400km/h高铁隧道出入口缓冲结构开口率对微压波影响研究

随着高速列车运行时速的提升,车-隧气动效应加剧、微压波超限问题愈发严重。以往研究表明,隧道洞口设置缓冲结构是解决微压波问题的有效手段之一,但是随着隧道长度增加、列车时速提升,仅以入口缓冲结构作为标准的设计方法存在一定局限性。并且国内外的研究重点更多集中在入口缓冲结构,对出口缓冲结构及隧道出入口均设置缓冲结构的设计方法研究相对较少。针对这一问题,利用控制容积法分析出口开口式缓冲结构的关键影响参数。基于LES湍流模型和动网格技术建立三维数值仿真模型,对关键参数的正确性做出验证。分析隧道出入口对称、非对称设置缓冲结构对微压波特性的影响,提出适用于单线和双线隧道的洞口开口式缓冲结构的设计方法。研究结果表明:1)隧道出口缓冲结构开口率是影响出口缓冲结构对微压波压力缓解效率的关键参数,开口率越大,微压波压力最大值越低;2)隧道入口以压力梯度为控制标准设置最优缓冲结构、隧道出口提高缓冲结构开口率的形式,在单线隧道缓冲结构设计中对微压波有更高的缓解率,出口缓冲结构开口率越大,对微压波压力缓解效率越高;3)双线隧道洞口开口式缓冲结构设计时,应当增加其总开口率,同时选择小面积、多个数的开口形式并在隧道出入口对称设置。

三次多项式型微段高速自适应前瞻插补方法

为实现微段的高速加工,提出一种三次多项式型高速自适应前瞻插补方法,该方法的实现包括前瞻插补预处理和实时参数化插补两部分。插补预处理时,按轨迹转接点最高速度确定、减速点位置自适应前瞻确定和整体跨段转接点速度校核三个步骤建立连续微段的高速自适应前瞻控制策略。实时插补时,基于三次多项式加减速控制模型为被前瞻插补多微段建立整体跨段参数化插补算法。结果表明,提出的方法能实现连续微段间进给速度的高速衔接与高速加工时减速点位置的前瞻确定,从而大大缩短加工时间并提高加工效率。该方法已成功应用于多坐标数控高速微细加工系统中。

三次多项式型微段高速加工速度规划算法研究

为满足高速数控加工的要求,提出了一种三次多项式加减速控制模型。该模型能保证高速运行过程中加速度的连续,使机床运行平稳,避免产生大的冲击。针对连续微段的高速加工,建立了满足最大速度、最大加速度、几何运动轨迹及长度约束条件下的轨迹速度规划策略,并给出三次多项式型速度规划算法的实现流程图。试验结果表明,该算法能实现连续微段间进给速度的高速衔接,大大缩短加工时间并提高加工效率。该算法已成功应用于多坐标数控高速微细加工系统中。

微穿孔消声器在小型高速离心风机中的应用研究

小型高速离心风机的特点是体积紧凑、压力高、转速高,广泛应用于各类要求较高的特殊领域。在实际应用中,除了必须满足气动性能要求外,首要问题就是风机噪声控制,而小型高速离心风机与常规风机噪声特点又有所差别,以高频噪声为主。本文针对小型高速离心风机噪声特点,根据马大猷教授提出的微穿孔消声理论设计了风机进口微穿孔消声器,对该微穿孔板消声器的降噪效果进行了测试,试验结果表明该微穿孔消声器可以有效降低风机噪声。

电火花线切割加工技术及其发展动向

阐述了近年来国内外电火花线切割加工技术的发展动向、电火花线切割加工技术的发展趋势以及我国电火花线切割加工领域亟待发展的关键技术。

三次多项式位移增量微段前瞻插补算法研究

针对采用传统的S曲线加减速控制方式对微小线段进行加工时会产生频繁启停且加工效率低,而现有直线加减速控制方式会产生加速度突变造成机床振动强烈等问题,提出一种基于三次多项式位移增量加减速控制的微段前瞻插补算法。该算法分为程序段预处理和实时插补两个阶段:在程序段预处理阶段,通过对程序段进行链接,将对程序段的规划转变为对程序链的规划,并给出程序链的相应信息;在实时插补阶段读取相应的程序链信息完成插补计算。通过对一自由曲面模型进行实际测试加工,证明了算法的有效性。

基于FPGA+MCU的全数字式滑移脉冲信号发生器的研制

介绍了一种基于现场可编程逻辑门阵列FPGA和微控制器MCU设计的高性能全数字式滑移脉冲信号发生器的系统结构,详细说明了仪器软、硬件各部分的设计思路和实现的技术。通过对标准核能谱仪多道脉冲幅度分析器的检测试验,该仪器达到了高精度、高稳定性的技术指标,满足了用户的生产需求。

IC封装焊头机构接触力分析

针对IC封装焊头机构(bonder)高速运动、精密定位、微接触力的要求,运用虚拟样机技术,建立焊头机构虚拟样机模型。通过虚拟仿真,揭示了焊头部件的运动和动力学规律。为了保证取晶和固晶时的接触力要求,对弹簧参数和焊头与晶圆、引线框架的间隙进行优化。结果表明,焊头的位移控制精度则直接影响到接触力的大小,弹簧刚度则不仅影响接触力的大小,还影响它的稳定性。

基于单片机的高精度转速测量算法

比较了常见的转速测量方法,指出了它们的不足,提出一种基于单片机的转速测量算法。它可以使所测转速的周期数随转速变化而线性变化,文中对算法中参数的选取作了讨论,并根据单片机的特性提出了基2算法,简化了运算,设计了相关的实验软件。实验表明,该算法能实现高精度、宽范围测量,且实时性较强。

基于DMD的驱动控制系统设计与实现

以DMD(数字微镜设备)为核心的DLP(数字光处理)投影技术有着巨大的应用潜力。因此,主要从DMD的时序驱动控制、数据产生与复位驱动控制3方面介绍了一种基于DMD的驱动控制系统的设计与实现方案,说明了主功能芯片DDC4100驱动芯片和DAD2000复位芯片的使用及功能,并在实际系统测试中成功地实现了对二值图像的显示。

微型海光缆水下高速布放研究

提出了将微型海光缆用于海上作业平台大容量通信的临时通信线路的思想,设计了一种可控的微型海光缆水下被动式高速放线器,对用该放线器水下放线时微型海光缆的受力状态和位置信息进行了计算机模拟仿真,仿真结果为下一步海上放线试验提供了理论参考.

郑万高铁大型机械化施工隧道位移控制基准研究

依托郑万高铁湖北段大断面隧道洞群,针对其开挖断面面积大、软弱围岩占比高、采用大型机械化大断面法施工的特点,开展初期支护位移现场监控量测,对监控量测数据进行分类统计、包络回归分析,得到Ⅳ、Ⅴ级围岩深、浅埋不同大断面法(全断面法、微台阶法)开挖下初期支护位移沿隧道纵向的函数表达式及各工况下分段位移占极限位移的比值。最后结合Q/CR 9218—2015《铁路隧道监控量测技术规程》中初期支护极限位移值,给出郑万高铁大型机械化施工隧道各工况下初期支护位移控制基准建议值。结果表明:郑万高铁隧道Ⅳ、Ⅴ级围岩采用深、浅埋不同大断面法开挖时,按距掌子面距离的分阶段位移控制基准相差较大,现行Q/CR 9218—2015《铁路隧道监控量测技术规程》中统一规定不合理;围岩级别、埋深及开挖方法相同时,拱顶沉降和洞周水平收敛规律基本一致。

大功率交流传动系统

以“中华之星”电动车组为例,介绍了自主知识产权的大功率交流传动系统及部件的主要参数,阐述了系统在变流、电机、控制方面的基本要素,描述了在可靠性保障方面所采取的措施,简要说明了系统试验及有关试验结果。

矿井综合业务数字网汇接适配器的研究

详细分析了煤矿井下各种监测监控系统分站和传感器的通信状况，讨论了矿井的综合业务数字网（ＩＳＤＮ）汇接适配器的应用价值和实现方案．通过该适配器，能将井下常用的各种监测监控系统的４类分站、符合ＭＴ２０９－９０标准的８个传感器和１路话音，汇接成标准的６４ｋｂｐｓ数字信号，接入矿井ＩＳＤＮ．矿井ＩＳＤＮ汇接适配器的应用，将改变井下通信线路重复建设、各自为政的混乱状况，提高各种数据的综合利用率．

基于STM32的音频播放与记录控制器设计

传统的扬声器产品质量测试实验需要用到功率实验仪、声卡和电脑等较多配套硬件设备,导致测试过程复杂、成本较高,不利于功率实验仪的便携式发展。针对上述问题,设计以STM32为核心芯片,控制音频处理芯片WM8978循环读取外扩SRAM里已存储的音频文件,持续产生模拟测试信号,实现播放功能。模拟测试信号经过处理后驱动扬声器工作,扬声器的工作电压和工作电流由采集电路获取并送给WM8978进行AD采集,采集的数据存储到外部SRAM里,待上位机调用,实现记录功能。设计通过USB与电脑进行数据传输,支持播放与记录同时进行,实现了声卡功能,能够降低扬声器测试成本。

双线圈单极智能交流接触器的实现及动态测试与分析

基于电磁场异性相吸,同性相斥的原理,将单极交流接触器改造为双线圈结构,使其具有可控电磁反力,并利用基于高速摄像机的智能交流接触器三维动态测试与分析技术,对双线圈单极智能交流接触器的运动过程进行测试,分析测试数据得到具有电磁可控反力的双线圈单极智能交流接触器具有更快的合闸及分断特性,有利于实现微电弧能量分断。

基于80C196KC微控制器的晶闸管整流装置数字控制器的设计

介绍了以 80C196KC微控制器为控制单元的晶闸整流装置的数字触发系统的硬件组成 ,包括同步信号的获取 ,整流电流的采样、显示 ,及脉冲发生电路和本系统的软件技术。

VHDL应用于专用集成电路功能仿真的研究

分析了超高速集成电路硬件描述语言 ( VHDL)在专用集成电路高层次设计方法上的重要作用 ,指出该语言进行电子设计的主要优势是 :可以使设计人员在设计的每个层次 (行为级、寄存器传输级、门级 )进行仿真和综合 .应用该语言对专用集成电路 (以 80 5 1微控制器为例 )进行了功能仿真 ,提出了下一时间仿真方法 .在 ACTIVE- VHDL软件环境下编制了 80 5 1微控制器的功能仿真程序 ,通过测试 ,该程序的功能仿真是正确的 .

用Intel8098产生双边调制的SPWM波

介绍一种用８０９８单片微机的高速Ｉ／Ｏ口直接产生双边调制ＳＰＷＭ波的方法．此法充分利用了８０９８单片微机的资源，外围元器件大幅度减少，系统可靠性有很大提高；

高速高压宽温域动压密封动环端面微变形及其改善方法

针对高速高压高温/低温工况下动压密封变形问题,以动压密封的典型结构为研究对象,考虑动环的支撑和约束,建立热固耦合分析模型,研究热载荷、力载荷和约束对动环端面微变形的影响,并提出动环端面微变形改善方法。结果表明:多载荷共同作用时,温差对动环端面微变形影响最大,其次是转速和压力;在2种情况下,动环端面微变形受温度值的影响很小,主要与温差有关;相比低温,动环端面微变形更易受高温的影响,单位温差的变形变化量为3~4倍;动环形心距旋转中心越远,动环端面微变形受转速影响越大,且呈抛物线关系;动环端面微变形与压差呈线性关系。对高速高压宽温域的动压密封,控制动环端面微变形,首先,应降低动环的温差;其次,若转速够高,应适当增加动环厚度,通过扩大形心变化区域能增加86%的动环端面微变形范围,若转速不够高,通过合理的结构设计约束动环内表面以控制动环翻转,最大能降低65.2%的动环端面微变形;最后,合理设计的轴向压紧力能进一步确保动环端面微变形维持在极小范围内。