考虑精确磁通的电磁加载装置等效磁路建模

为提高电磁加载装置在控制应用时的模型预测快速性与精确性,考虑电磁加载装置硅钢片表面涡流磁场生成因素与不同轴偏心下有效气隙长度,采用非线性方程拟合硅钢片磁化曲线,建立包含磁极边缘效应、磁极铁心、转子硅钢片动态磁阻与涡流磁场的电磁加载装置非线性等效磁路模型。研究了硅钢片表面涡流磁场生成因素与气隙磁场分布,并与有限元仿真结果比较分析。应用该模型在水润滑轴承试验台上进行电磁加载力测试试验。研究结果表明:等效磁路法对磁场分布的表征与有限元法一致,且对气隙的计算更为精确;电磁加载力稳态误差小于4%,响应时间低于0.55 s。

中子织构谱仪原位加载装置

原位加载过程中织构演化研究对于深入理解材料在不同变形工艺及服役条件下变形方式和性能演化机制具有重要意义。本文基于中国先进研究堆(CARR)中子织构谱仪,设计并研制了一台专用原位加载装置。该装置的最大加载力为10 kN,加载速率在0.01~3 mm/min范围内连续可调,可绕中子织构谱仪欧拉环χ角在0°~90°旋转、沿装置拉伸轴进行0°~360°自转,以实现多晶材料在原位拉伸和挤压过程中微观结构和体织构实时演变测量。利用该装置对热挤压Mg-1.2Al-0.3Ca-0.47Mn(MMK1)合金原位拉伸过程中织构演化的研究发现,随着拉伸位移的增加,(0002)基面织构强度不断增加,表明该装置可实现多晶材料原位加载过程中织构演化测量。CARR中子织构谱仪原位加载装置的设计和研制,为了解多晶材料微观结构与力学性能关系,尤其是在外部载荷条件下材料结构演化的规律和机理研究提供了重要的技术支撑。

运载火箭静力试验加载装置结构拓扑优化设计

针对运载火箭结构静力试验中工装部件多、重量大的情况,开展轻量化设计,提出一种加载装置精细拓扑优化方法。基于变密度法,构造了以柔顺度最小为目标函数、以体积比为约束条件的拓扑优化模型,通过分段选取材料密度值,实现了结构精细拓朴。根据优化结果确定主承力结构及可减重部分,采用最小二乘法对结构不规则边界进行曲面拟合以提高其工艺性。最终承载1 500 t轴压的加载装置单个减重19.7%,结构应力和变形减小且分布更为均匀。本研究对于飞行器结构力学试验高承载部件的设计具有参考意义和实用价值。

采煤机摇臂加载装置发展现状与趋势

分析了现有摇臂加载装置的工作原理和技术特点,针对摇臂加载装置绿色节能、加载功率覆盖范围广和自动化程度高的发展要求,设计了新型摇臂加载装置。采用电反馈式、双电机布置的加载方案,加载功率范围广,具有数据自动采集、设备健康监测和安全防护监控功能,提高了摇臂加载测试能力与检验水平,有助于提升产品品质。

某加载装置电液控制策略分析

文章介绍某加载装置组成及工作原理,建立加载装置电液控制模型,开展加载装置比例积分控制(PI)、速度前馈补偿控制、自适应反步控制策略分析,并对以上控制策略进行验证,验证结果与分析情况一致。采用速度前馈补偿控制可以弥补比例积分控制策略中加速度因素导致的力加载控制偏差;采用自适应反步控制可进一步改善系统参数不确定性导致的控制偏差。

水润滑轴承加载装置动态磁热耦合机理研究

针对水润滑轴承动态试验研究中电磁加载装置发热以及电磁力不稳定等现象,为了给轴承研究提供准确载荷,对电磁加载装置动态下的磁热耦合机理进行研究。首先建立了电磁加载装置能量损耗数学模型,对能量损耗进行理论分析;其次,构建了电磁加载装置物理模型,进行磁热耦合仿真分析,得到了磁感应强度、铜损耗以及铁损耗的变化规律;最后,进行电磁加载装置能量损耗试验。研究结果表明:动态下电磁力不稳定的主要原因是加载装置存在能量损耗,且以铜损耗与铁损耗为主;能量损耗与轴转速、加载装置激励电流以及初始温度有关,在激励电流1~3 A、转速0~1800 r/min以及温度22~50℃工况下,电磁力试验值与仿真值最大误差为4.7%。

光伏支架型式试验加载装置的计算分析

为研究真实环境下光伏支架的力学性能,需研发一种能对光伏支架施加垂直于光伏板面压力和吸力的加载装置,模拟在光伏支架受力过程中起控制作用的正风和逆风荷载,为保证在加载状态下加载装置的安全可靠,对加载装置进行计算分析。

压剪加载装置的设计与研制

为模拟研究岩石节理在单压和压剪载荷下的行为，设计制作了简易压剪加载装置，介绍了设计制作方法及特点。该装置使用方便。

带空腔爆轰加载装置对驱动飞片的影响

结合实验和数值模拟技术 ,研究了在炸药透镜和飞片之间引入空腔对爆轰躯体的定量影响。计算和实验结果基本一致 ,表明引入空腔的爆轰加载装置可以推动厚度 6mm以上的厚飞片 ,并可以避免飞片中出现层裂现象 ,从而可以实现较低的冲击压力和较长的压力脉宽 。

柔性均布压力加载装置在模型试验中的应用研究

将研制的新型柔性均布压力加载装置与传统的刚性加载装置分别应用到大型地质力学模型试验中,利用应力不均匀系数对其加载效果进行了量化对比分析。试验结果表明,随着加载压力值与距模型表面距离的增加,不均匀系数减小,压力分布趋于均匀;在模型试验中采用柔性均布压力加载装置,与刚性加载方式相比,其更有利于加载压力在模型体中均匀扩散,产生均匀的应力场,在该试验条件下采用此装置,模型内距模型表面300 mm处应力场已基本达到均匀的状态,模型初始应力施加完后,其仅为0.086,而采用刚性加载方式时其对应的则高达0.283;该装置在距模型表面较近时或加载压力较小时亦能产生较好的均布压力加载效果,如加载压力为0.28 MPa时距模型表面150 mm处仅为0.174,具有减小边界效应影响范围、提高低应力水平下的模型试验精度的作用。

新型混合边界真三轴仪加载装置及岩土材料试验结果

介绍一个新型土力学真三轴仪加载装置-刚性滑板加柔性面的混合边界加载装置。利用三维有限元模型分析两种不同加载装置对土样应力应变分布的影响。分析表明新的刚性滑板加载设计使土样中的应力应变更加均匀。最后讨论了一组完全风化花岗岩土和一组土工泡沫材料的真三轴试验结果。完全风化花岗岩土的排水剪切试验在在等p',不等b条件下进行。土工泡沫材料的试验在等b,不等p'条件下进行。试验结果表明完全风化花岗岩土的最大偏应力随b值增加而减小。土工泡沫材料摩擦角为负值,具有屈服点随p'值增大而减小的特性。

非药式水下爆炸冲击波加载装置研究

非药式水下爆炸冲击波加载装置作为实验室范围内一种新型水下爆炸冲击波加载技术,具有耗费低、危险性小、可重复性高等优点,对进一步研究水下冲击波毁伤效应具有重要意义。该装置通过一级轻气炮发射飞片正撞击水舱端部活塞在水舱中产生呈指数型衰减的水下冲击波。本文中采用实验与数值模拟相结合的方法对该装置产生的冲击波可靠性进行了研究,确定了一定工况内的初始冲击波强度及衰减时间常数,实验结果表明,该装置能够有效模拟水下爆炸冲击波载荷。

一种四点弯曲单向交变应变细胞加载装置的研制

本文根据细胞动力学对力学因素的响应，设计研制了一种四点弯曲单向交变应变加载装置。通过对Wistar大鼠成骨细胞的试验，以及流式细胞仪（FCM）对细胞DNA分析检测的结果，表明研制是成功的，并可广泛使用于内皮细胞、成纤维细胞、平滑肌细胞、心肌细胞等组织工程和生物医学工程、人机工程学、细胞力学方面的研究。

静液驱动二次调节扭矩加载装置解耦控制

针对已经建立的二次调节扭矩加载实验装置中转速系统与转矩系统存在耦合的问题 ,设计了一个解耦网络 ,并给出了网络构造全过程 .该解耦网络的特点是 ,转速系统和转矩系统的控制器可以单独设计 ,并且只需考虑无干扰的情形 ,这样控制器的结构可以相当简单 ;当控制器结构和参数变化时 ,相应改变网络对等部分即可 .给出了考虑物理可实现性的仿真曲线 ,结果表明 。

基于二次杠杆作用的受弯构件持续加载装置

设计开发了一种适合不同环境下受弯构件的持续加载装置,克服了传统螺杆加载装置荷载不稳定的缺点。通过二次杠杆作用实现加载端荷载放大,采用自平衡体系对试件施加持续荷载,不需特殊的反力装置,杠杆放大倍数可达72～90倍,通过调整吊载大小和放大倍数控制加载端力。逐级增大吊载,采用压力传感器测试加载端力的实际值,获取吊载-力标定曲线。标定曲线呈线性,其实测杠杆放大倍数与理论值一致。采用四套加载装置对18根锈蚀钢筋混凝土梁施加17%、33%和50%的极限荷载,长期试验运行良好。该装置组装方便、适用性强、加载性能稳定,可方便地应用于受弯构件长期性能试验和荷载与环境共同作用下受弯构件耐久性试验。

一种混凝土耐久性实验的加载装置

针对混凝土耐久性试验,为了满足多因素耦合作用下加载的要求,基于国内外现有加载装置的优缺点,设计制作了运用于多因素耦合作用下离子侵蚀混凝土试验用的加载装置,并进行了相关性能的测试。结果表明,该新型加载装置具有加载精度高、应力损失小、操作简单、制作成本低、可用于批量试验等优点。该装置获得国家专利,可供混凝土耐久性研究人员参考使用。

一种血管张应力体外加载装置的实验研究

目的研制一种血管张应力体外加载装置,研究弹性基底(硅胶片)上的张应力、张应变分布。方法基于基底形变加载技术,研制一种接近人体血液动力学环境的血管张应力体外加载装置。利用装置中的摄像机拍摄硅胶片拉伸前后硅胶片网格点的图像并转化为数字图像,使用Matlab软件对网格点的位置特征进行计算,从而得到硅胶片的应变分布。利用万能材料试验机对硅胶片进行实验和计算得到硅胶片的力学参数,根据力学参数建立有限元模型,并对硅胶片的张应力、张应变分布进行模拟计算。将实验结果和模拟结果进行比较。结果有限元结果和实验结果基本一致,张应力、张应变的最大值均出现在加载点处,中间区域应力、应变较为均匀。硅胶片中间60%面积区域可视为均匀应变场。结论研究结果可为后期血管壁内皮细胞的动态培养以及细胞力学研究提供实验技术。

一种高速破片加载装置设计与实验研究

设计一种破片高速加载装置,通过延长身管长度、加大药室装药量提高破片速度;提出采用模拟破片考核破片高速加载装置,组建了模拟破片速度测量系统,针对3种破片工况分别展开了速度测试实验。结果表明:该装置可以将15 g破片加载到2164 m/s,且破片速度稳定,可以满足靶场测试需求,验证了该装置的有效性和实用性。

静液驱动二次调节扭矩加载装置的硬件解耦方法

通过二次调节扭矩加载装置数学模型研究 ,从硬件角度得出实验装置中二次调节转速系统和转矩系统间的耦合关系与检测信号的类型和传感器的安装位置有关的结论 .将转矩转速传感器从液压马达和加载对象之间移至加载对象和负载泵之间可以极大地降低两系统间的耦合 ;如果将转矩转速传感器换成单一的转速传感器 ,而在负载泵变量油缸上安装位移传感器间接检测加载转矩 ,则两系统间的耦合作用可完全消除 .

船舶舵机水动力矩模拟加载装置的研究

在实验室条件下研究舵机液压系统模拟加载水动力矩的装置.当船舶航行时,该负载作用在舵叶上,且大小和方向随着舵角的变化而变化.加载是通过比例溢流阀实时控制加载油缸的回油背压的方法实现的.