永磁有限转角力矩电机的仿真与实验

随着多电飞机的快速发展及成附件轻小化、高效能的迫切需求,有限转角力矩电机(Limited Angle Torque Motor,LATM)在飞机引气系统中的应用日益迫切。一方面,有限转角力矩电机可以显著简化高温引气控制阀结构、减小体积;另一方面,可以基于系统需求实现引气压力和温度按需调节,减少燃油代偿损失。针对高温有限转角力矩电机工作特性不易预测的难题,建立了其数学模型、仿真模型,并通过实物试验验证了仿真模型的准确性。研究结果为有限转角力矩电机特性研究提供了参考依据。

车载储氢气瓶气密性试验关键参数研究

车载储氢气瓶作为氢气的重要载体,必须根据相关标准和技术规范进行型式试验,其中,气密性试验是检验车载储氢气瓶泄漏情况的重要环节。虽然国内外颁布的相关标准对气密性试验关键试验参数提出的不同程度的要求,但现行标准对部分试验参数并未提出定量的要求,且缺乏理论依据和数据支撑。基于数值仿真模型,结合试验结果进行验证,分析气瓶气密性试验过程的流场分布特性,结合气密性试验表征参量,研究关键试验参数对气瓶气密性试验结果的影响并获得试验参数优化值。结果表明:(1)随着增压速率的增大,气瓶的压降时间整体呈现出逐渐增加的趋势,且当增压速率大于3 MPa/min时增加幅度尤为明显;(2)随着保压时间的增加,气瓶的压差百分比和压降时间呈现先增加,并在保压时间大于90 s时不再发生变化;(3)当充装温度越低,气瓶气密性试验结果越准确;(4)当试验介质氮气和氦气的比例相近时,气瓶的压降时间和压差百分比最小。

基于数学仿真的反辐射对抗试验方法

多数反辐射对抗试验通过地面高塔测试和动态挂飞验证获得反辐射对抗结果,但受试验成本、试验周期及组织实施等因素限制,试验样本量有限且试验态势相对单一,不能综合检验反辐射武器或雷达诱偏系统的作战效能。针对上述问题,提出一种数学仿真试验方法,通过建立反辐射武器、雷达及雷达诱偏系统等数学模型,利用外场试验数据对数学仿真模型进行校验,使模型能够逼近真实装备的状态和性能,以此数学仿真平台为基础开展反辐射对抗仿真试验,获取多种态势下的反辐射对抗结果。该方法是对外场试验的有效补充,对于反辐射武器和雷达诱偏系统的作战应用也有较好的借鉴意义。

振荡扑翼波浪能发电装置的建模与研究

为实现波浪能的高效采集与转换,参考鸟类的运动特性,提出一种振荡扑翼波浪能发电装置。将键合图方法引入多物理场耦合的波浪能发电系统,建立了波浪能发电装置由波浪能到电能的全局模型,并利用多能域系统仿真软件AMESim,搭建了能量采集-转换-储存全过程的系统仿真平台,设置参数进行了仿真分析。开发仿规则波浪振荡扑翼波浪能发电装置试验平台,验证了仿真平台的有效性,仿真结果与试验结果吻合度较高。研究结果表明,该振荡扑翼波浪能发电装置能够有效采集波浪能,实现电能的稳定输出,发电效率达62.9%;键合图法可作为波浪能发电装置的设计与研究的重要工具;该仿真平台与试验平台为波浪能发电装置的设计和评价提供了理论基础和途径。

粘接试件应力分布均匀性改进的有限元数学模型分析

基于汽车车身构成材料的发展需要,车身上开始大量使用轻量化材料。这类材料的粘接技术存在应力分布均匀的特点,再加上强度高、质量轻便等,应用日益广泛。然而在实际运用中,往往因为对其粘接接头的力学性能缺乏全面的认知,使之在不少关键结构中粘结剂的应用受到一定制约。为此,对粘接接头强度实验法进行完善,重点剖析了有关粘接实验的相关问题,以铝合金对接试件为对象,将实验和仿真分析进行结合,进而对胶层应力状态加以分析对比验证,增加了粘接实验法的精准性,进而得到更为精准的断裂应力值,实现对断裂应力算法的优化。

车载储氢气瓶气密性试验参数优化研究

车载储氢气瓶作为氢气的重要载体,必须根据相关标准和技术规范进行型式试验,其中,气密性试验是检验车载储氢气瓶泄漏情况的重要环节。虽然国内外颁布的相关标准对气密性试验关键试验参数提出了不同程度的要求,但现行标准对部分试验参数并未提出定量的要求,且缺乏理论依据和数据支撑。因此,基于数值仿真模型,分析气瓶气密性试验过程的流场分布特性,结合气密性试验表征参量,研究关键试验参数对气瓶气密性试验结果的影响并获得试验参数优化值。结果表明:随着增压速率的增大,气瓶的压降时间整体呈现出逐渐增加的趋势,且当增压速率大于3 MPa/min时增加幅度尤为明显;随着保压时间的增加,气瓶的压差百分比和压降时间呈现先增加,并在保压时间大于90 s时不再发生变化;充装温度越低,气瓶气密性试验结果越准确;当试验介质氮气和氦气的比例相近时,气瓶的压降时间和压差百分比最小。

半挂汽车列车模型的建立与试验

在建立8自由度半挂汽车列车数学模型的基础上,应用Matlab/Simulink仿真软件建立仿真模型。研制了能通过配重实现不同质量参数组合的挂车,并以优尼柯NJ1020型为牵引车,参考ISO9815和ISO7975标准,进行了转向行驶和制动试验,验证了所建模型的正确性。

低碳含铌钛双相钢的塑性变形抗力模型

利用Gleeble-1500热模拟试验机对含铌低碳双相钢经单道次压缩试验的金属塑性变形抗力进行了研究。通过实测不同变形温度、应变速率和变形程度与变形抗力的关系,建立了金属塑性变形抗力的数学模型。通过对模型进行回归分析,证明该模型具有良好的曲线拟合特性,模型精度较高。

基于MATLAB/Simulink的汽车减振器外特性仿真与性能分析

基于流体力学和弹性力学理论,应用环形薄板阀片受均布载荷作用时的挠曲变形解析式,建立了双筒液压减振器的详细数学模型。在MATLAB/Simulink环境下对模型进行仿真,其结果与试验数据符合较好。同时用该模型详细分析了减振器阀系各参数对减振器阻尼力的影响和控制规律。

汽车列车直线行驶横向稳定性模拟实验台控制系统

提出基于变频调速控制的汽车列车直线行驶横向稳定性模拟实验台的控制系统 ,通过串行通讯技术操作变频器 ,结合由传感器采集到的模型列车的运动参数 ,由计算机自动生成控制指令 ,实现对模型列车的牵引控制。实验证明 ,借助该系统研究汽车列车直线行驶横向稳定性及横向稳定性的控制问题 ,具有较强的实时控制特性 ,可以满足汽车列车直线行驶横向稳定性模拟试验对牵引控制的要求。

气液混合型制动系的执行机构建模试验和仿真

分析了用于多轴车制动系气液混合型执行机构各元件的动态特性 ,结合其鼓式制动器 ,提出了一种鼓式制动器的弹性特征模型 ;将各元器件有机结合 ,建立了整个执行机构的动态特性分析的数学模型 ,应用Mat lab工具进行仿真计算。将仿真计算和试验获得的压力建立过程进行对比分析 ,结果验证了仿真数学模型的正确性。

聚乙烯塑料包装材料中4种抗氧化剂向脂肪食品模拟物迁移的研究

本文基于超高效液相色谱建立了一种脂肪食品模拟物异辛烷中抗氧化剂叔丁基对羟基茴香醚(BHA)、2,6-二叔丁基对甲酚(BHT)、四[甲基-β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯(Irganox1010)以及β-(4-羟基-3,5-二叔丁基苯基)丙酸正十八酯(Irganox1076)的提取检测方法,加标回收率在78.0%～108.7%之间,相对标准偏差(RSD)在4.0%～13.7%之间。研究了聚乙烯(PE)膜中抗氧化剂向异辛烷的迁移,讨论了温度及时间对迁移的影响,并根据迁移数据进行了初步的数学模型的建立,对实验值与数值模拟结果计算值作了对比分析。

岩石冲击开裂试验峰值压力和加压速率计算模型

岩石冲击开裂模拟试验装置的主要加载参数与爆燃药爆燃基本相当,完全可以模拟炸药爆燃加载环境。根据动量和能量守衡原理及岩石冲击开裂模拟试验装置的工作原理,建立了岩石动态损伤峰值压力和加压速率计算模型。理论分析表明,落物的质量、自由落体的高度、液体压缩系数和模拟井眼体积等参数是影响冲击作用下流体第一个脉冲增压值的关键因素;自由落体的高度、液体压缩系数、内活动柱塞面积和模拟井眼体积等参数是影响冲击作用下流体第一个脉冲平均加压速率的关键因素。根据16次厚壁筒钢材试样试验结果修正了计算模型,修正计算模型的计算结果与试验结果相比增压值和平均加压速率的平均相对误差分别为2.56%和4.04%,表明计算模型具有较高的精度,同时44次岩心冲击开裂试验结果也验证了计算模型的准确性,对指导试验装置的应用具有重要作用。

基于状态空间法的旋转导向钻井工具控制系统研究

调制式旋转导向钻井系统的工作特点是 :在导向工具与钻柱同步旋转的情况下 ,配置机构中 3个导向块在给定方位的伸缩动作可以产生导向钻井所需要的矢量力。因此 ,在调制式旋转导向工具中 ,就必须设置一个不受钻柱影响的、可以自动保持和调整工具面角度的稳定平台。对稳定平台控制系统进行了研究 ,建立了对象数学模型 ,提出了应用状态反馈法的稳定平台控制方案 ,以确保导向钻井过程中对各状态变量的控制要求。对闭环控制系统进行了相应的计算机仿真和功能试验 。

半挂汽车列车制动中载荷转移对制动性能的影响

在建立的半挂汽车列车制动模型的基础上,分析了制动过程中载荷转移随制动减速度的变化情况。同时,利用Matlab/Simulink软件建立仿真模型,通过与道路试验结果的对比,研究并验证了载荷转移对车轮抱死顺序的影响,并分析了ABS布置形式对制动性能的影响。

轮式拖拉机电液转向系统的建模与仿真

针对轮式拖拉机的液压转向系统 ,提出了由中央控制器、脉宽调制放大器、比例阀控缸、转向执行机构构成的电液转向系统的数学模型 ,该模型是在假定液体不可压缩、滑阀无摩擦、零开口的基础上线性化的 ,线性化模型采用 MATL AB Simulink进行仿真 ,并通过野外实车运行验证。结果表明 ,对系统死区、饱和、时间延迟进行补偿的三阶线性化模型 ,在转向角为 [- 10°。

液体火箭发动机试验台贮箱增压系统模块化仿真

采用一维理想气体流动的有限元状态变量模型,运用模块化建模与仿真方法和Fortran90语言进行了某液体火箭发动机试验台贮箱增压系统工作过程的仿真,获得了细致的管网状态参数分布曲线,为分析贮箱增压系统的工作过程及各组件的作用提供了数值依据。数学模型和模块化建模与仿真方法显示出较好的有效性和通用性。

液压挖掘机动力系统功率匹配及其节能控制

为使液压挖掘机在负载多变条件下节能降耗,需使发动机与变量泵系统实现功率匹配。建立发动机外部特性与变量泵调节装置的数学模型,并提出动力系统功率匹配节能控制策略以及实现该策略的模糊控制算法,得到节能控制系统的理论模型。通过采用Matlab/Simulink建立发动机与变量泵功率匹配节能控制系统仿真模型,模拟挖掘机在不同负载下节能控制系统的运行状态。将控制算法写入主控制器的电子控制单元(Electronic control unit,ECU),在试验样机上进行试验。模拟仿真和试验结果表明,采用该节能控制算法后,发动机转速能稳定在目标转速附近,并降低燃油消耗率,达到节能效果。

联合收割机负荷控制半实物仿真平台的设计

联合收割机负荷模型存在严重的非线性和参数不确定性,在负荷控制器及其控制算法的研究中需要进行大量的试验,而负荷控制器的田间实车试验存在很多制约因素,难以实现全面试验。针对上述问题,建立了由负荷反馈控制器和虚拟联合收割机对象组成的半实物仿真试验平台。基于4LZ-2.0型全喂入收割机,设计了虚拟收割机模型和相应的各种工况,为研究开发联合收割机负荷反馈控制器及其控制算法提供有效的验证环境。最后,利用此平台模拟联合收割机实际作业过程,对负荷反馈控制器进行各种工况条件下的测试,试验结果表明了仿真平台的有效性。

运载火箭模态试验仿真技术研究新进展

针对传统数学模型修改技术无法解决大型工程问题的局限性,为了实施模态试验仿真,提出一套适用于航天器复杂结构模型修改新技术,称之为子结构试验建模综合技术。简要综述在运载火箭模态试验仿真技术方面研究的新进展,并介绍两个应用实例:一是CZ-2E运载火箭全箭模态试验仿真与预示,用介绍的模态试验仿真技术成功地预示运载火箭模态参数,预示的模态与随后进行的实尺运载火箭模态试验所测到的模态非常一致,进而验证介绍的仿真技术的可靠性;另一个是CZ-2F载人运载火箭全箭模态试验仿真,它为箭船耦合动力学分析提供了可靠数学模型与数据。这两个大型工程应用实例说明了运载火箭模态试验仿真技术的工程实用性。