍了圆弧抽芯机构的工作过程。

阜阳北编组站编尾内撑式停车防溜器车辆夹停后车轮悬空现象原因分析及对策

针对在阜阳北调车场尾部内撑式停车防溜器处车辆停止后车轮悬空现象,分析造成车轮悬空原因,提出提高维护内撑式停车防溜器质量、整治调车场线路纵断面等措施并予以实施。实施效果表明,这些措施能够有效减少车轮悬空次数。为了消除车轮悬空根源,有针对性地提出改进调车场尾部停车器、改造调车场属部咽喉区、优化调车场减速顶布置等建议。

基于机器视觉的滑动轴承缺陷检测系统设计

针对滑动轴承生产过程中存在的检测速度慢、自动化水平低、检测精度低等问题,提出一种基于机器视觉的滑动轴承内表面缺陷检测系统的设计方案,实现了轴承体的自动检测功能。首先设计了一种实验检测平台用于获取滑动轴承内表面的图像;通过基于形状的模板匹配算法对预处理后的图像进行匹配,实现对目标物体与缺陷区域的快速定位;为了实现对缺陷的提取,提出了一种基于区域灰度值的图像分割方法与基于区域形态学处理的特征提取方法。实验表明,系统的检测效果与传统的检测方法相比,具有明显的优越性,为滑动轴承内表面检测提供了新的方法。

直叶片达里厄风轮流场非定常数值计算

为了提高达里厄风轮复杂内部湍流流场的认知程度,采用非定常k-ω湍流模型和滑移网格技术,对采用NACA0012翼型的直叶片达里厄风轮的空气动力流场进行二维数值研究,分析叶片流场、叶片动力矩特性、转速对风轮流场的影响规律.叶片流场研究结果给出了叶轮不同时刻、不同位置的流场,揭示叶片攻角随方位角的变化规律为非简单地遵循正弦曲线.动力矩特性曲线揭示叶片在90°方位角时产生最大力矩值,在下盘面动力矩极小并接近于0甚至为负值,证明攻角均极小.比较同一风速、不同转速下的流场发现,随着转速增大,内流场风速逐渐减小;比较动力矩曲线发现,随着转速增大,上盘面动力矩最高值先增大后减小,存在最大值;下盘面动力矩极低值逐渐减小且范围变广.计算结果与试验结果的对比证明,滑移网格技术和湍流模型的模拟计算能够较好地反映直叶片立轴风轮流场特性.

考虑P-Δ效应的承重阻滑桩有限差分解

承重阻滑桩既需承受来自上部轴向与水平向的荷载作用,又要抵抗桩侧滑坡推力,具有承重与阻滑双重功能,其受力性状远比抗滑桩和平地上倾斜受荷桩复杂得多。综合考虑滑坡推力、地基系数、桩身侧摩阻力、桩身自重等影响因素,引入桩顶荷载对承重阻滑桩内力、位移的影响(P-?效应),推导得出不同特征桩段的微分方程,进而提出适用于承重阻滑桩内力及位移分析的有限差分解,并结合室内模型试验实测数据进行了分析比较,结果表明采用有限差分法分析承重阻滑桩内力及位移是可行的。

土钉墙设计的滑楔平衡法

在对现有土钉墙设计方法进行分析的基础上 ,指出了其存在的不足 ,提出了土钉墙设计的滑楔平衡法 ,并利用该方法对边坡稳定中的几个问题进行了讨论。最后通过工程实例说明了这一方法的应用。

基于p-y曲线法的承重阻滑桩内力及位移分析

承重阻滑桩在山区高速公路建设中应用广泛,具有承重与阻滑双层作用,其受力性状远比抗滑桩和平地上受荷桩复杂,此外,桩岩(土)之间的相互作用呈非线性特征,传统的有限元方法建模较为复杂且难以收敛。通过对此类基桩受力特性及荷载传递机制的深入探讨,将桩周岩(土)体视为外部荷载施加,并采用p-y曲线描述桩–岩(土)界面接触的非线性问题,建立考虑多种影响因素的微分方程并得到相应的有限差分解。实例分析表明,以该方法分析承重阻滑桩的内力及位移是可行的,其计算简捷,精度较高,便于工程实际应用。

带有新型内外组合桨的搅拌设备内流场的数值研究

以滑移网格法的基本思想为出发点提出了滑移周期的概念.利用滑移网格法计算了以一定转速比反向旋转的新型内外组合桨搅拌的流场.通过对双层斜叶平桨、标准锚式桨和新型内外组合桨产生的流场进行对比,研究了搅拌设备内的宏观流动场、时均速度、速度变化率、剪切速率和轴向循环能力.结果表明滑移周期概念的提出在一定程度上解决了滑移网格法计算周期长、计算成本高的问题.采用新型内外组合桨,加强了径向流动和轴向流动,改善了搅拌设备近壁区的流动状况,且对假塑性流体流动状况的改善优于牛顿流体.新型内外组合桨的剪切水平和轴向循环能力均优于双层斜叶平桨.

滑阀内孔圆柱度误差气动测量系统的研究

提出了一种基于压力式气动测量原理的滑阀阀套内孔圆柱度误差测量方法,建立了基于该方法的自动测量系统。在分析滑阀阀套内孔圆柱度误差的气动喷嘴扫描测量原理及测量采集点的特点基础上,研究了基于改进遗传算法的极坐标下最小区域圆柱度误差的评定与计算方法,并进行了实验研究。实验和分析结果表明,该测量方法和系统具有分辨率高和测量精度高的特点,圆柱度误差评定算法的计算效率高、结果稳定可靠,能够满足滑阀阀套内孔圆柱度误差现场自动化测量的要求。

八连杆板冲压力机内外滑块执行机构的优化设计

对八连杆板冲压力机内、外滑块执行机构的优化设计进行了全面的论述，使压力机的运动参数和外滑块在压紧角内的波动量精确控制在预先给定的值。

基于Moldflow技术的洗衣机主板注射模具设计

在分析塑件结构工艺的基础上,利用数字化设计技术设计得到洗衣机主板注射模具。其中,采用热流道与普通流道相结合的流道形式,改进模具型腔布局,使塑料熔体温度基本保持不变。利用有限元软件对得到的模具进行模流分析,优化浇注系统结构,保证塑件具有较好的成型效果与表面质量。设计镶拼式的成型零件以及斜面定位结构,简化零件的加工工艺,提高模具的定位精度。根据塑件内部不同的倒扣结构,分别设计具有针对性的斜滑块机构,能解决塑件复杂部位脱模抽芯的工艺难题。根据塑件的内部结构,设计了矩形推杆等形式的推出机构,从而实现模具的正常推出动作;还设置了隔水片式冷却回路等形式的冷却系统,使成型零件能冷却均匀。

风筒注塑模设计

通过对风筒外壳产品结构和注塑成型存在的工艺问题进行了分析,选择苯乙烯-丁二烯-丙烯晴共聚物(ABS)的成型工艺参数,确定了该塑件的注塑模结构为一模两腔。设计了内外滑块侧抽芯机构、浇注系统和温度控制系统。结果表明:内滑块机构解决了内部空间较小倒扣塑件成型问题。

带内斜滑块脱螺纹机构的压铸模

铸件螺纹脱模是压铸模设计的难点之一。本文铸件内部有三等分的部分内螺纹,设计了内斜滑块脱螺纹机构。内斜滑块在推杆作用下推出铸件的同时,沿动模型芯导滑槽向内移动并脱出螺纹。论述了模具工作原理,并且通过胀型力的计算选择了压铸机,给出了工艺参数。模具工作可靠,生产效率高,成形工件满足质量要求。

汽车扶手本体骨架注塑模设计

综合分析了汽车扶手本体骨架的结构和装配要求,针对塑料件各面多倒扣的结构特点,分别设计了定模内滑块抽芯机构和特殊的复合抽芯机构,完成了汽车扶手本体骨架注塑模具设计。该模具结构复杂,抽芯机构之间配合精度高,模具结构紧凑,运动平稳可靠。