考虑库水升降和滑带弱化作用的岸坡启滑机制分析

以三峡库区凉水井滑坡为研究对象,采用理论分析与数值模拟的研究手段,构建了滑带强度弱化模型,提出了渗流驱动的滑坡启滑判据,应用Geo-studio有限元程序分析了库水不同升降速率对滑坡稳定性的影响,揭示了库水升降作用下岸坡渗流场演变规律和渗流驱动下的启滑机制。研究表明:(1)渗透压力与渗透时间的变化是滑带土强度弱化的关键因素,弱化到临界强度时,在渗流驱动下发生压剪破坏而启滑,由局部向整体以渐进模式破坏失稳;(2)库水升降过程中,坡体内孔隙水压力滞后性较明显,水位升降速率会影响坡体地下水响应时程,升降速率越大,孔隙水压力变化越大,渗流驱动力越大,滑坡稳定性变化越快,越趋近于渐进破坏;(3)库水位从175 m降到145 m,凉水井滑坡滑面法向应力最大降低了38.19%,剪应力最大降低了22.20%,有效法向应力最大落差为168.64 kPa,抗剪强度最大落差为63.45 kPa。以上分析结论与规律可为涉水滑坡启滑机制分析、库岸山体滑坡失稳研究及应急防治工程等提供科学依据和理论方法。

直观理解异步机矩差特性

利用电磁转矩的物理表达式T_(em)=C_(T)Φ_(m)I_(2a),把T_(em)-s等价为I_(2a)-s,对异步机复杂的矩差特性T_(em)-s进行了基于一些定义(功率因数,有功电流等)、定律(欧姆定律,最大功率传输定律等)的直观理解。详细提要请见本文的结语。

考虑DCT车辆起步过程离合器接合稳定性的双质量飞轮参数优化

在车辆起步过程中,发动机输出转矩波动会导致离合器接合不稳定,从而影响整车动力传动系统的平顺性。双质量飞轮(dual mass flywheel,DMF)可减小发动机转矩波动对离合器及整车动力传动系统的影响。针对起步过程离合器接合不稳定影响整车平顺性的问题,以双离合器自动变速器(dual clutch automatic transmission,DCT)车辆为研究对象,研究了DMF的刚度、阻尼和初级与次级飞轮惯量比对DCT车辆起步过程离合器接合稳定性的影响,并建立了以离合器黏滑比和整车冲击度为目标函数的多目标优化模型,利用遗传算法对模型进行优化,得到了使离合器接合稳定性提高且整车冲击度明显降低的DMF最优参数组合。

方钢管再生混凝土粘结滑移性能试验研究

为了研究方钢管再生混凝土的界面粘结滑移性能,利用废弃混凝土作为再生粗骨料制作了10根方钢管再生混凝土短柱试件,并对其进行推出试验研究,试验中考虑了混凝土强度等级、埋置长度和再生粗骨料取代率3个变化参数的影响,获取了方钢管和再生混凝土界面之间的荷载—滑移曲线,分析了各变化参数对起滑粘结强度和极限粘结强度的影响。研究结果表明:方钢管再生混凝土荷载—滑移曲线大致经历了4个阶段,即无滑移阶段、应力上升阶段、应力突变阶段及应力下降阶段;取代率对起滑粘结强度和极限粘结强度的影响较小,但埋置长度较小试件的起滑和极限粘结强度比埋置长度较大试件的大;混凝土强度对其二者影响较大。

无级变速车辆起步液力变矩器分段滑差控制

本文中针对无级变速器车辆液力变矩器起步过程存在的加速性能差、发动机转速偏高和转速波动大的问题,提出了一种基于发动机恒转速控制的闭锁离合器起步滑差分段控制策略,并基于Amesim和MATLAB/Simulink搭建整车联合仿真平台,进行验证。仿真结果表明,在50%油门开度下,本文中提出的控制策略可将液力变矩器的闭锁时间提前1.2s左右,同时也可将50%油门开度起步阶段的燃油消耗节省5.385%,为进一步挖掘动力传动系统节油潜力提供了新的方法。

稀性坡面泥石流粗颗粒在不同水力作用下的起动

＂5.12＂汶川地震产生了大量崩滑堆积体,这些棱角状粗颗粒体在水流激发下易起动形成坡面泥石流。在对汶川地震区坡面泥石流地质模型调研基础上,建立以立方体为稀性坡面泥石流粗颗粒的基本模型,结合坡面泥石流的宽级配特性,提出立方体模型的滑移、翻转（包括绕边翻转、绕支点翻转及嵌固绕边翻转）等起动方式。并以水力学、泥沙动力学为理论基础,推导得出粗颗粒在滑移、翻转起动方式下的起动平均流速公式。参照陈伯奇的实验数据,计算粒径为5~10 mm颗粒在不同坡度条件下的起动流速,并对比显示两者具有较好的吻合性,表明立方体作为稀性坡面泥石流粗颗粒的起动模型是合理的。计算结果也表明,在同一坡度条件下,粗颗粒滑移起动所需的水流激发流速最低,绕边起动次之,颗粒嵌固起动所需的激发流速最大,如坡度为30°条件下,滑移起动的水流激发流速为0.349 m/s,绕边起动为0.430 m/s,嵌固起动为0.473 m/s。据此推断,当水流达到一定流速（如30°坡度下、流速为0.349 m/s）时,粗颗粒的最初起动以滑移为主;随着流速增大,逐渐出现翻转起动;当水流流速急剧增大时,大部分嵌固粗颗粒会以翻转的方式瞬间起动,从而形成稀性坡面泥石流。成果对稀性坡面泥石流起动条件研究具有一定的理论意义,对泥石流灾害预警具有一定的指导作用。

降耗节能单相永磁同步电动机的研制

针对单相永磁同步电动机起动困难和运行时功率因数低的问题,计算和分析了起动过程中电磁转矩、转差率与起动电容之间的关系,获得使得起动转矩值最大的电容值,以缩短起动时间;通过调节补偿电容来调控电机功率因数,从而降低运行电流实现节能.仿真和样机实验表明,正确选择起动电容值可以提高电机自起动性能,实时调节补偿电容值可以获得明显的节能效果.研究工作和结论对开发高起动性能的高效单相永磁同步电动机有参考价值.

自适应ASR/HAC集成化系统仿真

驱动防滑控制系统ASR(Anti-slip Regulation)与坡道起步辅助系统HAC(Hill-startAssist Control)的集成化系统能降低对驾驶员的操纵技术的要求和驾驶疲劳强度,满足人们对汽车乘坐舒适性,操纵方便性和主动安全性的要求。在Matlab/Simulink及德国车辆动力学仿真软件CarMaker建立的虚拟车辆仿真环境下,针对ASR/HAC集成化系统进行了软件在环仿真研究。提出了基于模型参考自适应PID控制的ASR算法和HAC算法,并采用CarMaker和Simulink联合仿真的方式对ASR/HAC系统进行了验证。仿真结果显示汽车的加速性和可操控性明显提高。

软起动器的节电原理及其特征转差率的计算方法

阐述了软起动器的节电原理 ,并提出了电动机特征转差率的一种算法 ,从理论上证明对功率因数进行控制 。

低渗气藏中气体非线性渗流的特征分析

为了对低渗气藏中气体渗流特征有一个清楚和较为准确的认识,采用实验研究的方法,分析了低渗透储层中气体渗流特征。结果表明:在低渗透储层中,气体渗流表现出明显的非线性渗流特征,并且受多种因素影响;有效应力的增加,会导致岩石渗透率降低,气体在地层中渗流越困难;启动压力梯度增大,气体非线性渗流愈明显;滑脱作用越强,越有利于气体的渗流,提高气藏的产能;相同的压力梯度下含水率越高,渗流速度就越低,储层岩石的初始气测渗透率越低。该成果对天然气开采工程具有一定的参考价值和指导意义。

多因素影响下低渗透气藏动态储量计算新方法

低渗透气藏渗流过程中,受滑脱效应、应力敏感性和启动压力梯度等因素影响,且通过传统流动物质平衡法进行低渗透气藏动态储量计算时需要关井恢复获得地层压力参数。针对低渗透气藏的实际问题,文中运用考虑多因素影响的产能公式与物质平衡方程相结合建立多目标函数的方法,通过遗传算法对井底压力和产气量进行拟合,得到计算低渗透气藏合理动态储量的新方法。研究表明,考虑多因素的影响,新方法计算得到的动态储量值较为准确,将其应用于实际低渗透气藏动态储量的计算,取得了较好的效果。新方法对低渗透气藏动态储量计算具有重要意义。

动态车轮模型动静摩擦算法

针对传统轮胎模型对低速区轮胎与路面之间摩擦力的描述不精确,无法仿真停车及起步工况,吉林大学汽车仿真与控制国家重点实验室开发了动态车轮模型。该模型将胎体抽象为理想的刚性圆环,胎侧及胎内空气抽象为弹簧阻尼系统并连接轮轴与刚性圆环。基于此模型,研究了刚性环与路面之间动、静摩擦力分离求解的建模方法,并结合LuGre摩擦模型应用E指数函数对静动摩擦过渡过程进行描述。将动态车轮模型编写为C语言建立仿真程序,并嵌入14自由度车辆模型中仿真起步停车工况。仿真结果表明,车辆可以平稳起步并实现完全停车。

车用磁粉离合器的起步模糊控制策略研究

离合器在起步接合过程中,通过油门开度及其变化率来推理驾驶员的操作意图。以驾驶员意图和离合器主、从动件速度差为控制参数,运用模糊控制理论,设计了车辆起步时磁粉离合器的模糊控制器,实现了起步接合过程中对磁粉离合器励磁电流的合理控制,使整车冲击度都满足相应指标,并使磁粉离合器的滑磨功较小。通过在MATLAB/Simulink中磁粉离合器的动力学建模,以整车模型为平台对起步控制策略进行了仿真试验验证,取得了较满意的效果。

磨矿机液压滑差离合器软起动装置研究

简要介绍了液压滑差离合器的结构及工作原理 ,并对将其应用于磨矿机的起动进行了研究 ,认为与其它软起动装置相比较 。

基于自适应复合控制的同步电机软起动自动准同期并网控制方法

相角滑差的稳定是同步电机软起动系统中自动准同期装置并网成功的关键要素。分析得出了在双闭环调速系统中,电流环动态特性非理想条件下,采用速度比例积分控制器会引起滑差的不稳定,因此提出了自适应复合速度控制方法。在升速阶段采用单比例自适应速度控制算法,克服了传统比例控制器无法消除静差的问题;在准同期阶段,采用了基于相角滑差的准同期控制算法,解决了滑差不稳定的问题,并给出了可靠的并网判决策略。实验证明了自适应复合速度控制算法的正确性,最后运用该算法实现了同步电机软起动系统可靠并网。

对提升主加速力和特殊过负荷起动力的分析

通过确定主加速级电阻的约束条件和电动机的起动持性推出了计算最大主加速力的方法.用最大主加速力分析了现行选型设计和实际运行中的问题.用电动机起动特性分析了特殊负荷起动力.提出了解决矿井提升机特殊过负荷起动困难的方法.

提高SS3B电力机车粘着重量利用率的分析

电力机车车轮易于空转的主要原因是，其对粘着重量利用率较内燃机车有更高的要求。采用机车的结构设计及电气补偿两项措施，可使电力机车的粘着重量利用率增至９４％以上。根据ＳＳ３Ｂ型电力机车轴重转移的线路试验，获得了机车轴重转移的实测值，与理论计算值相比，前者总是大于后者。据此可以采取措施，使电力机车的起动牵引力得到充分发挥。

带式输送机永磁智能驱动系统及其控制策略

矿用带式输送机传统驱动系统存在传动线路长、传动效率低、可靠性不高等技术不足,针对传统驱动系统的不足,设计了一种集多点永磁直驱与永磁张紧于一体的带式输送机永磁智能驱动系统,并通过仿真试验和现场应用验证了其可行性。对带式输送机永磁智能驱动系统的结构进行了设计,并基于传感器矢量控制永磁电机驱动系统的技术特点,提出了带式输送机永磁直驱系统的双闭环矢量控制、柔性启动与多机协调控制,永磁张紧系统的三闭环控制与打滑抑制等控制策略。在此基础上,利用MATLAB/Simulink软件构建了带式输送机永磁智能驱动系统的仿真模型,通过仿真分析在理论层面验证永磁智能驱动系统的正确性。通过现场应用实例与经济效益分析,验证了永磁智能驱动系统的优势。仿真分析与现场试验结果表明,带式输送机永磁智能驱动系统的多种控制策略在保证带式输送机重载柔性平稳启动的同时,也有效减小了启动时动张力对胶带的冲击损伤;可实现带式输送机的多机转矩平衡,能够解决多点驱动功率分配不均带来的问题;张紧系统与驱动系统协调性良好,可实现快速张紧,同时在发生打滑时张紧系统可快速响应消除打滑带来的不利影响。与传统的异步电机驱动系统相比,永磁智能驱动系统可大幅度提高带式输送机的智能化程度,有利于推进矿山装备的智能化发展。

基于时变扰动抑制的动力换挡拖拉机起步控制方法

针对拖拉机起步工况复杂,起步控制系统存在建模不确定性、参数摄动和时变扰动等问题,为提高动力换挡拖拉机起步品质和驾驶员操作舒适性,提出了基于时变扰动抑制的拖拉机起步控制方法。首先,以动力换挡变速箱(Power shift transmission,PST)为研究对象,通过分析拖拉机起步过程的动态特性建立PST起步动力学模型,以冲击度和滑摩功作为换挡品质评价指标,构建起步控制的性能泛函;然后,引入高阶扰动观测器(High-order disturbance observer,HDO)估计起步控制系统中的扰动及其各阶导数,结合哈密尔顿函数对线性二次型调节器(Linear quadratic regulator,LQR)推导求得最优控制律;最后,基于Matlab/Simulink和AMESim构建大功率拖拉机PST的联合仿真模型,并与PIO观测器(Proportional integral observer,PIO)进行对比,验证本文方法的有效性。算例验证表明,HDO能够准确估计系统时变扰动,通过与LQR的结合可有效抑制系统时变扰动。仿真结果表明,中等起步,运输工况和犁耕工况下,HDO冲击度分别为12.25、11.32 m/s^(3),比PIO分别降低了21.92%、22.20%,滑摩功比LQR分别减少0.49、0.11 kJ。在不同工况和起步意图下,本文方法可有效降低动力换挡拖拉机起步过程中的冲击度和滑摩功,具有较好的换挡品质和控制鲁棒性。

图解法分析离合器起步工况

通过图解法对整车起步过程中离合器滑磨工况进行分析,描绘出车辆起动时离合器主动部分的输出转矩转速、离合器从动部分的输入转矩转速随时间变化的曲线,并利用曲线包络面积求出车辆起动时离合器产生的滑磨功。同时分析离合器的结合速度、传动系的传动比、汽车总质量等对各曲线的影响,从而得出各车辆参数对离合器产生的滑磨功的影响。