船舶模拟轴系扭振试验台的研制

本文在喷油泵调试台上安装船舶模拟轴系和各种非接触式传感器,改造成船舶模拟轴系扭振试验台进行有效的探索.模拟轴系按实船轴系进行比例缩小进行设计与核校,轴系的分析与监测软件采用VB程序进行编程.研究表明,该试验台是船舶模拟轴系进行扭振测试、故障设置与诊断研究的重要工具.

涡轴发动机动力涡轮模拟轴动力特性研究

应用有限元方法完成了某新型涡轴发动机动力涡轮模拟实心轴动力特性-临界转速、振型和不平衡响应的计算;;分析了平衡卡箍对模拟轴动力特性的影响;;最后进行了试验验证。计算和试验结果均表明:平衡卡箍对模拟轴临界转速和不平衡响应的影响甚微;;对振型几乎无影响;;是平衡细长高速柔性转子的理想平衡工装。

胶凝风化料配合比三轴试验颗粒流细观模拟

胶凝砂砾石料筑坝具有就地取材方便、经济环保及施工快速等优势,但胶凝风化料配合比较难确定,室内试验存在取样难、测试周期长及耗费高等问题,智能算法未考虑材料颗粒特征及矿物成分影响且需要大量训练样本。为了探索颗粒流法应用于胶凝风化料配合比设计的可行性,采用PFC3D颗粒流对不同水泥、粉煤灰和风化料掺量的胶凝材料进行三轴数值模拟分析,探讨不同配合比胶凝风化料抗剪性能及变形破坏特征,最终获取胶凝风化料的最佳配合比。研究结果表明:1)在相同围压和粉煤灰掺量条件下,随着水泥掺量逐渐增加,胶凝风化料峰值应力逐渐增大,但对于相同水泥掺量,粉煤灰占比较小有利于提高胶凝风化料抗剪强度,反之粉煤灰占比增加则会削弱胶凝风化料的抗剪强度;2)胶凝风化料中粉煤灰和水泥掺量对其剪切特性影响较大,在两者掺量合理占比范围内,随水泥、粉煤灰掺量增加,胶凝风化料在变形破坏机理上表现为剪切破坏位移减小,抗转动能力增强,黏结颗粒量增加,进而有效地提高了胶凝风化料的抗剪强度;3)基于数值模拟得到胶凝风化料三轴模拟最佳配合比为水泥∶粉煤灰∶风化料=1∶0.95∶18.38,以该配比制备试样开展室内大三轴测试验证,发现胶凝风化料抗剪强度模拟值与试验值相对误差较小。通过颗粒流法模拟不同配比胶凝风化料抗剪特性具有较好的适用性,能有效提高胶凝风化料的配合比设计效率。

地下工程问题三轴模拟试验台及其应用

用于岩土工程和深部地下工程问题研究的、颇具特色的大型三轴物理模拟试验台于１９８６ 年在中国矿业大学建立并通过技术鉴定。该试验台有效试验净高２ ．４ ｍ ，有效试验直径达１ ．６ ｍ ， 试验压力可达１１ ．０ ＭＰａ 。１０ 年来，利用这个试验台先后进行了人工冻结温度场、冻结壁的厚度与变形、冻结管受力与变形、深表土立井井壁受力以及地层加固后围岩与井壁相互作用等诸多课题的研究，累计试验次数超过百次，取得了包括井壁破坏机理的“附加力理论”在内的一系列研究成果。

三轴飞行模拟转台误差研究

对三轴飞行模拟转台的指向误差、速率稳定度误差及幅相误差进行了研究，对其指向误差给出了具体算法，并针对一种转台的具体精度指标而算出了各项误差。

两轴模拟陀螺仪的空中鼠标指针控制方法研究

介绍了一种采用两轴模拟MEMS陀螺仪实现低成本空中鼠标指针的控制方法,详细阐述了该方法的硬件设计、两轴陀螺仪数据的模数转换、静态基准点的捕捉、动态旋转角度变化率的测量。针对陀螺仪受环境温度变化等因素的影响会发生随机零点漂移的问题,提出了一种动态自校正的算法对零点进行自校正,取得了满意的校正效果。目前该技术已成功移植到无线空中鼠标中。

三轴模拟转台的外框结构有限元──优化设计

本文建立了某三轴模拟转台的外框结构分析模型和结构优化设计模型，利用基于性态模型的约束变尺度法对其进行了优化设计，得出了在一阶固有频率和静态变形约束下的最优方案。

汽车驱动桥多轴道路模拟试验装置设计研究

驱动桥作为汽车最为重要的零部件之一,其可靠性对整车的可靠性有着至关重要的影响。文章在分析驱动桥在实际道路上行驶时所受到的载荷及约束的基础上,结合某车桥厂商的驱动桥总成,利用MTS公司液压伺服作动器和控制系统,设计了一套驱动桥多轴道路模拟试验装置,对试验装置的导轨组件、主减速器和半轴的夹具等关键零部件进行了详细设计,利用UG建立试验台架的三维模型,并利用有限元软件hyperworks对重要构件进行了强度分析和模态分析,利用多体动力学软件ADAMS对系统进行了运动可行性分析,研究显示该装置具有较好的稳定性和可靠性,可以较好模拟了驱动桥的约束和所受载荷情况,从而为汽车驱动桥试验提供一套实用有效的装置。

基于多轴道路模拟激励谱的摩托车车架虚拟试验方法

摩托车车架的疲劳可靠性是摩托车整车最重要的性能之一,为了对摩托车车架的疲劳可靠性进行准确高效的分析和评价,提出了基于时频域误差加权和力-位移混合控制的摩托车车架多轴道路模拟试验方法,结合采集的实际行驶道路载荷谱和开发的车架多轴道路模拟试验台,采用时域和频域误差加权系数均为0.5的力-位移混合控制多轴道路模拟试验使摩托车车架实际行驶道路载荷谱模拟迭代精度达到93%,并提取了多轴道路模拟激励谱。基于摩托车车架多轴道路模拟试验系统,利用HYPERWORKS有限元分析软件和MSC.ADAMS多体动力学仿真软件,建立了摩托车车架刚柔耦合多轴道路模拟虚拟试验平台,以多轴道路模拟激励谱为输入进行了仿真分析,并采用多轴道路模拟试验进行了结果验证,从而建立了基于多轴道路模拟激励谱的摩托车车架虚拟试验方法。结果表明,仿真结果和试验结果在时频域中趋势和幅值都吻合很好,时域曲线几乎重合,只是频域曲线在13 Hz和24 Hz附近幅值略有差异,但频域曲线均方根值误差均在10%之内,基于多轴道路模拟激励谱的摩托车车架虚拟试验方法能够对摩托车车架疲劳可靠性进行高效准确的考核。

三轴模拟转台的外框结构优化设计

建立了某三轴模拟转台的外框的结构优化设计模型 ,利用基于性态模型的约束变尺度法对其进行了优化设计 。

超固结饱和黏性土的弹塑性本构模型及三轴试验模拟

针对饱和超固结黏性土现有的下加载面修正剑桥模型破坏应力比为定值,不能反映土体在不同应力状态下强度特性存在差异这一问题,为了更好地反映应力状态变化对破坏应力比的影响,基于三剪统一强度准则确定超固结土的破坏应力比。在此基础上得到了超固结土的弹塑性本构模型,该模型的特点是能够描述土体受力时的中间主应力效应、应力区间效应、拉压差影响。基于该本构模型作了常规三轴压缩条件下超固结饱和黏性土的模拟结果与试验结果对比,结果表明:该模型能够反映不同超固结比下土的变形、剪胀、孔隙水压力变化特性和规律。利用该本构模型模拟了排水和不排水条件下的真三轴压缩试验,得到了相应的应力-应变特性曲线。

水力裂缝及天然裂缝相交延伸规律及真三轴物理模拟实验

真实的裂缝性储层水力压裂并非全是经典理论中的对称压裂,有的会形成复杂的压裂缝网,天然裂缝的存在导致地应力的改变是该现象形成的一个重要原因。目前对于水力裂缝与天然裂缝相交后延伸情况的研究,虽然有系统的理论和方法,但针对特定参数进行满足实际开发需求的定量研究尚未见报道。为此,在前人的理论基础上,改进了水力裂缝与天然裂缝相交作用准则,以鄂南油藏红河92井区为对象,绘制了该区块相交作用图版,分析水力裂缝延伸规律。同时进行了真三轴物理模拟实验,对比论证了相交作用图版的正确性,并为鄂南油藏红河92井区压裂施工提出建议,力求为油田实际开发设计提供理论依据和参数指导。

基于真三轴物理模拟实验的水力裂缝扩展规律研究

为了研究不同起裂方式下水力裂缝三维扩展特征,采用真三轴水力压裂物理模拟试验机,开展定向压裂与钻孔压裂试验,结果表明:定向压裂裂纹从预制裂纹尖端起裂,向中间主应力方向转向,裂纹呈双翼弯曲形态,其整体仍平行于最大主应力方向。钻孔压裂裂纹在钻孔轴向对称位置起裂,呈椭圆形自相似扩展特征,裂纹倾向垂直于最小主应力。裂纹最终扩展方位不受起裂方式主导,而是由地应力场决定。水力压裂过程呈现憋压起裂和稳压扩展两个典型阶段。憋压起裂阶段,泵压急剧上升达到破裂压力后又迅速跌落,声发射能量骤增且波动剧烈。稳压扩展阶段,泵压曲线呈锯齿状波动发展并趋于平稳,声发射能量水平相对较低。研究结论可为煤矿坚硬顶板压裂施工提供参考。

轴耦合道路模拟在悬架可靠性试验中的应用

介绍了轴耦合道路模拟试验设备的基本结构及工作原理,结合在产品开发试验中的长期应用经验,阐述了轴耦合道路模拟试验的一些技术应用特点,以某车型前后悬架耦合道路模拟试验为例,论述该方法在整车平台底盘开发和改进设计中的应用。

三轴运动模拟摇摆台控制系统设计

本文所设计的三轴运动模拟摇摆台是用于模拟船舶横摇、纵摇、艏摇三个方向运动的试验设备,分别介绍了摇摆台的组成及其控制系统硬件和软件设计方案。摇摆台控制系统采用工控机和PMAC可编程多轴运动控制卡的方式控制三套交流伺服电机,分别驱动内、中、外三框运动。在摇摆台控制系统软件设计上,上位机软件使用高级语言VB开发,充分利用PMAC的开放性,实现对摇摆台的姿态控制和状态监控。

基于远程参数控制的汽车驱动桥虚拟多轴道路模拟试验系统

为了研究虚拟试验技术在驱动桥多轴道路模拟试验中的应用,分析试验系统组成及原理,分别利用AMEsim和ADAMS建立电液伺服控制系统和机械系统刚柔耦合多体动力学模型并验证,通过Simulink平台建立机-电-液系统联合仿真模型。结合远程参数控制(RPC)技术中系统辨识和模拟迭代算法,利用MATLAB编写虚拟试验系统加载控制程序并验证。以某驱动桥为例进行虚拟试验,最终平均迭代误差在5%以内,迭代效率和精度大大提高,为驱动桥道路模拟试验提供一种行之有效的方法。

迎接深部开采高地温环境的挑战——岩石真三轴试验机地温模拟平台研究

为迎接深部开采高地温环境的挑战,提高真三轴试验设备的高地应力—高地温耦合能力,开展了岩石真三轴试验机地温模拟平台的研发工作。通过建立数值模拟(COMSOL)、变异系数法(RSD)与多属性决策问题理想解法(TOPSIS)相结合的真三轴高地应力—高地温耦合加载方案评估体系,对3种加温方案进行综合指标评估和方案优选。为了取得贴近实际情况的最佳试验效果,选取岩石表面加温均匀度、加压杆水冷外侧散热量、岩样平均升温速率、加压板应变值和经济成本作为评估方案优劣的5项基础评价指标。运用COMSOL Multiphysics仿真软件模拟3种加温方案,通过变异系数法,将模拟所得的数据进行客观赋值,并将相应的指标数值代入TOPSIS模型中进行综合评价。结果显示:六面加热棒加温、环状加热器加温和液体传热加温3种方案综合评价指数分别为0.4288、0.9447和0.5532,环状加热器加温的方式与正理想解贴近度达到0.9447,为最优决策。该评估体系将理论方法、数值计算与数值模拟相结合,为寻找最优的真三轴试验设备加温方案提供了可靠的理论依据和试验基础,对当前深部岩石开采所需的高地应力—高地温耦合能力的仪器研究具有指导意义。

三轴模拟转台正弦运动控制系统设计

三轴模拟转台能够对惯导设备的使用条件进行模拟,从而对惯导设备参数进行标定检验,验证惯导设备的有效性,提高导航设备精度,缩短开发周期。文章设计的三轴模拟转台正弦运动控制系统,可以模拟光纤航姿陀螺组件的实际使用环境,对光纤航姿陀螺组件的标定参数进行检验。经标定检验合格的光纤航姿陀螺组件的角精度小于0.1°,能够满足光纤航姿陀螺组件标定检验需求。

三轴模拟台的交叉耦合及其控制方法的研究

本文主要从三轴转台的模型出发，研究了采用状态反馈的最优控制及状态观测器来提高控制系统的自适应能力，以解决三轴台特有的不确定非线性耦合问题和变结构解耦控制。

基于企业的五轴模拟机床在数控实训教学中的应用与思考

五轴数控加工实训是一门要求做中学、学中做的专业,在学生进入企业和学校的实训车间实训时,需要用到昂贵的多轴数控设备、多轴软件编程、高速刀具等,合理有效地使用五轴模拟仿真机床,有利于提高多轴数控实训教学的水平和企业培训成果,保护昂贵的多轴数控设备,同时为学校解决资金合理使用的难题。