基于双Hamming的NURBS曲线插补算法

针对传统非均匀有理B样条(NURBS)曲线插补中,由于理想插补步长和实际插补步长误差较大引起速度波动的问题,提出一种基于双Hamming的NURBS曲线插补算法。推导差分和导数定义分别变换Hamming方法,得到插补参数的预估、校正公式,再判断校正公式所得插补参数值是否满足速度波动率要求,满足则可继续进行插补,否则利用密勒-牛顿迭代公式对插补参数值进行迭代校正。使用四阶Runge-Kutta方法对初始两插补参数进行求解,并推导插补数值方法关于插补周期的稳定性约束条件。最后对该算法进行仿真,仿真结果表明该算法相较于二阶Taylor、四阶R-K和Adams隐显预估校正算法,平均速度波动率减少30.54%~65.57%,迭代次数减少1.23%~13.12%,证明了该算法在保证较小迭代次数的同时减少了进给速度波动率。

某轻卡驾驶室怠速抖动原因及改进

为解决某轻卡空压机工作引起的驾驶室怠速抖动问题,测试座椅、发动机和空压机的振动加速度,分析怠速工况下驾驶室抖动的激励源、动力总成悬置系统隔振和空压机往复惯性力,通过仿真和试验结合设计改进方案,并进行试验验证。结果表明:空压机振动是驾驶室抖动的激励源,空压机工作频率与动力总成多个刚体模态的固有频率接近,振动隔振效果差;降低空压机往复惯性质量、优化曲轴过量平衡率降低空压机本体振动,确定最佳过量平衡率为0.25;将传动速比由0.68增大为1.00,空压机工作频率由8.5 Hz提高到12.5 Hz;优化后,怠速工况下座椅的振动加速度幅值由0.044 g(g为自由落体加速度)降低至0.019g,达到客户主观评价要求。

多层互剪搅拌桩工法的工艺因素模型试验研究

采用模型试验方法,对多层互剪搅拌桩工法(contra-rotational shear deep soil mixing,简称CS-DSM工法)的工艺因素进行了试验研究,探索了水泥掺量、单位桩长搅拌次数T、单位体积搅拌能量E以及内外钻杆转速比RN等工艺因素对搅拌桩均匀性与强度UCS的影响。模型试验研究发现,通过多层互剪搅拌能够根除地表冒浆、防止糊钻抱钻、提高固化材料利用率。18组模型试验结果阐明搅拌桩在T-E-UCS之间存在固有关联,并揭示出机械参数、输出能量与桩身强度之间的本质关系。提供的计算方法可以定性指导选取合理的工艺参数,实现桩身设计强度目标。作为重要工艺因素,内外钻杆转速比RN与桩身强度试验曲线存在极值点,建议在工程中将1.80~2.20作为获取桩身峰值强度的最优RN值域。CS-DSM工法应用的系列研究结果为高质量搅拌桩工艺控制原则和质量保障体系提供了试验依据。

金刚石砂轮的磨削整形法研究

为研究金刚石砂轮修整的工艺,采用绿碳化硅砂轮对金刚石砂轮进行磨削整形法修整。通过改变修整量、修整速比、切削进给量、工作台速度得出修整参数对砂轮磨削性能的影响规律。研究结果表明,工件表面粗糙度随着修整量增加而增大,修整量增加到一定次数时粗糙度变化不大;修整速比增大时,工件表面粗糙度值增大;切削进给量增大时,工件磨削表面粗糙度增大;工作台速度增大时,工件表面粗糙度增大。所得结论为绿碳化硅砂轮修整金刚石砂轮的工艺参数选取提供了切实有效的参考价值。

打浆度及浆网速变化对造纸法再造烟叶片基成形匀度的影响研究

【目的】研究再造烟叶浆料打浆度及浆网速比对再造烟叶片基匀度的影响,为再造烟叶生产提供依据。【方法】采用小型长网抄造试验纸机以不同打浆度的再造烟叶浆料在不同的浆网速条件下抄造再造烟叶片基,利用匀度仪对片基的匀度进行测定,同时检测片基的松厚度、透气度和抗张强度等指标。【结果】(1)随着浆料纤维打浆度升高,不同浆网速比下成形的片基匀度标准偏差均下降,片基成形匀度提高;(2)片基成形匀度较好的浆网速比可设定在0.95左右;(3)随着浆料纤维打浆度升高,不同浆网速比下成形的片基MD纵向抗张强度及CD横向抗张强度均升高;当浆料打浆度不变时,随着浆网速比升高,MD纵向抗张强度降低,CD横向抗张强度升高,而厚度、透气度变化不显著;(4)随着浆网速比的增大,不同浆料打浆度下成形的片基MD/CD抗张强度比值均下降;随着浆料纤维打浆度升高,片基MD/CD抗张强度比值逐渐下降,且浆网速比越小,下降越大;(5)随着浆料纤维打浆度升高,成形片基的厚度逐渐下降;(6)随着浆料纤维打浆度升高,成形片基的透气度逐渐下降;(7)浆料打浆度对片基匀度、MD纵向抗张强度、CD横向抗张强度、厚度、透气度的影响大于浆网速比对以上物理指标的影响。

基于穷举法的双电机插混动力耦合装置传动比优化

动力耦合装置速比优化可采用遗传算法、粒子群算法、PARETO算法等优化算法,但以上算法均有陷入到局部最优的可能。此外,在不同的速比组合下,动力耦合装置的换挡规律将发生变化,在每种速比组合下都需要重新计算换挡规律,才能进行动力性和经济性评价,这给各类优化算法的实施带来了挑战。提出了一种基于穷举法的动力耦合装置速比优化方法,让程序计算所有速比组合的换挡规律,进行动力性和经济性评价,二者均衡后选出最优的速比组合。针对穷举法计算量大的问题,通过引入速比分配中的多重约束以减少计算量,并利用多线程方法设计程序以缩短计算时间。以该方法对一款搭载AMT的双电机动力耦合装置进行速比优化,获得其优化速比,并建立系统仿真模型对优化前后系统的动力性和经济性进行对比分析。结果显示,优化后系统的能耗降低了4.4%,验证了此种优化方法的合理性。

测试条件对饭饼法米饭的质构特性测定结果的影响

探究饭饼法测定米饭质构特性的合适测定条件,建立科学、准确评价米饭质量的方法,加快饭饼法在米饭品质检验领域的应用。采用全质构分析(texture profile analysis,TPA)测试模式,质构触发类型为力。通过单因素和响应面试验研究压缩比、压缩速度、触发力对饭饼法米饭质构指标及其变异系数的影响,并对米饭测定条件进行优化。结果表明:压缩比对所有质构指标的测定结果具有极显著影响,对硬度、弹性、咀嚼性、内聚性、回复性、胶着性的变异系数有极显著影响,对黏性的变异系数有显著影响;压缩速度对硬度、黏性、咀嚼性、回复性的测定结果有极显著影响,对所有质构指标的变异系数有极显著影响;触发力对咀嚼性、内聚性和胶着性的测定结果有极显著影响,对咀嚼性的变异系数有显著影响;通过响应面优化得到最优的质构测试条件为压缩比49.93%、压缩速度1.37 mm/s、触发力4.47 g。对通过变异系数优化得到的测定条件进行重复验证试验,测定结果稳定,平行试验重复性良好,说明整体试验分析可靠,适用于米饭的质构测试。

采用叶尖速比法和爬山搜索法相结合的风力发电系统最大功率点跟踪研究

在风力发电机控制中采用叶尖速比法,可以实现快速功率跟踪,但常由于风速测量值与实际风速值不一致,导致无法达到最大功率点。由于爬山搜索法不需要测量风速,所以采用爬山搜索法和叶尖速比控制法相结合来实现快速最大功率跟踪。当风速变化超过±1 m/s时,采用叶尖速比控制法,按测量风速计算出参考转速,迅速跟随,达到指定转速后,切换到爬山搜索法,实现精确的最大功率跟踪。在Matlab环境下,建立了永磁直驱式风力发电机模型,仿真分析了风速变化时,采用叶尖速比法和爬山搜索法相结合的方法能够实现最大功率快速而精确的跟踪,且具有很好的动态特性和稳态特性。

传动比法(Крейнес法)的研究

深入地分析了传动比法的缺点 ,针对这些缺点提出了改进意见 ,改进后的传动比法便于使用 。

变桨距风电机组最佳叶尖速比的拟合求取

根据风力机数学模型,分析最大风能捕获的运行点条件,推导最佳叶尖速比的计算表达式.运用曲线拟合方法拟合得到误差数据条件下的最佳叶尖速比的参数,间接计算得到最佳叶尖速比.算例显示拟合值准确度较高.研究工作为计算风电机组最佳叶尖速比提供新的曲线拟合方法.

氮化硅陶瓷磨削热特性与表面成形机制

目的探究氮化硅陶瓷磨削热特性与热特性对表面成形的影响。方法首先,通过反求法得出传入工件、磨屑与砂轮的热量分配比公式;其次,使用K型热电偶和测力仪得到磨削参数与磨削区温度和热量分配比的关系;最后,通过对磨削表面形貌和粗糙度的检测寻找出最优磨削质量时的温度范围。结果砂轮线速度由25 m/s增加到50 m/s时,磨削温度由256℃增加到819℃,传入砂轮、工件与磨屑的热量分配比分别由82.4%减小到64.4%、12.1%增加到24.3%、5.5%增加到11.3%。磨削深度由5μm增加至30μm时,磨削温度由289℃增加到869℃,传入砂轮、工件与磨屑的热量分配比分别由76.1%减小到53.9%、17.3%增加到30.3%、6.6%增加到15.8%。工件进给速度由2000 mm/min增加到7000 mm/min时,磨削温度由772℃减小到513℃,传入砂轮、工件与磨屑的热量分配比分别由71.1%增加到78.3%、21.1%减小到11.7%、5.8%增大至10.1%。随着磨削温度由256℃增加到869℃时,表面粗糙度先由0.2708μm减小到0.2472μm,后增加至0.3182μm。采用定速比磨削可使磨削温度降低25~127℃,减少传入工件的热量分配比。结论适当的高温有利于表面塑性变形的形成,表面质量提高,但温度过高时会形成热裂纹,温度在489~662℃之间,表面质量最好。在提高砂轮线速度的同时,可适当增加进给速度,以达到降低磨削温度,减少传入工件热量与增加磨削效率的目的。

转子在临界转速点的振动和阻尼比的估计方法

以单盘对称转子模型为分析对象,分析转子在临界转速点时的振动,导出共振过程的数学模型。提出了两种识别转子阻尼比的新方法:a.利用衰减自由振动信号,构造关于其包络的误差函数,通过迭代法使误差函数达到最小来估计阻尼比,该方法相比对数衰减率法可以更加准确地估计转子的阻尼比;b.利用幅频曲线识别转子阻尼比,即根据转子实测的增减速过程振动数据,利用最小二乘法预估阻尼比的初值,再利用寻优法确定转子的阻尼比。通过试验检验,证明这两种估计阻尼比的方法能够较有效地解决阻尼比估计不准的实际问题。

自回归状态空间模型下时变声速剖面跟踪方法

讨论了一种适用于浅海的时变声速剖面跟踪方法。该方法将时变水体声速剖面的反演问题建模为由描述声速剖面时变特性的状态方程与包含声压场局部测量信息的测量方程组成的状态-空间模型,提出利用自回归分析拟合方法将声速场扰动建模为高阶自回归演化模型,并通过集合卡尔曼滤波序贯地估计时间演化的海洋声速场。利用2001年亚洲海实验环境与声速测量数据,仿真分析了基于高阶自回归演化模型的时变声速剖面集合卡尔曼滤波估计方法。结果表明,相比于利用传统随机游走状态演化模型的估计方法,该改进方法可有效降低声速的跟踪误差,并且在较低信噪比条件下仍具有较好的跟踪性能。

大速比准双曲面齿轮的设计与分析

利用准双曲面齿轮虚节锥设计方法,设计出两种可采用HFT切齿法加工的大速比准双曲面齿轮副(齿数比分别为3/37和4/37);并借助于局部综合法,研究了以上两种大速比准双曲面齿轮副的齿面接触印痕、传动误差等啮合性态。

离心泵串联调速运行的数解方法

在给出离心泵各种串联形式运行特性数值方程的基础上,提出了长输管道多泵串联调速运行的数解方程,包括串联运行调速比和工作点确定,并进行了数值计算。给出了算例,并通过算例比较了长输管道采用节流和调速方法进行输量调节的节能效果。

按最小传动角设计曲柄摇杆机构的解析方法

提出了一种设计曲柄摇杆机构的解析新方法,即按最小传动角γmin和其他已知条件(行程速比系数k、摇杆摆角φ和其中一杆长度),采用解析几何方法建立一系列关系式来确定该机构其余杆件长度的方法。

基于区域分解法的电磁场并行计算研究

针对有限元法求解大规模电磁场问题时常常受单机计算速度和内存限制的问题,考虑运用并行求解的解决方法。在论述了适合并行求解的区域分解法的原理后,建立了二维静电场问题的模型;运用区域分解法对模型进行了区域划分;基于6台高性能PC机搭建的分布式并行系统,运用并行共轭梯度法(CG)对有限元线性方程组进行并行求解,取得了较高的效率加速比。对于自由度多达百万的大规模问题,该并行求解大大提高了计算速度,为并行求解三维电磁场奠定了基础。

行星齿轮传动速比计算方法综述

以具有代表性的2K-H型行星齿轮传动为例,对行星齿轮传动速比常用的计算方法进行了介绍;分别用行星架固定法、力矩法、速度图解法等推导出2K-H型行星齿轮传动的特性方程;并对3种计算方法作简单对比,为行星齿轮传动设计和计算提供参考。

基于直驱永磁风力发电系统中最大风能跟踪的实现

研究贝兹原理关于永磁同步风力发电机的最大风能跟踪理论,提出了叶尖速比控制方法。介绍风力机的数学模型,以及最佳叶尖速比控制方法,构建永磁同步风力发电机的数学模型,继而利用Matlab/Simulink软件对该模型进行仿真分析。仿真结果表明:本控制方法能快速准确地实现风能的最大跟踪。

三种典型低热值气体燃料的层流火焰速度测量

实验采用热流量炉方法,在常温常压下对3种典型低热值气体(生物质气化合成气、煤气化合成气、高炉煤气)以及甲烷和合成氨驰放气的层流火焰速度进行了测量。所测气体的当量比从0.62变化到2.09。另外,通过Chemkin对实验气体的层流火焰速度进行了模拟计算。对比实验值和计算值,发现两者非常接近。比较不同种类气体的实验结果和模拟计算结果显示:由于所测低热值气体具有较低的低位发热量,其层流火焰速度普遍较低,在当量比1处,大约为20 cm/s;H2对层流火焰速度具有很大的影响,几种低热值气体中H2含量越高,其层流火焰速度越大;另外,低热值气体中的CO直接影响层流火焰速度的峰值当量比,使其偏离1,位于比较富燃的区域。