Development of High-Thrust and Double-Sided Linear Synchronous Motor Module For Liquid Crystal Display Equipment

Recently,there is an increasing requirement for controlling linear motion up to a few hundred of millimeter strokes in the area of the liquid crystal display(LCD) production equipment.The requirements of the motion system for LCD production equipment are high acceleration and high velocity with positioning accuracy.To satisfy these requirements,it has to be designed with the high-thrust force and low velocity ripple.In this work, high-thrust and double-sided linear synchronous motor (LSM)module is proposed and the developed high-thrust and double-sided LSM module is verified by performance test.

高超声速大动压下整流罩分离测力风洞试验

针对高超声速试验模型整体式整流罩的反推火箭拔罩分离问题,开展了反推火箭喷流模拟方法和风洞测力试验装置设计研究,试验模拟了马赫数5、动压33 kPa时整流罩反推喷流干扰效应和分离距离影响,获得了反推喷流和分离距离影响下的整流罩气动特性。试验研究表明:反推火箭拔罩分离过程中,喷流干扰作用主导了整流罩的气动特性,使得法向力系数、轴向力系数和俯仰力矩系数分别出现了44.5%、32.4%和198.6%的最大变化量;在负迎角下,整流罩压心前移显著,使得静稳定设计的整流罩呈现出静不稳定性,不利于整流罩安全分离;分离距离越大,分离距离变化对整流罩气动特性的影响越弱;将分离初始迎角限定为小的正迎角,整流罩在分离过程中容易保持姿态稳定,有利于整流罩安全分离。

微牛级高精度直流离子推进系统的推力调节特性

为了研究将微型直流离子推力器用于航天器超高精度控制任务的可行性,设计了一个微牛级直流离子推力器并为其配备了碳纳米管中和装置。对推力器进行了实验测试,评估了其在150~490 V电压范围内可实现的推力范围和推力分辨率,并计算了5、25、50μN推力水平下的噪声。在上述电压范围内,使用氙气和氩气作为工质时,推力器的推力范围分别为5.75~50.83μN和5.93~47.63μN,最大推力噪声为0.12μN/√(Hz)和0.05μN/√(Hz)。此外,对碳纳米管中和器进行了性能测试,实现了最大1.22 mA的引出电流,能够满足氙气工况下0~37.37μN、氩气工况下0~16.50μN的束流中和需求。实验结果表明,该推进系统可以用于引力波探测等高精度空间测量任务所需的无拖曳控制,且使用氩气更有利于实现高精度和低噪声的推力输出。

大推力并联混合动力涡扇发动机全航程综合能量管理策略设计及验证

为使大推力航空并联混合动力推进系统在考虑节能减排效益的同时,充分挖掘涡轮电气化后部件的性能提升潜力,本文依托某并联混合动力齿轮传动涡扇发动机(Parallel hybrid geared turbofan,PH-GTF)推进系统概念模型,在“发动机主燃油闭环+电动力系统转矩补偿”控制结构下,针对典型飞行航程所包括的低功率工况段、起飞爬升段、巡航段、下降段,分别设计了相应的能量管理策略,并基于不同飞行工况在全航程内进行调度。通过典型飞行航线下的数字仿真及硬件在环(Hardware in the loop,HIL)仿真验证,结果表明,相较于未采用混合动力改型的基线GTF发动机,应用所设计综合全航程能量管理策略的PH-GTF推进系统,该航线下总燃油消耗量和NO_(x)排放量分别降低5.70%和10.72%,其中在低功率工况下,可变放气活门(Variable bleed valve,VBV)可以减小54.35%的排气量;在航空节能减排所重点关注的等高等速巡航段,耗油量和NO_(x)排放量分别降低18.93%和30.19%。所设计综合全航程能量管理策略兼顾了部件性能提升和节能减排效益,符合未来绿色航空推进系统的设计理念。

大涵道比发动机核心机流量与推力相关性研究

为满足大涵道比发动机不同起飞推力的设计要求,对不同进气质量流量及压缩比的核心机采用Gasturb软件开展发动机起飞推力相关性研究;以压缩比最大、核心机进气质量流量最大的核心机为例,采用核心机低压部件重新匹配方法,试验设计不同推力量级下对应的发动机性能参数。结果表明:核心机进气质量流量对发动机起飞推力影响较大,核心机压缩比对发动机推力影响较小;核心机进气质量流量越大,发动机推力越大;降低低压部件级数,可减小发动机推力,但可能影响发动机油耗、尺寸、部件设计等;提高低压部件设计水平和增加低压部件级数,可增大发动机设计起飞推力,但应满足发动机温度裕度要求。

不同桨叶数量的高转速明轮推进性能

【目的】研究不同桨叶数量的高转速明轮推进器力学特性,以解决目前高转速明轮推进器流场特性不清晰的问题。【方法】采用计算流体力学,基于N-S方程,对系列桨叶在不同转速下的推力、升力、力矩以及流场特性等进行研究,并与试验结果进行对比分析。【结果与结论】本研究提出的计算方法对于高转速明轮的推力在v<5 m/s和v=9 m/s牵引航速段时误差较大,但在峰值v=7 m/s附近误差普遍在9%以下,且总体变化趋势与试验结果接近;明轮在不同牵引航速和不同转速下均有一个最佳推力曲线,且桨叶数量不同时最佳的推力也存在差异;明轮在牵引航速v<5 m/s时有轻微颤振,主要由于桨叶的进流角设计与牵引航速不完全匹配有关,而过高的转速(r>2500 r/min)不会对明轮的推进效率产生增益;在高牵引航速(v>8 m/s)状态下可以通过增加桨叶数量的方式提高明轮的推进效率。

在轨智能自主运行的高精度变推力离子电推进技术方案

航天器任务能力水平的提升和智能自主技术的发展与先进推进系统密不可分。未来,随着智能化技术的普遍应用,航天器对地面管控的依赖将越来越低。针对高精度变推力离子电推进在未来智能化超低轨高分辨率遥感卫星、无拖曳飞行科学探测卫星、超稳超静卫星平台、高精度卫星星座等高级任务目标上的应用,在分析当前离子电推进在轨运行方式和电、气精细可调可控、天地差异和寿命后期性能衰退等特点的基础上,提出了发展高精度变推力智能自主离子电推进的思路和技术方案,识别出了基于高精度快速数据采集技术的智能自主推力控制算法、故障自主诊断处理、性能退化检测和参数重构等关键技术,初步构建了智能自主运行的电推进系统构架,以期最终实现离子电推进流程优化、高精度、长寿命和智能自主运行的综合目标。

水布垭电厂3号机组扩修改造后的检修处理

水布垭电厂3号机组扩修改造投入运行后,在常规检修过程中又发现一系列的新问题,部分推力瓦温度高、定子铁芯拉紧螺杆松动、下导轴承导瓦拉伤严重等。针对出现的问题进行原因分析,制定了扩修改造中应严格按照要求精心实施、一丝不苟地完成各项预定方案,为电厂其他机组后续扩修改造探索了途径。

穿孔机顶杆循环装置液压控制系统的研究

设计穿孔机区域顶杆循环装置中顶杆小车油缸控制系统,对长行程高速重载液压系统油缸的速度、加速度、两腔液压力进行分析,对该类液压控制系统的运行机制、控制策略进行研究,进行了理论计算、仿真分析和实测验证,为类似工况液压控制系统的研究提供参考。

基于ArcGIS平台的天山北麓活动逆断层智能化提取方法的研究与实现

数字地形分析是活动构造和构造地貌研究中的一种重要手段,目前已被广泛应用于地表过程分析中。随着高精度数字地形数据获取的日益便捷,精细定量化研究地貌参数已成为一个重要趋势。呼图壁断裂和独山子断裂位于天山山脉北麓,地表迹线十分典型而显著。在这2个区域内,前人已经完成了区域大比例尺活动断裂地质地貌填图,并发表了大量研究成果。因此,它们是十分理想的探索断层迹线自动化提取方法的2个区域。在实际提取过程中,根据逆断层陡坎的倾向是否与其所在地貌面坡向一致,文中分别定义了正向和反向逆断层陡坎。基于对这2种不同断层陡坎形态的分析,利用ArcGIS软件平台并选择恰当的地貌参数实现了对断层地表迹线的提取。通过坡度计算、冲沟提取、数据密度分析和流程建模等步骤,建立了2套智能化提取流程。最终提取结果与以往的地质地貌填图和遥感数据目视解译结果基本一致。除此之外,独山子研究区的提取结果还揭露了未曾被识别的反向断层陡坎迹线。这不仅说明文中提出的方法具有很好的适用性,同时也能够提取十分细小的逆断层地表迹线。与传统方法相比,这种人机交互式的半自动化方法大大提高了工作效率。但是,如何真正实现任意地质构造背景中逆断层地表迹线的完全自动化提取,仍然是未来一个重要的研究方向。

高总冲微阴极电弧推力器实验研究

为提高微阴极电弧推力器(μCAT)的总冲,本文提出了一种圆柱形推力器结构设计,增加了推进剂的填充空间。由于结构发生了较大的变化,本文对新型μCAT在不同工作点下的性能进行了研究。在实验工作中采用扭摆测力台架测量实际推力,采用了数字滤波的方法消除了推力器点火对测力台架传感器信号的干扰。本研究使用了新研制的大功率可调电源,测试了电源功率、放电频率、外加磁场强度对推力的影响,探究了铜、钨、钼阴极的特性。当输入功率较小时,铜是理想的阴极材料,且该条件下,对于这三种金属,推力与放电频率均呈负相关性。可通过外加磁场增加圆柱形μCAT的推力,但是采用钼阴极时,过高的磁感应强度会造成推力下降。

高压水射流喷水推进装置空化流动及推力特性仿真分析

高压水射流喷水推进器是一种新型推进装置,其高速射流具有强剪切作用并将引起剧烈的剪切空化,从而对推力性能会产生重要影响。利用大涡模拟对推进装置的强剪切空化射流特性进行了仿真研究,探究了空化射流的流动机理及空化云演变规律,分析了空化现象对反推力特性的影响。结果表明:高速射流射入自由水域时将产生大量低压旋涡从而诱导剪切空化,并对反推力具有一定的增强作用,反推力增幅随空化程度的增强而增大;但受空化云形态变化影响,反推力将呈现脉动特性,其脉动幅值随着空化程度加剧逐渐增大,脉动主频随空化程度加剧而逐渐减小。

大涵道比发动机高空舱排气流场数值模拟研究

为了研究大涵道比分开排气发动机在高空舱内的排气流场特性,对其开展了流场数值模拟及试验验证。建立了一种发动机喷管、高空舱和排气扩压器的联合仿真模型,分别计算了不同喷管落压比状态下的发动机推力和排气流场特性,通过对比得到不同落压比下流场的变化规律。对大涵道比分开排气发动机进行了高空模拟试验,对不同落压比下的推力和高空舱内固定测点的总压与静压进行测量,并与数值模拟计算结果对比。结果表明:落压比越大,发动机射流影响范围越大,射流边界外扩,排气扩压器效率越低。推力系数随着落压比的增大呈现减小趋势。计算值与试验值结果相近,绝大多数测点的压强误差和推力误差保持在5%以内。

某船中速主机止推轴承高温故障原因分析及解决方案

为解决某船航行期间存在的主机止推轴承高温报警和故障停车问题,通过理论分析、实船勘验和台架试验验证等方法,查找并最终定位故障原因。在此基础上,采用橡胶弹性联轴器替换盖斯林格联轴器的解决方案,满足动态轴向位移补偿性能要求,减小作用在主机止推轴承上的轴向力,为后续采用类似动力系统的船舶的设计建造提供参考。

基于摄影测量技术的航天发动机装配过程几何参数测量方法研究

当前我国航天发动机装配过程几何参数的测量方法为专业人员操作激光跟踪仪或全站仪逐点位进行测量,此类方法存在测量效率低的缺点。针对此问题,提出了一种高效的基于摄影测量技术的航天发动机装配过程几何参数测量方法,对该测量方法的测量原理进行了介绍,详细说明了这一方法各测量环节实现的测量目的,最后通过实测数据计算工业数字摄影测量技术在此类应用中的系统准确度,证明了该测量方法的可行性。

汽轮机主推轴承温度高的原因分析及处理措施

汽轮机主推轴承温度升高是一个常见的问题,它会导致设备故障和安全隐患。为此,本文针对汽轮机主推轴承温度升高的问题,提出了解决润滑不良、冷却系统故障和轴承磨损三个方面的措施。通过优化润滑系统、定期清洗和维护冷却器、更换受损轴承等方法,成功降低了主推轴承温度,提高了汽轮机的可靠性和性能。

基底挖台阶处理的高填陡坡路堤稳定性分析

在山区道路建设中,经常遇见高填陡坡路堤,对其工程处理措施一般采取沿基底挖台阶处理,虽对其处理有效性已通过大量工程映证,但对其稳定性分析计算模型却不够清晰。以重庆市某主干路形成的高填陡坡路堤为例,探讨基底挖台阶处理后的高填陡坡路堤稳定性分析方法。

2013年4月20日四川芦山M_S7.0地震:一个高角度逆冲地震

利用中国地震台网和IRIS数据中心提供的近远震数字地震波形记录,首先读取P波初动方向,在考虑深度误差和速度模型引起的离源矢量误差基础上,利用网格搜索方法,计算了2013年4月20日四川芦山MS7.0地震断层面解,其断层面走向/倾角/滑动角依次为212°/44°/92°.然后采用近远震波形联合反演方法(CAPjoint),反演了地震矩心深度和点源近似下双力偶解,表明地震发生在12km深度,发震断层面参数为212°/47°/93°.通过分析波形反演中深度和震源区地震波速度模型对断层面倾角的影响,并结合短期余震机制解,认为芦山MS7.0地震是一个高角度逆冲地震.

横向磁通永磁直线电机结构及其关键问题综述

横向磁通永磁直线电机(transverse flux permanent magnet linear machine,TFPMLM)得益于横向磁通结构,实现电负荷与磁负荷的解耦,使得电机的推力密度可进一步提高,具有推力密度高、控制特性好等优点,在交通运输、舰船推进、电磁弹射等低速大推力领域具有广阔的应用前景。首先对现阶段国内外TFPMLM的研究发展进行阐述,在其结构特点和工作原理的基础上,按照外形结构、工作原理和永磁体安放位置的不同进行分类归纳,重点分析各类拓扑结构的演变及改进措施。其次,对不同类型TFPMLM的性能指标进行定量对比分析,并对其参数与特性、分析设计与优化控制等关键共性问题进行探讨与总结。最后,就此类电机的应用前景与发展趋势进行总结与展望。

高推力永磁游标直线电机的开放式绕组SVPWM控制

提出了基于高推力永磁游标直线电机的开放式绕组空间矢量脉宽调制策略。对双逆变器开放式绕组拓扑结构展开分析,建立空间电压矢量的数学模型。基于现有的两电平逆变器,对双逆变器系统的两边逆变器进行独立分析,将电压矢量组合得到各空间电压矢量对应的开关状态。空间矢量平面被划分为6个子六边形区域,在子六边形内将参考矢量分解为两部分,一部分由一边逆变器钳位于固定开关状态提供,另一部分由另一边逆变器在对应子六边形中调制得到。最后,通过仿真与实验验证了该方法的正确性。