A Method of Hub Vibratory Load Prediction under High Speed State

The research of hub vibratory loads is a very complicated problem of blade aeroelastic response. Based on the airflow environment of blade, the method of hub vibratory loads prediction will be produced when the helicopter flights forward with high speed. It involves the Leishman-Beddoes unsteady model and dynamic stall model, the dynamic inflow theory, the Piters-He generalized dynamic wake theory, elastic flap movement of blade and so on. The State-Space method is used to solve the equation, which is fit for numerical calculation. Comparing calculational results of several models, it is revealed that the distributions of rotor wake and blade dynamic response have great influence upon the hub vibratory loads prediction.

工况参数对双列角接触轮毂轴承单元温度分布的影响

为研究影响双列角接触轮毂轴承单元温度分布的关键因素,基于光纤传感的波分复用技术实现轮毂轴承单元外圈12个测温点的分布式测温试验,并将试验数据与灰色关联度模型结合,对影响轮毂轴承单元温度分布的因素进行分析排序。试验结果表明:各列各测点温度出现明显的分化现象,右列温升高于左列且右列测点温度离散性更大;联合载荷工况下,工况参数对轴承左列平均温升、右列平均温升、平均温升、轴向温差、左列周向温差、右列周向温差的影响程度从大到小排序均为转速、轴向力、径向力。

汽车轮毂轴承结合Romax的可靠性分析

以某型号中高档前轮驱动轿车的前轴右轮轮毂轴承作为研究对象,对轮毂轴承进行Hertz理论分析,利用Romax对它进行三维建模并编辑载荷谱运行后得出接触应力,并将理论结果与仿真结果进行对比。最后,采用拉丁超立方采样、一次二阶矩法,对轴承进行动态可靠性与灵敏度计算与分析。结果表明:基于Romax的汽车轮毂轴承可靠性方法可以有效分析汽车设计过程中的轮毂可靠性与灵敏度,可作为汽车轮毂选型匹配与设计的方法。

永磁无刷轮毂电机轮对系统同步工况下的协调控制策略

针对双轮毂电机在负载不平衡工况下转速同步精度不够及同步响应速度不快的问题,该文提出速度环补偿PID交叉耦合同步控制和电流环补偿PID交叉耦合同步控制策略。首先,建立双轮毂电机的数学模型,采用双闭环六步方波控制。基于该模型,采用速度环补偿PID交叉耦合同步控制代替单增益交叉耦合控制器,使转速同步调节精度提升。在两侧电机负载不平衡工况下,用电流环补偿PID交叉耦合控制方法进一步提升转速同步精度,同时加快同步响应速度,并兼顾了转矩精度。仿真和实验验证了所提控制策略的正确性和有效性。

无人战车轮毂电机稳定性控制策略研究

为了降低无人战车轮毂电机外部受到的大负载扰动提出了基于滑模负载转矩观测器的自抗扰控制(Active Dis-turbance Rejection Control,ADRC)策略,可以即时观测负载扰动变化,并将观测到的负载转矩变化前馈至转矩电流中,从而提升了速度控制系统的响应速度、减小了转矩波动。利用Simulink软件仿真,对滑模速度控制、滑模负载转矩观测器及ADRC速度环控制进行了对比分析。根据仿真结果可知,该模型平稳度高、系统抗扰能力强。

基于Romax的柔性轮毂轴承仿真及参数优化

本文通过对轮毂轴承内、外圈及小内圈进行网格划分,并将网格文件导入Romax-Designer软件中搭建了轮毂轴承内、外圈全柔性化模型。分析了轴向载荷、径向载荷、倾覆力矩对轴承的影响,并对轴承设计参数(接触角、滚动体数、钢球直径、列间距、轴向工作游隙)分别开展对轴承载荷、寿命、最小油膜厚度的单因素仿真试验。对计算数据采用正交试验方法处理,得到影响轴承性能的主次因素及最佳搭配组合。该方法可为工程师设计轮毂轴承提供必要的参考。

能源互联网环境下基于鲁棒优化的能量枢纽负荷调度

当前间歇性可再生能源发电(REG)的广泛并网影响了电力系统的可靠性和灵活性。通过将REG产生的剩余电力传输至电力转换天然气(PtG)、电力转换热能(PtH)等设备上,可有效提高系统灵活性和REG的消纳水平。为此,提出一个基于能源转换技术的住宅能量枢纽(EH)负荷调度模型,拟建的能量枢纽包括PtG、PtH、热电联产(CHP)机组、储热设备等。为了应对电价波动及不确定性,利用鲁棒优化模型来控制调度模型的鲁棒性水平。仿真结果表明,该模型在最小化运行成本和可靠运行方面具备有效性。

无人直升机尾桨毂轴颈轴套组件疲劳试验载荷测量与调试技术研究

首先基于无人直升机尾桨毂轴颈轴套组件的结构形式,介绍了现代无人直升机尾桨毂轴颈轴套组件在疲劳试验中受力形式及承载特点。随后逐一介绍了尾桨叶假件和轴颈轴套组件的载荷标定与计算方法,并同步介绍了试验加载方案及载荷调试原理。最后,将尾桨叶假件上测量剖面应变结合最小二乘法插值调试尾桨叶对接面挥舞和摆振弯矩,同时直接载荷测量调试轴颈监控剖面的挥舞弯矩和摆振弯矩,并将2种载荷调试结果进行了对比分析,确定了合理可行且适用于试验的载荷调试方法,为无人直升机尾桨毂轴颈轴套组件在地面试验中准确承载、传载及结构疲劳寿命评估等提供了可靠的试验技术支撑,同时也为今后类似结构的直升机尾桨毂动部件地面疲劳试验技术发展提供了的参考和借鉴。

桨叶分段线性扭转对降低旋翼振动载荷的作用分析

研究了用桨叶分段线性扭转来降低旋翼振动载荷。使用基于弹性梁的旋翼模型用于预测旋翼振动载荷。采用4片桨叶旋翼作为基准旋翼,桨叶形状与UH-60直升机桨叶相似。桨叶被划分为内、中、外3段,讨论了各段扭转对载荷的影响。低速时桨叶每一段的扭转都能减少桨毂四阶垂向力。当以80 km/h前飞时,中段-24°/R的扭转可使其降低99.5%。桨叶内段的扭转不利于降低桨毂四阶滚转和俯仰力矩,另外两段的扭转则可以在大多数前飞速度时控制这2个振动力矩。使用参数扫描以尽可能降低旋翼振动载荷。降低四阶垂向力方面,低速时桨叶所有段都需要扭转,而高速时未扭转的桨叶表现更好。降低四阶滚转和俯仰力矩方面,在低速时需要桨叶外段高度扭转,而在中高速时则需要桨叶中段的扭转。

基于测温法验证轮毂单元轴承载荷大小分配

汽车在运行过程中,轮毂轴承由于受到径向载荷、轴向载荷以及其他相关因素的影响,使得轮毂轴承温度升高,而温度升高会加剧轮毂轴承的磨损,其磨损又会导致轮毂轴承升温的正相关负面影响。因此,在轮毂疲劳试验的过程中,通过热电偶点接触式的方法对轮毂轴承内圈的温度进行监控,直观掌握轴承内圈温度的变化,也为轴承优化以及其他相关研究提供客观,有效的数据支撑。

铁路集装箱场站综合作业能力计算方法研究

铁路集装箱场站是铁路主导型综合货运枢纽的重要组成部分,是铁路白货物流提质增效的重要抓手,其综合作业能力计算是设施布局、设备配置、组织优化的决策依据。目前研究的取送车能力、装卸车能力等单一环节的能力,因货运生产节拍性的特征,无法准确反映铁路集装箱场站的综合作业能力。为揭示各生产环节对铁路集装箱场站综合作业能力的影响机理,分析综合作业能力的影响因素,提出考虑运转、货运2大部分,包括取送车、到发场通过、调车场解编、车站咽喉通过、装卸线作业、堆场堆存及公路集疏运等环节的铁路集装箱场站综合作业能力计算方法,并以西安国际港站为案例,验证了计算方法的有效性。

串列不等直径水平轴风力机气动性能研究

为研究上游风力机叶轮直径增大和轮毂高度抬升对下游风力机气动性能影响,采用计算流体力学方法对串列水平轴风力机三维流场进行模拟,以揭示上游风力机叶轮尺寸增大和轮毂高度抬升对下游风力机气动性能影响规律。研究结果表明:增大上游风力机叶轮直径,会削减下游临近机组输出功率,增加机组在低频,1倍、2倍、3倍轴频推力脉动,增大机组疲劳载荷;随着风力机间距的增加,增大叶轮直径对12D范围外机组输出功率影响可忽略不计,但机组疲劳载荷在低频和1倍轴频仍有明显的增大。抬高上游机组轮毂高度,机组较近时,可使下游风力机避开一部分尾流,显著提高下游风力机的输出功率,但也会使风力机叶轮在旋转一周过程中产生较大的叶片推力脉动;当风力机间距较远时,抬高塔架高度有利于尾流恢复,进而提高下游机组输出功率,降低机组疲劳载荷。

侧向加载工况驱动桥轮毂轴管有限元建模及分析

为预测侧向加载工况驱动桥轮毂轴管的应力分布,针对轮毂轴管进行了受力分析,建立了力学模型,并综合几何和力学分析,确定了轴承滚动体与滚道之间的接触载荷;将该载荷以线载荷的形式施加到轴承内圈滚道上,建立了轮毂轴管的有限元模型;基于该模型获得了轮毂轴管的应力分布,并基于定性、定量方法验证了该有限元模型。结果表明,所给出的轮毂轴管有限元建模方法较简化方法,获得的应力分布更为合理,较大的应力位于结构刚度变化大的区域,即螺纹根部、轴承安装轴颈圆角、轮毂轴管根部圆角,研究结果可用于指导轮毂轴管设计。

城市地下枢纽综合体大跨钢-混组合结构关键技术研究——以深圳市岗厦北枢纽为例

为研究钢-混组合结构在城市地下枢纽综合体应用的关键技术,以深圳市岗厦北枢纽核心换乘区中庭48 m×51.2 m范围无柱钢-混组合大跨结构为背景建立三维增量有限元模型,从总体设计原则、受力特性、构造细节、防腐设计等方面展开研究。通过计算分析、模型试验、地下大跨钢结构防腐方案比选得到以下结论。(1)基于梁格布置和梁上反弯点的位置确定负弯矩区混凝土板的分布范围,计算分析时仅考虑有效宽度范围内受拉钢筋的刚度和顶板自重;采用高配筋法进行配筋设计,抗裂性能满足规范要求,无需设置预应力束;在梁柱节点附近顶板内设置构造钢筋进行局部加强。(2)借助缩尺模型试验和局部有限元分析验证了新型梁柱节点的承载能力。(3)综合考虑适用环境、防腐工艺、计算分析以及景观效果选用钢结构涂装养护方案,并根据钢箱梁不同部位所处的环境情况提出针对性的防腐措施。

站城融合大型交通枢纽供配电系统可靠性研究

利用IEEE Std 493-2007 《IEEE Recommended Practice for the Design of Reliable Industrialand Commercial Power Systems》的供配电可靠性计算方法,结合最新的可靠性供电指标,对某站城融合大型交通枢纽中的一些负荷进行量化计算,定性分析某些负荷故障停电的影响与应对策略,提出提高供配电可靠性的方案。

关于电气化铁路枢纽地区接触网电分段燃弧的研究

京九线阜阳枢纽接触网电分段主要采用分段绝缘器和锚段关节两种形式。在长时间运行过程中发现,阜阳枢纽电力机车受电弓通过电分段时燃弧剧烈,甚至造成了电流增量保护动作及设备受损,对运输秩序造成巨大影响。文章对阜阳枢纽电力机车受电弓通过电分段的过程进行深入分析,找出燃弧与牵引负荷电流之间的关系,确定不同开闭所间电分段为剧烈燃弧多发处所,并就其设计方案进行探究,提出减小燃弧影响的优化设计方案。

双层车辆荷载作用下地下空间半悬挂车道动力响应仿真分析

[目的]新型地下综合体预应力吊墙半悬挂式行车道结构具有美观、净空大的优点,但对该新型结构的力学性能的研究尚处于起始阶段,需要对该半悬挂式车道板结构的动力特性进行深入研究。[方法]以深圳市黄木岗地下综合交通枢纽某区间半悬挂式车道板隧道为背景,采用Midas/GTS软件建立地下综合体半悬挂车道板三维有限元模型,研究了双层车辆荷载作用下半悬挂车道板的位移、加速度、应力的动态响应规律。[结果及结论]车辆动荷载作用下,车道板中部位移及加速度响应最大,沿车道板中部至侧墙连接处位移与加速度响应逐渐减弱,车道板位移响应峰值约为吊墙、顶板与侧墙的4.6~12.3倍,吊墙、顶板与侧墙的加速度响应峰值约为车道板中部的4.0%~21.6%;动荷载作用下,车道板中部以及与侧墙的连接部位应力响应明显,在车道板与侧墙的连接处出现了应力集中现象,并表现为轻微的不对称变形特征;上层车辆荷载对吊墙的位移与加速度响应幅值影响相对较大,增长幅度明显高于其他区域。

基于柔性直流的不间断电力交换器

为解决交流配电系统存在设备负载率低、冗余度大、故障后恢复供电时间长等问题,提出了一种基于柔性直流的不间断电力交换器(uninterrupted power hub,UPH),并利用电压源换流器将多个配电变电站互联,以实现变电站间负载率均衡、负荷转供等功能。论文分析了UPH的主要运行方式和控制策略,并通过数字仿真分析了UPH的控制性能。研究结果表明,通过设置固定与变电站连接及灵活在各个变电站切换这2种换流器,并合理配置其容量,UPH可比传统互联方案节省较大的换流器总体容量,是柔性直流技术提升配电网设备利用率和可靠性的一种新方案。论文研究可为柔性直流技术在配电系统中的应用提供参考。

大型交通枢纽人员疏散设计

分析交通换乘空间人员疏散面临的若干问题,提出通过密度法和人流量法计算结果的比较确定交通换乘空间人员荷载的分析模式。针对大型交通枢纽人员疏散设计中存在的问题,提出可通过遵循人员疏散安全性判定准则,设置合理的疏散设施和准安全区,采取替代防火墙的防火分隔措施,分阶段引导人员疏散,合理划分消防联动控制分区并设置智能疏散诱导系统等方案实现人员的安全疏散。

冗余驱动并联机器人动力学建模与驱动力协调分配

冗余驱动可有效降低并联机构的最大瞬时驱动力,提高其承载能力,然而驱动力协调分配不当或冗余驱动力控制误差过大不仅使上述功能无法实现,甚至产生过大内力而对机构造成破坏。为此,以冗余驱动6PUS-UPU并联机器人为例,对驱动分支、约束分支和动平台的速度、加速度进行分析,引入偏速度和偏角速度,使用Kane方法建立系统的动力学方程。提出以最小化最大瞬时驱动力为目标,使用加权最小二乘法对驱动力进行协调分配,通过数值算例获得给定运动轨迹情况下各分支驱动力。采用DSP控制器和运动控制器相结合的方式提高驱动力协调分配的实时性,实现对冗余驱动力的控制。实验结果表明:在冗余驱动力作用下,瞬时最大驱动力明显降低,且驱动力分配更加均衡,证明了所提出的驱动力协调分配方法和冗余驱动力控制策略的有效性。