动力学测试平台在高速铁路联调联试中的应用

新建高速铁路线路开通运营前的联调联试,是采用高速综合检测列车对轨道、接触网、通信信号等各类基础设施进行测试,并依据测试结果对缺陷进行整改,直至各系统以及整体满足高速运行及动态验收要求的全过程。动车组动力学专业在联调联试中,通过连续测量测力轮对以及不同位置的振动加速度传感器,实时获取不同速度级下的轮轨力及振动加速度信号,在去除零点漂移和滤波后,计算得到各项平稳性及稳定性指标。脱轨系数、轮重减载率、轮轴横向力、平稳性指标等动力学参数均关系到动车组运行安全、轮轨系统磨耗以及乘坐舒适度,因此,动力学测试保证着联调联试全过程的安全底线。介绍高速铁路联调联试中所使用的动力学测试平台及其未来无人值守方向的发展趋势,分析可知旋转遥测技术是未来轮轨力测试的首选方案。依托动力学测试平台在钢轨缺陷诊断及联调联试过程中保障安全的实例,充分证明采用动力学指标阈值对各类短波不平顺及钢轨波磨进行判断准确有效,具有较高的工程应用价值。

一种高速列车空气动力学测试方案的设计

针对测试列车表面空气压力分布时用到带共模输出的小灵敏度气压传感器提出一种测试方案。首先消除信号共模输出,再进行信号放大,去除共模信号的影响;其次提升信号基准,保证测试信号的双向性;然后引入线路气压信号,消除线路气压趋势;最终测出列车表面相对气压分布情况。给出测试方案硬件设计思路及软件设计流程,并通过实车在线测试验证,取得较好效果。

直线滚动导轨结合部动力学特性测试及参数识别

基于辨识原理,提出了导轨结合部动力学参数的试验辨识流程,包括标记测量点、频响函数测试、测试数据处理、编制辨识程序等步骤.以组装在床身上的THK导轨结合部为对象,进行了动力学特性测试.并应用Matlab编制了辨识算法,识别出导轨结合部系统法向方向的质量矩阵、刚度矩阵、黏性阻尼矩阵和结构阻尼矩阵,证明了动刚度矩阵法辨识导轨结合部动力学参数的有效性.

单侧筑埂机镇压筑埂装置工作动力学参数测试与试验

为获得筑埂作业时土壤对其关键部件镇压筑埂装置的作用力,以1DSZ-350型悬挂式水田单侧旋耕镇压修筑埂机筑埂装置为研究载体,采用应变传感器设计了镇压筑埂装置动力学参数测试系统,并搭建动力学测试试验台。对镇压筑埂装置的工作参数进行测试,以镇压筑埂装置前进速度和转速为试验因素,以田埂成型过程中土壤对弹性羽片作用力和田埂坚实度为性能指标进行单因素试验,获得弹性羽片受土壤作用力、田埂坚实度与镇压筑埂装置前进速度、转速之间的关系。试验结果表明:当镇压筑埂装置转速一定时,随着机具前进速度的增加,土壤对弹性羽片作用力平均值增大,田埂坚实度减小,变化范围分别为:2 838.1~5 695.2 N和2 250~1 680 kPa;当机具前进速度一定时,随着镇压筑埂装置转速的增加,土壤对弹性羽片的作用力平均值与所筑田埂坚实度均增大,变化范围分别为:3 203.8~5 990.3 N和1 460~2 180 kPa。经试验验证,工作参数测试系统的设计符合实际要求,为类似结构装置的相关参数测试提供了参考。

便携式农药残留毒性快速测试仪──水果和蔬菜农药残留动力学速测方法

研制了一种新型的化学动力学测试仪器，适用于水果和蔬菜农药残留毒性的测试。阐述了根据农药的毒理学机制所进行的仪器设计原理，讨论了满足设计要求的关键技术和测试方法。该仪器测定速度快，试剂费用低廉；其灵敏度为敌敌畏≤０．３ｍｇ／Ｌ，甲胺磷≤１．５ｍｇ／Ｌ。

隔振器动力学参数的测试方法研究

阻尼系数和刚度系数是隔振设计中分析隔振器性能的重要参数,其测试技术是确定相应数值的有效途径。针对大阻尼粘性流体微振动隔振器,提出一种测试多参数模型阻尼系数和刚度系数的简化测试方法。应用机械阻抗等效将多参数模型简化为便于测试的两参数模型,通过自行设计相应的试验测试平台,对等效参数及隔振器各组件刚度系数进行测试。将数据处理所得振动模型数据输入到Simulink仿真模型中,得到隔振器整体等效阻尼系数和等效刚度系数,并与试验直接采用迟滞环法得到的对应参数进行比较,二者相对误差均在5%以内,有效地证明了本方法的可行性与可用性。本方法突出的优点为它还可以得到阻尼系数和刚度系数随频率的变化规律,对于隔振设计具有重要的参考价值。

基于高速图像采集与时间序列图像相关的微陀螺动力学特性测试

研究微结构与微机械电子系统(MEMS)的动力学特性测量与试验方法,对于优化MEMS的结构设计以及提高其可靠性与稳定性具有重要的意义。基于高速图像采集技术和数字图像相关方法,提出了一种用于MEMS动力学特性测试与研究的时间序列数字图像相关方法。由于数字图像相关方法是以图像子区作为单元通过相关搜索计算出相关动力学参量,如同在试件上安装没有任何附加质量和附加力的影响的“微传感器”,因此该方法对试件表面要求低,测试结构简单,测量的数据精度高,可靠。给出了用该方法对稳定谐振和自由阻尼振动情况下微陀螺的动力学特性的测试结果,为进一步研究分析微陀螺的稳定性提供了重要的参数。

井下钻具动力学参数测试技术进展

为深入了解钻井系统对启动旋转、钻进过程、参数修正、钻机升沉、BHA 组件不平衡和钻头与地层相互作用等激励源的响应, 研究开发了井下钻具动力学参数测试技术.该技术利用最新研发的测试工具可测量包括力、加速度、转速、压力和温度等实时信息, 还可记录频率为50～2 000 Hz 之间连续数据的长持续时间.通过对高频数据长持续时间的解释分析, 有助于理解各种振动模式间转变发生的方式和驱动因素, 在此基础上, 可以优化BHA 设计、钻头优选以及研究新型钻井工艺、井下工具和涡动识别算法, 以避免或缓解涡动的发生, 从而改善钻井性能, 提高钻井效率, 防止井下事故, 提高井眼质量; 实时测量数据还有助于由于涡动而施加在井下工具上的载荷分析, 这对预测井下工具寿命和制定措施极为有利.最后建议开展新型井下钻具动力学参数测试技术研究, 从而为我国深井、超深井及深水钻井提速提效提供有效的技术支撑和手段.

卫星姿控动力学地面仿真测试系统设计

在一个卫星姿控分系统的研制过程中,需要进行大量的闭环仿真和测试。所以,针对姿控大量的仿真和测试需求,文中设计了一整套卫星姿控动力学地面仿真测试系统。系统是一个基于网络和光纤反射内存的实时闭环仿真系统,系统主要由动力学监显、数据实时采集模拟系统、数据库、动力学仿真机组成。系统以Simulink/XPC实时仿真系统为基本框架,将整个仿真系统搭建为一个基于Simulink/XPC的实时快速仿真系统。其中,动力学监显是基于XPC卫星动力学模型以及网络和光纤反射内存而实现数据显示、存储和转发的。卫星动力学仿真机运行动力学仿真模型,并发布敏感器数据和监听来自执行机构的数据。其次,基于为了保证地面仿真测试系统与卫星之间的通信不失真的目的。采用数据实时采集模拟系统来实现星载计算机与动力学仿真模型之间的数据通信。通过实际的工程实践,此卫星姿控动力学地面仿真测试系统已在多个卫星工程中得以良好地应用。

微反应器内甲醇水蒸气重整制氢动力学研究

采用自制微型反应器和常规颗粒催化剂在常压、温度为450～550K、水醇比为1．1～1．3的条件下，通过沿反应通道控制催化剂颗粒梯级分布进行了甲醇水蒸气重整制氢的动力学测试。结果表明，重整产物中CO含量较低，可采用甲醇和水反应生成二氧化碳和氢气的单速率动力学模型；通过数据处理，得到如下动力学方程：rSR=3．72×10^10exp（-1069762/RT）P0.6730 CH2OH P0.3707 H2O.F统计检验表明所得动力学模型的复相关指数大于0．9，且F统计量比置信域为99％的临界F统计量大10倍以上。所得动力学方程为实测中微型反应器的优化设计提供了数学模型基础。

数控机床整机动态特性测量技术及其应用项目1:数控机床动力学设计缺陷定位技术研究

机床的动态特性决定了机床切削的能力、机床切削的精度,是影响机床性能最为重要的特性。在加工状态下获得机床整机动力学测试结果,是建立机床数字化虚拟样机、评价机床各主要部件动态性能、发现设计缺陷、结构设计优化和机床性能监测的前提。本项研究基于贝叶斯运行模态分析法(BOMA)对加工状态下的机床整机进行动态性能测试与模态识别,获得整机的模态参数,包括固有频率、模态振型以及阻尼特性等,并对信噪比水平进行评估。通过对模态识别结果进行分析,结合加工过程中机床的动力学测试结果,对机床结构动力学设计的薄弱环节进行精确定位;并进行了相关实验研究,对改进后的机床动力学特性进行了测试,验证了本项研究中方法的有效性。

三角轮胎全面参与大飞机地面动力学联合实验室建设

据三角轮胎股份有限公司官网报道,2019年10月15日,大飞机地面动力学联合实验室在湖南长沙签约揭牌,三角轮胎股份有限公司将全面参与该项目中相关课题的研究工作。该项目将针对各类国产民机、军机、无人机、未来航天飞机的研发需求,对飞机轮胎、机轮刹车系统、起落架系统进行地面动力学测试、验证和试验服务.

空重混编货物列车通过曲线区段时的轨道动力性能测试与分析

从轨道动力学测试的角度,选择半径较小的曲线作为测试对象,对不同编组方式的货物列车以不同速度通过曲线时的轨道动力性能进行测试,计算分析列车在不同工况下通过地面测点时的脱轨系数、减载率等安全性指标,为空重混编货物列车提速可行性论证提供参考。

结构动力特性测试在结构设计中的应用

由于我国地处的太平洋和喜马拉雅两大地震带的特殊位置,造成每年因为地震给现代化建设带来的损失非常巨大。在国内,关于工程的结构动力学测试在结构抗震设计方面的研究一直处于前沿。工程结构抗震的理论发展是基于结构动力学为基础的,随着结构动力学测试在工程实践的广泛运用,结构动力测试已经成为现代建筑结构抗震设计的重要依据。本文通过对建筑结构的动力特性测试在工程设计中的应用进行了深入研究,同时还借助结构动力特性测试在某高层建筑设计中的应用,并进一步探讨了建筑结构的动力测试在结构抗震设计计算中的具体应用。

超前支架相似实验样机研制及其与顶板耦合力学实验

针对大型综掘巷道超前支架体积大,不易于在实验室中对其进行全面动力学特性以及其与围岩耦合力学特性的实验研究等问题,根据相似理论,建立缩比为1∶8的相似实验模型样机。并建立了模拟巷道顶板的实验平台和测量基准框架。对超前支架和顶板耦合系统进行力学实验,测量在无支护和有支护,静态加载和动态加载情况下,顶板和支架顶梁的变形和受力情况。最后对模型样机进行模态实验分析,测得两者前6阶的固有频率以及各阶的模态阵型。通过基于相似理论搭建的实验样机和实验平台能够实现在条件有限的实验室条件下对超前支架进行静、动力学实验和测试,有助于节约设备研发成本以及提高设备质量。

液力式惯容器管道阻尼设计研究

针对液力式惯容器相互耦合的惯容管道阻尼、惯容量和有效刚度等特性极大限制了其振动控制范围的问题,提出了一种全新蜿蜒式布局的惯容管道。基于液力式惯容器的工作机理,利用机械与液压网络类比法建立了蜿蜒式管道对应阻尼的数学模型,仿真验证了在惯容量和有效刚度恒定时,通过调节蜿蜒式管道的关键设计参数可实现一定程度的管道阻尼独立调节。此外,研制了蜿蜒式管道的液力式惯容器原型样机,试验验证了蜿蜒式管道阻尼的模型正确性以及原型样机的性能准确性。结果表明,蜿蜒式管道设计实现了管道阻尼与惯容量、有效刚度的物理解耦,拓宽了液力式惯容器的振动控制范围,为同类液力式减振设备的研发提供了一种切实可行的阻尼设计新思路。

鞍马环上全旋动作的动力学分析

本研究采用自行设计和安装的“鞍环三维力测系统”,对我国优秀运动员和一般运动员进行动力学测试.从鞍马环上全旋动作测试的结果发现,环上全旋受力方向应该是向下向外侧。受力最大的部位是在后撑阶段,力值在运动员体重的两倍左右。全旋一周的时间与运动员做全旋的幅度成正比,双腿全旋为一秒左右。托马斯为1,3秒左右.在全旋过程中,单臂支撑时间明显大于双臂支撑时间。本研究的参数可供训练参考。

利用核磁共振描述交联凝胶动力学特征和凝胶强度

在完井和修井过程中为了很好地控制流体的漏失,在高渗透油藏中运用了高强度交联凝胶。这种交联凝胶也广泛地用于阻挡气顶和底水侵入生产井,提高邻近井在天然裂缝中或高渗透地层中注入剖面的波及效率。为了保证有效的凝胶充填,在交联凝胶的各种应用中,对凝胶处理方法的合理设计是非常严格的。在胶凝作用完成之后,凝胶设计中的一个重要可变参数是建立凝胶系统动力学和凝胶强度的流变学参数。凝胶的流变性和胶凝速率取决于流变方法或通过容器测试利用凝胶强度标准进行定性分析。流变参数的测定既耗时又费钱,同时由于凝胶强度标准的主观性,容器测试有可能会导致错误的凝胶描述。本文描述了用以检测凝胶交联速率、确定凝胶强度的核磁共振方法。这项技术提供了一种既快速又准确的确定凝胶强度、测定凝胶交联过程的方法。通过校正聚合物浓度、交联剂浓度、凝胶的存储时间以及与地层水的配伍性来确定核磁共振参数。在相同的化学条件下,用弱磁场核磁共振法得到的结果与交联反应的动力学流变性测试是一致的,同时这种技术不会以任何形式破坏凝胶的交联过程,可以检测到凝胶形成过程中液固两相间的变化,确定交联点。

30t轴重重载铁路钢轨轨型和材质对比试验

在某重载铁路铺设不同轨型、不同廓形、不同材质计8种组合的钢轨,通过实测和仿真,从轮轨接触几何关系、轨道结构动力学、货车动力学性能和钢轨使用性能等方面进行对比试验,对钢轨的廓形、轨型、材质进行分析和比选,提出30t轴重重载铁路的用轨策略。结果表明:与标准型面LM车轮接触时,60钢轨的轮轨接触光带偏向于轨距角一侧,60N和75N钢轨的则移向踏面中心部位,且轮轨接触应力显著降低;与实测廓形60,60N和75N钢轨接触时,车轮的等效锥度分别为与标准廓形75N钢轨接触的1.35~1.5,0.77~0.86和0.94~1倍;在8 000和12 000t载重条件下,60N和75N钢轨对轨道结构动力学指标的影响基本相当,60钢轨最大;3种廓形钢轨对货车动力学指标的影响不显著。建议在30t轴重重载铁路上,选用轨型为75kg·m^(-1)、廓形为75N的钢轨,在直线线路上铺设980 MPa级及以上、曲线线路上铺设1 300 MPa级及以上强度等级的钢轨,在小半径曲线且伤损形式以滚动接触疲劳为主的线路上可推广使用贝氏体钢轨。