船模静水参激横摇阻尼测量实验研究

针对船舶参数横摇独特的运动特征,设计激励稳性参数的船模静水参激横摇实验,研究与船舶参数横摇特征吻合的横摇阻尼测量方法.基于船舶参数横摇机理,设计了由激励船模重心高度的激振器,控制电机与测量船模运动的测控仪为主要设备组成的实验系统.由阻尼耗散、激励释放和复原力矩三项能量的平衡,推导了横摇阻尼系数的计算公式.露天船模水池的静水参激横摇阻尼测量实验.结果表明:稳态响应的横摇幅值持续稳定,大幅横摇阻尼可测,实验测量的重复性好.

手持摇枝式酸枣振动采摘装置设计与试验

针对酸枣收获过程中人工采收效率低、大型机械采收困难等问题,设计了手持摇枝式酸枣振动采摘装置。通过建立酸枣“果实-枝条”单摆动力学模型,分析受迫振动下果实脱落条件,求解动力学模型,确定影响酸枣采摘效果的主要影响因素为振动频率、振幅、夹持位置;利用ANSYS仿真软件对酸枣植株模型进行自由模态响应与谐响应分析,结果表明:当振动频率为4~12 Hz、振幅为10~20 mm、夹持位置为0.3~0.7时,主枝、挂果枝位移明显且对树体损伤较小。为确定采摘装置最佳工作参数,以酸枣摘净率为评价指标,进行三因素三水平振动采摘试验,得到酸枣摘净率和各影响因素的数学回归模型,利用Design-Expert软件对试验数据和响应曲面进行分析优化,确定最佳工作参数组合为:振动频率5.91 Hz、振幅15.30 mm、夹持位置0.45,此时酸枣摘净率为93.33%,验证试验表明,酸枣摘净率为94.18%,与优化值接近,模型优化可靠。

ZG20SiMn铸钢摇臂壳体铸造过程数值仿真及工艺优化

摇臂壳体是采煤机的重要组成部件,具有多级壁厚、变截面等异形特征。为提高采煤机摇臂壳体铸造质量,解决因铸造工艺不成熟导致的缩松、缩孔等缺陷问题。以MG325型采煤机摇臂壳体为研究对象,设计顶注式和底注式两种铸造工艺方案,采用ProCAST软件探究不同浇注工艺方案下摇臂壳体铸件充型及凝固过程,分析铸件温度场、凝固场及缩松、缩孔铸造缺陷位置。基于Niyama判据和应力场分布对底注式铸造工艺方案进行优化。结果表明:优化后摇臂壳体铸件在凝固冷却过程中保持温度梯度递增,促进铸件实现顺序凝固,铸件缺陷率明显降低且充型效果更佳,缩孔体积仅占摇臂壳体体积的0.0049%,电机孔薄壁端面应力优化量为38.47%,输出端孔处应力优化量达到91.08%。本文研究成果为采煤机摇臂壳体的铸造工艺提供了理论基础和数据支撑。

《我们一起摇太阳》:病患题材折射残酷现实的温暖书写

《我们一起摇太阳》作为韩延导演“生命三部曲”的最终章,延续了其一贯对于绝症题材的表达,但在艺术手法上的创新却克服了以往作品过于苦情和过度煽情的窠臼。喜剧、爱情等类型元素的融入实现了沉重题材的轻表达,镜头丝毫不带有任何怜悯色彩,力求将病患还原为普通人,去展示他们的日常生活和情感起伏,从而实现以温情的方式实现社会思考和人文关怀的终极旨归。

曳引摇枝式板栗落果装置设计与试验

针对当前丘陵山地板栗采摘困难、人工收获工作强度大、采收效率低等问题,设计了一种由柔性钢丝绳曳引振动的小型摇枝式板栗落果装置。建立板栗果实-果枝单摆动力学模型,分析果实脱落条件,得到板栗果实振动脱落切向加速度为285.36 m/s~2,得出影响板栗果实脱落的主要因素为果枝振动频率、振幅、振动时间;进行板栗果枝振动特性试验,用Default Shaker液压振动台以0~30 Hz扫频方式确定垂直方向上板栗果枝共振频率,并在频率7~15 Hz段进行驻频试验,得出振动落果较优频率为10~12 Hz。根据果枝振动试验结果,利用ADAMS软件对摇振机构进行仿真,结果表明,摇杆振幅大于95 mm时,果枝末端加速度可满足板栗果振动脱落的加速度条件,确定了落果装置参数设计的合理性。设计了三因素三水平正交试验,试验结果表明,板栗落果最佳作业参数组合为摇振频率11 Hz、振幅135 mm、摇振时间30 s,此时板栗落果率为91.9%,树皮损伤率为8.8%,满足农业机械推广鉴定标准中树皮损伤标准。

养殖肥水喷灌条件下摇臂式喷头水力性能研究

【目的】研究不同喷灌介质对喷头水力性能的影响。【方法】以20PY2H摇臂式喷头为研究对象,在不同工作压力下测定了清水和养殖肥水2种喷灌介质对喷头压力-流量、喷头水量分布的影响。通过模拟计算和田间喷灌试验分析相结合的方法,探查喷灌介质、工作压力、组合间距、田间气象条件与喷灌均匀性之间的关系。【结果】(1)与清水灌溉相比,养殖肥水运行下喷头流量降低了2.06%~5.38%,射程前中段径向水量分布差异较大;(2)工作压力为200~300k Pa、组合间距为1.0R~1.4R条件下,MATLAB拟合出的CU模拟值为0.74~0.88,CU试验值为0.66~0.79。复杂的大田气象条件导致喷灌均匀系数下降了6.28%~12.78%。工作压力、喷头组合间距对清水运行喷灌均匀性的影响大于养殖肥水运行。【结论】养殖肥水喷灌更利于喷灌系统降低工作压力和增加喷头布置间距以降低设计成本。

基于联邦泛化的非平稳船舶横摇运动预测方法

船舶易受到风浪干扰而影响海上风力发电机的安装精度和维护安全性,其中长峰波随机波浪谱下的非平稳横摇运动影响最大。为保证海上作业在复杂海况下的稳定性,需要提高预测模型的泛化性,故本文提出基于联邦泛化的非平稳船舶横摇运动预测方法。首先,利用变模态方法分解非平稳船舶横摇运动为多分量平稳序列,进而采用注意力机制的长短期记忆神经网络建立本地多维多步预测模型,并进行误差校正;其次,为了提高复杂海况下遇到新类型船舶横摇运动时的预测效果,在不共享数据的前提下联合多家船舶横摇运动数据持有方进行择优联邦建模;最后,使用最大均值差异方法选择特征相似度高的数据进行加权平均联邦训练。实验结果表明,经过联邦学习后的模型具有更高的预测精度,以及更好的泛化能力,有助于风电安装时的波浪补偿稳定控制。

发动机摇臂断裂原因分析

材料为QT600-3球墨铸铁的摇臂在发动机试车过程中断裂。对断裂的摇臂进行了断口的宏观和微观检验及能谱分析、化学成分分析、硬度检测和金相检验。结果表明:摇臂中有疏松和大面积夹渣,破坏了基体的连续性,并产生局部应力集中,从而导致裂纹萌生和扩展及摇臂断裂。此外,组织的球化不良也在一定程度上促进了摇臂的脆性断裂。

基于不同海况的某两栖火炮横摇仿真研究

对于两栖火炮来说,作战时能够实现水上快速浮渡,基于不同的海况条件可实现安全可靠的水上射击,是登陆作战能否成功的一项关键因素。为了掌握不同海况条件下两栖火炮发射安全性与稳定性,建立了两栖火炮水上发射动力学模型,获取了两栖火炮水上射击横摇角位移,结合两栖火炮水上射击横摇角测试,验证了动力学模型的计算精度。基于皮尔逊和莫斯克维奇海浪谱海面模型,建立了1~4级海况条件下两栖火炮横摇仿真模型,获取了两栖火炮不同海况条件下的横摇最大幅值及横摇周期,结合耐波性分析,为两栖火炮不同海况条件下的发射安全性进行了评估。

掺气摇臂喷头喷灌的综合性能评价与配置优化

掺气摇臂喷头具备气液两相射流、低压喷灌性能好等特性。为得到20PY2型该喷头的最优参数配置,基于组合喷灌试验,通过主成分分析法进行综合评价与配置优化。配置参数为工作压力、掺气管伸缩量和组合间距倍数,评价指标为平均喷灌强度、组合喷灌均匀度、喷洒能耗等。结果表明:平均喷灌强度与组合喷灌均匀度、喷洒能耗呈正相关,与有效喷灌面积和水利用系数呈负相关,其中,相关性最强的指标为平均喷灌强度和组合喷灌均匀度;选择特征根分别为2.534、1.322的两个主成分,第一主成分受平均喷灌强度、组合喷灌均匀度和有效喷洒面积影响大,第二主成分受喷洒能耗影响大;掺气摇臂喷头应选择相对较高的工作压力;最优的参数配置方案:工作压力250 kPa、掺气管伸缩量2 cm和组合间距倍数1.1,为掺气摇臂喷头的田间应用提供指导。

波浪作用下小尺度多船并排锚泊横摇运动试验研究

采用物理模型试验方法研究双船、三船和四船并排锚泊时各船的运动量,并与单船艏艉锚泊情况进行了对比,重点分析了横浪作用下各船的横摇运动规律,探究了波浪周期和并排锚泊船数对多船并排锚泊时横摇运动的影响。结果表明,多船并排锚泊时,横摇运动响应随着波浪周期的增大而逐渐减小。双船并排锚泊时,横摇运动响应同单船相比减少了40%~50%;三船和四船并排锚泊时,横摇运动响应同单船相比减少50%~60%,四船并排锚泊时横摇运动响应减小的幅度与三船并排时相比差别不大。

基于曲柄摇杆机构的仿生海扁虫水下机器人

针对现阶段MPF波动推进模式仿生机器人在体积、灵活度、运动性能等方面研究较少的问题,设计出了一种仿生海扁虫水下机器人。该机器人使用了一种无急回特性的曲柄摇杆机构作为动力传输零件,通过可传动柔性骨架实现动力的传输,带动鳍条往复摆动,形成稳定的波形推动机器人前进。进一步,通过对曲柄摇杆机构的理论计算和尺寸设计得出实际模型,运用SolidWorks Motion运动仿真进行无急回特性的验证。最后,通过3D打印件等材料制作仿生海扁虫机器人样机,进行水下运动试验,以此验证该设计可行性,在有效减小机器人体积和自身质量的同时,具有更佳的运动性能。

摇臂连杆加工工艺与钻专夹设计

文章根据摇臂连杆的结构特点和技术要求,制订了该零件的机械加工工艺规程;在对定位装置、夹具装置及夹具体进行分析的基础上,设计并制造了用于第六道工序Φ35孔的钻孔专用夹具。应用结果表明,该夹具做到了加工精度保证、设计方案合理、结构简单实用,能有效提高摇臂连杆的加工质量及效率。

基于模型预测静态规划的高速多体船减纵摇控制

为解决在海浪扰动下高速多体船的垂向稳定性变差问题,提出一种基于模型预测静态规划的减纵摇控制方法。考虑高速多体船模型不确定性、海浪噪声不符合高斯白噪声分布特点,根据噪声信息和误差信息设计平滑变结构滤波器,在线估计多体船的升沉速度、纵摇角速度,并将其引入到减摇控制中。在此基础上,基于模型预测静态规划提出多体船的减摇控制,采用终端偏差修正的求解方式,迭代更新控制输入,降低计算复杂度。最后,仿真实验表明了所提方法能有效抑制过大的升沉和纵摇运动幅度,以及减摇控制计算负荷小的优越性。

火炮摇架焊缝缺陷智能分类

针对火炮摇架结构复杂,焊缝内部缺陷检测效果不理想,选择对非平面物体和复杂结构体均适用的超声相控阵检测技术对摇架焊缝缺陷进行检测。将得到的超声相控阵图谱与ResNeXt网络模型相结合,实现焊缝缺陷的智能分类。将SK卷积单元引入ResNeXt网络模型,对摇架焊缝缺陷进行定性分析。改进后的网络模型比原ResNeXt网络的分类准确率提升5.5%,最终达到98.2%。

船用起重机多柔索减摇系统的动力学分析与工程应用

针对船用起重机在高海况下普遍存在的工作效率低、风险大、吊装定位精度低等问题,设计出一种船用起重机多柔索减摇系统。将多柔索减摇系统简化成船舶运动和风载荷激励的约束摆模型,利用MATLAB/Simulink对多柔索减摇系统的动力学特性进行仿真分析,并在船用起重机多柔索减摇系统的实验样机上进行了验证。实验结果表明,多柔索减摇系统的平均减摆比可达78%,证明了多柔索减摇系统的有效性。

基于MATLAB的曲柄摇杆机构优化设计方法分析及应用

以机构优化设计方法为研究对象,介绍了机械优化设计问题数学模型的建立方法、优化设计方法的选择和优化设计问题的编程与计算方法,并举例验证利用MATLAB优化工具箱对曲柄摇杆机构进行优化设计过程的合理性和可行性,可为平面运动机构的优化设计提供方法借鉴。

基于模型预测控制的岸边集装箱起重机吊具防摇方法

自动化远控岸边集装箱起重机是应用在码头前沿的主力设备,设备效率直接影响了码头的运营能力,其中吊具系统准确快速定位是起重机提升起吊效率的关键因素。文中以岸边集装箱起重机吊载运行小车为研究对象,提出了一种基于模型预测控制(Model Predictive Control,MPC)的防摇控制方法。根据岸边集装箱起重机小车吊载运行的特点,建立系统状态方程,设定二次规划问题的性能指标,求解开环优化问题并获得最优的控制序列。与传统的控制方法相比,该方法是一种在线循环控制算法,具有较强的抗干扰能力。同时将约束条件直接嵌入最优化控制序列求解当中,使最优化控制序列与实际输入条件相匹配。通过仿真计算结果表明,该方法能迅速控制吊具的摇摆幅度,有效提升起升作业效率,同时也能满足不同工况下控制的稳定性要求。

疾病的超载与循环:《我们一起摇太阳》的情动影像书写

《我们一起摇太阳》讲述了尿毒症患者凌敏和肿瘤患者吕途之间的爱情故事,阐明了从一种经验状态(健康)进入到另一种经验状态(疾病)的过程中身体所遭遇的变动以及由之生发的情动。疾病题材的电影倾向于描绘人物身体状态的改变以及随之引发的心理状态的改变,在影片中,疾病被表征为超载与循环式的存在。它既颠覆着人物的日常生活,唤询出一个全新的主体,又把人物投入到循环不止的运动当中,以此歌颂着生命的意义和价值。

基于横摇衰减数据的横摇阻尼估算方法对比研究

基于自由横摇衰减曲线估算船舶横摇阻尼是一种常用工程手段,由于衰减曲线估算阻尼的方法众多,导致阻尼估算结果存在差异。为实现获取高精度阻尼预报方法的目的,本文首先对近年来出现的基于衰减曲线估算横摇阻尼的方法原理进行详细分析,扩展其适用范围,按照原理将方法分为基于分段线性假设与基于参数识别两类。其次利用标准模型(DTC)的横摇数据,验证并比较不同方法的特点,分析阻尼系数估算的误差来源。结果表明,横摇阻尼估算精度与使用的方法强相关,推荐物理意义明确、误差来源少、对测量噪声与误差不敏感的Froude能量法作为初步阻尼评估方法,若能找到足够精确的阻尼模型,则可进一步使用具有内在的噪声抑制机制、不需要预估阻尼系数初值、存在唯一解的Prony-SS方法以提高识别精度。