基于LabVIEW的物理虚拟仿真实验系统设计

主要以基于LabVIEW设计的物理虚拟仿真实验——"测量电阻的伏安特性曲线实验"和"伏安法测电阻实验"为例,说明运用LabVIEW设计物理实验的过程和方法.该仿真实验系统界面生动形象,交互性强,能实时对实验测量结果进行测绘.学生能直观地观察到不同参量或测试方法对测量结果的影响,从而有利于加深对相关知识点的理解.

基于STC89C52单片机的数字钟设计

在基于STC89C52单片机的数字钟电路设计中,运用Keil软件进行C语言编程可以实现时钟显示、调时和整点报警功能。采用Proteus软件仿真方法,将Keil软件里的程序导入Proteus,经仿真验证其具有可行性后焊接硬件电路,制作出以STC89C52为核心,以按键、数码管和蜂鸣器为主要外围元件,走时精准的数字钟实物,该数字钟具有性能稳定、显示灵活、扩展方便、实用性强等特点。

API标准导流室用岩板密封性实验研究

目前,支撑裂缝导流能力测试都会用到API标准导流室,而API标准导流室在设计的时候没有考虑实验用岩板制作和加工的难度,导致制作的岩板与导流室的设计有出入,影响实验数据的真实性和可靠性。为深入了解岩板密封性对API标准导流室导流能力及实验数据的影响,对多种密封方法进行实验,运用DL-2000型酸蚀裂缝导流能力评价试验仪测试实验前后数据的变化。结果表明:API标准导流室岩板密封不容忽视,岩板密封方法很多,但想要达到完全密封几乎不可能;在无任何密封措施的情况下测试的导流能力偏差率接近20%;推荐使用橡皮加硅橡胶进行密封,制作方便,成本低,可以反复使用,密封性能好。

发动机轴承故障诊断方法的研究

针对EMD(Empirical Mode Decomposition)方法中存在的端点效应和IMF(Intrinsic Mode Function)虚假分量过多的问题,提出了基于互相关的EMD方法。首先,对非平稳性信号进行互相关延拓消除端点效应;其次,对消除端点效应的信号进行EMD分解,并将分解后的IMF与原信号作互相关,保留与原信号最相关的IMF;最后,作出信号的Hilbert边际谱,识别信号的频域特征。仿真结果表明该方法能够有效地克服端点效应,分离出真实IMF。将其应用于船舶发动机滚动轴承故障诊断中,能有效地识别出故障特征。

基于K-均值聚类的汽车驾驶姿态偏好研究

驾驶姿态是影响汽车驾驶舒适性的一个重要因素,本文旨在结合驾驶员的人体测量数据定量分析其驾驶姿态偏好特征。首先利用线性尺寸参量代替人体关节角度参量来简化描述驾驶姿态,并提取相对尺寸参量以反映驾驶姿态偏好特征;在此基础上,邀请50名驾驶员进行驾驶姿态偏好测定实验,采用K-均值聚类法对3项表征上体姿态的样本数据进行聚类分析,最终划分为5类簇群,对应5种上体姿态特征,并运用三维图形对聚类结果进行可视化描述。结果表明,该方法能在排除驾驶员身材差异影响的基础上,对驾驶姿态偏好特征进行简化描述和快速区分,并结合目标用户的人体测量数据获得相关尺寸参量,为汽车座椅和转向盘布局设计提供数据支持。

一种基桩承载力试验中的位移测试方法

为改善目前基桩承载力试验中位移测试方法的经济性和便捷性,以既有连通管原理为基础,提出差压连通管式位移测试方法,建立测点位移与差压连通管内压差的变化量的关系,从而通过测量半封闭式连通管两端液体表面处的气压差变化实现对基桩试验时竖向位移的测量。结合实际工作要求,研发该方法的位移测量设备,并通过与步进电机控制式移动平台及百分表对应的测试试验验证了该方法的准确性。将该方法应用于某大桥自平衡法试桩工程中,结果表明:(1)测试期间无需基准梁,无安装垂直度要求,可降低试验成本;(2)与电子位移传感器测量结果一致,最大差值0.24mm,说明应用该方法进行基桩承载力试验中的位移测量具有较好的经济性和可行性。

某型车用发电机电磁噪声的数值仿真

针对某型车用爪极发电机存在的电磁噪声问题,建立了发电机的电磁学有限元模型、动力学有限元模型和声学边界元模型,进行多物理场耦合的数值仿真,获得发电机的电磁力波、振动响应和外部声场噪声等信息。对比仿真与实验分别得到的测试半球面上的平均声压级,发现两者吻合较好,说明该数值仿真方法具有较高的精度。最终结果表明,发电机后端盖无支耳一侧的36阶振动是引起电磁噪声的主要原因,为车用发电机的电磁噪声控制提供了参考。

面向作战任务需求的态势计算服务组织方法

随着信息化技术的发展,可接入指挥所的信息类型和数量不断增加,在掌握更多可用数据的同时,也给指挥员带来信息过载的困扰。针对该问题,基于服务化系统构建模式,提出了聚焦于作战任务的战场态势生成方法。建立了态势产品需求订制模型,并利用态势产品和态势计算服务间的内在关系,实现了由态势源生成态势产品的快速组织和计算。采用订单化态势生成方法,使态势生成和展现始终聚焦于任务关注点,从而提升了指挥员对战场态势的理解效率。

对海突击行动预案匹配方法

海战场形势快速变化等特点要求能迅速制订对海突击行动方案。提出了基于事例推理的对海突击行动预案匹配方法。首先,提取了作战行动预案的关键特征要素,并给出对海突击行动预案匹配要素;然后,设计了基础匹配、重要匹配和参考匹配3种规则,在此基础上提出了匹配要素权重、要素匹配模型和匹配度计算方法;最后,通过预案匹配应用实例表明,该方法可辅助决策人员快速筛选出最符合作战场景和任务要求的预案,为提高对海突击行动实时方案制订效率提供参考。

基于复杂事件的危机模型仿真引擎

针对危机决策模拟训练系统中危机模型涉及面广且种类多样等问题,构建了基于复杂事件的危机模型仿真引擎。首先,建立了开放式危机仿真引擎结构;其次,提出了复杂事件的多维分层结构;然后,建立了动态演化模型的多重可配置规则;最后,提出了基于训练过程的模型运行机制。

活齿啮合无级变速传动机理及其运动仿真

对活齿啮合无级变速器的变速传动机理进行分析,利用Solid Works三维软件建立其几何模型。通过虚拟装配分析与干涉检测,对活齿啮合无级变速器进行运动仿真,为相关理论研究提供了思路和依据。

基于软件定义网络的抗毁网络仿真

为了在网络毁伤时能迅速恢复通信,提出一种基于软件定义网络的抗毁网络技术。通过抗毁控制器实时感知网络毁伤情况,重新规划端到端传输路径,实现网络抗毁恢复。同时,提出了最短路径恢复和最快速度恢复2种算法。仿真试验表明,2种算法具有恢复速度快和恢复能力强的特点,可降低网络毁伤对上层传输的影响。

基于双向流固耦合仿真分析的喷嘴挡板电液伺服阀弹簧管应力研究

弹簧管是喷嘴挡板电液伺服阀的关键受力部件,容易出现疲劳破裂的现象。在对某型电液伺服阀弹簧管的受力情况进行理论分析的基础上,通过双向流固耦合对弹簧管的应力状态进行了仿真计算,探索了弹簧管各个结构参数对其应力大小的影响。研究表明:为降低弹簧管应力应增大薄壁段外径和圆角半径,或减小内孔直径和大端直径,并基于此结论提出了不影响伺服阀性能的弹簧管优化设计方法。

基于遗传算法的多维度物资装箱算法

利用遗传算法(GA)能高效解决全局优化问题的优点,将泛化的GA应用于多维度(3维)装箱(MBP)问题。通过设计合适的适应度函数,设计了基于GA的装箱决策算法,为多维度装箱提供了合适方案。试验结果表明,该算法可有效解决MBP问题。

受侧向冲击的混凝土墩柱本构模型对比

采用ANSYS建模和LS-DYNA显式动力分析的方式,分别使用HJC、脆性损伤、盖帽和混凝土损伤等4种混凝土本构模型,对钢筋混凝土墩柱的侧向冲击过程进行仿真。从系统能量的角度验证数值计算的正确性;并将冲击过程中的冲击物块加速度和钢筋应变的历时值与试验值进行对比,进一步证实仿真计算的正确性。从各本构模型的计算结果、模拟所耗费的计算时间以及所需的参数数量等方面进行对比。