基于多物理场耦合的高速机械开关可靠性研究

为了研究高速机械开关核心部件在分闸过程中受形变、应力和疲劳的影响,采用数学建模和多物理场耦合仿真分析方法,以Workbench为平台实现基于电磁场、力学场、瞬态结构场以及疲劳寿命的操动机构分闸过程分析。首先,利用建模软件建立高速机械开关分闸模型;其次,通过多物理场仿真核心部件的应力与形变分布;最后,分析高速机械开关在不同材质、结构和放电电流条件下,对斥力盘、驱动杆、连轴器的疲劳寿命和机构稳定性的影响。仿真结果表明:采用材料为航空铝7075-T6并倒角的斥力盘形变较小;适当的斥力盘厚度与驱动杆直径可有效减少应力和形变;采用40Cr的连轴器疲劳寿命最长;减小斥力峰值能有效减小形变应力与延长疲劳寿命,对延长斥力作用时间效果不明显。该文对于高速机械开关在单一电磁场无法有效反映分闸过程中核心部件形变应力、疲劳的问题,提供了更为全面的技术支撑。

基于拓展杠杆法的8速行星排结构设计

为了解决利用杠杆法设计和分析多档位、多排行星排结构的问题,提出了拓展原有的杠杆法。利用传动比分布均匀、执行元件数量少的优点,并结合拓展的杠杆法,研究和设计一套完整的8速自动变速器新型动力传递方案的行星排结构。通过对8速自动变速器档位切换的过程分析,该方案的档位切换遵循单一切换原则,这不仅有利于简化对自动变速器换档过程的控制,还能降低换挡顿挫感,改善车辆的乘坐舒适性。同时,利用平面图形判定法检验新方案中的行星排结构和执行元件之间的位置布置关系不存在几何干涉问题,因此,该8速动力传递方案及其行星排结构是可以实现的。

钩型外锁闭提速道岔转换曲线监测与分析

针对当前在提速道岔转换过程中不能方便获取转辙机动作杆动程、尖轨位移的问题,提出采用激光传感器和磁致伸缩位移传感器获取数据,并形成道岔转换曲线。利用该转换曲线,既可计算动作杆动程、密贴量/开程量、空动距离、锁闭量/解锁量等参数,还可分析道岔转换过程中动作杆、尖轨、锁闭装置动作的平顺性和同步性,有助于发现道岔隐藏故障。经与人工测量值对比,进一步验证转换曲线的正确性,可为道岔调整提供数据支撑。

基于杠杆法的8速自动变速器传动方案的设计

在原有杠杆法的基础上做出新的拓展,利用新拓展后的杠杆法对ZF6速自动变速器进行了详细的传动分析及传动方案分析研究,研究结果证明了新杠杆法的正确性,在此基础上设计了一种8速自动变速器传动方案。

协同钻头推靠与指向作用控制井眼轨迹的旋转导向系统

推靠式旋转导向钻井系统其核心工作原理为“速度杠杆”原理,因原理限制,导致进一步提升其轨迹控制能力、延长其使用寿命和提高其钻井速度成为“卡脖子”难题。提出基于“省力杠杆”原理的新型旋转导向方法,建立轨迹控制能力有限元分析模型,开展模拟研究并与常规推靠式旋转导向钻井系统钻头所获侧向推靠力、钻头指向角及钻进趋势角进行对比。结果表明:新型旋转导向方法可将旋转导向工具推靠力提升数倍施加于钻头,可达到协同钻头推靠与指向作用控制井眼轨迹的目的,且为不影响轨迹控制能力及工具寿命基础上提速工具的安装提供空间;该方法可为旋转导向钻井系统同时实现强轨迹控制能力、长工具使用寿命和提高钻井速度提供可行性方案。

2D电液高速开关阀设计与实验

2D电液高速开关阀是采用具有双运动自由度阀芯的两级高速开关阀,该阀利用旋转电磁铁和拨杆拨叉机构驱动阀芯作旋转运动,实现导阀功能,由油液压力差推动阀芯作轴向移动,实现阀口的高速开启与关闭。为提高阀的动态特性,旋转电磁铁转子设计成3个52°叶片环形均布结构形式,拨杆拨叉对旋转电磁铁的输出转矩放大5倍。为测试2D高速开关阀的动态特性,设计了双摆轮和旋转电磁铁驱动2D高速开关阀两种实验方案。在建立数学模型和制作样机的基础上,对其动态特性进行了数字仿真和实验研究,仿真与实验研究结果吻合,2D高速开关阀的液压伺服螺旋机构具有很高的频响,当用旋转电磁铁驱动时,在28 MPa工作压力下,阀芯轴向行程为0.8 mm,开启时间约为18 ms,6 mm通径阀流量高达60 L/min。

轿车5挡自动变速器传动方案分析

采用等效杠杆法对5挡自动变速器传动方案的组成形式进行了归纳,并给出了各种方案的杠杆图和传动简图.根据变速器的基本要求,分析了5挡变速器各种方案的特点.提出了以等效杠杆的中间点为输出点,基本结合元件数为3个离合器和3个制动器的并联式5挡变速器传动方案.通过选择合适的行星排连接方式和特性系数值,可实现5挡变速器的速比要求,其中3个速比值能自由选取,换挡时只需分离一个结合元件和接合一个结合元件.

X轴分离式高速原子力显微镜系统设计

为了提高原子力显微镜(Atomic Force Microscope,AFM)的成像速度,本文提出了一种新的AFM结构设计方案并搭建了相应的实验系统。在该方案中,Y、Z扫描器集成于测头内驱动探针进行慢轴扫描和形貌反馈;X扫描器与测头分离,驱动样品做快轴扫描。X扫描器采用高刚性的独立一维纳米位移台,能够承载尺寸和质量较大的样品高速往复运动而不易发生共振;同时Z扫描器的载荷实现最小化,固有频率得以显著提高。为了避免测头的扫描运动引起检测光束与探针相对位置的偏差,设计了一种随动式光杠杆光路;为了便于装卸探针以及精确调整激光在探针上的反射位置,设计了基于磁力的探针固定装置和相应的光路调节方案。对所搭建的AFM系统的初步测试结果表明,该系统在采用三角波驱动和简单PID控制算法的情况下,可搭载尺寸达数厘米且质量超过10g的较大样品实现13μm×13μm范围50Hz行频的高速成像。

飞机载体的杆臂效应对GPS测速精度的影响

杆臂效应是由于测量体的安装位置与运动载体质心不重合而引起的。从理论上分析了杆臂效应产生的原理,推导得出杆臂效应引起的速度误差公式。通过仿真试验和飞行试验数据分析了飞机载体不同运动状态下,杆臂效应对GPS速度测量精度的影响。通过对杆臂误差补偿后,GPS测速精度得到很大提高。在惯导系统飞行试验中引入该方法,可以科学合理地给出系统试飞评定结果。

行星变速器杠杆分析法

行星机构比较复杂,传统的分析方法为数学解析法,但比较抽象,人难以直观理解。本文提出一种新的分析方法:杠杆法,即把行星机构转换成杠杆系来进行分析。并以ZF公司8速自动变速器来说明如何应用杠杆法来进行行星变速器传动方案分析。

高脚竞速运动损伤的调查研究

采用问卷调查与数据整理统计等方法,对高脚竞速运动员的损伤史进行研究分析,找出高脚竞速运动的损伤类型、损伤部位及损伤原因,结合该项目的发展及特点,提出预防运动损伤的相关建议,为今后高脚竞速的训练及减少运动损伤提供理论依据。

THS-III纯电动模式下的发动机转速控制

利用杠杆法对THS-III混合动力系统的纯电动加速过程进行了动态分析,通过仿真比较了不同驱动需求转矩、发动机静态阻力转矩和扭转减振器阻尼对发动机转速波动的影响。结果表明,纯电动模式下若仅对驱动电机实施转矩控制,可能会直接导致发动机被起动并产生转速波动,从而严重影响车辆行驶的平稳性。为此,设计了纯电动模式发动机转速补偿控制策略,并合理地选择控制器采样时间。经Matlab平台仿真验证,所采取的措施明显降低了发动机转速波动,在满足驾驶员转矩需求的情况下,改善了车辆行驶的平稳性。

三行星排行星变速器传动方案设计

采用杠杆法将三行星排行星变速器的基本构成表示为3种杠杆形式,使行星变速器的设计变得直观。以4节点杠杆形式(1+2方案)为例,提出了变速器的输入、输出和制动的各种布置形式,全面而具体地说明了三行星排行星变速器传动方案的设计方法。给出了在换挡过程中只接合一个结合元件、分离一个结合元件换挡的三行星排行星变速器传动简图,该行星变速器能实现8个前进挡(5个减速挡,1个直接挡,2个超速挡)和2个倒挡。

速比与机械效率的关系

本文讨论机构的机械效率与其速比之间的关系，分别根据斜面及杠杆这两种基本的变速方式进行具体讨论，得出定量关系，并得出采用杠杆方式变速较斜面方式变速可以获得较大的机械效率的结论．

非线性组合模型在库岸边坡地下水位预测中的应用

根据某库岸边坡地下水位的监测资料,建立了地下水位预测的时间序列法和速率分析法,在此基础上构建了非线性组合预测模型。各模型的预测结果分析表明:非线性组合模型的精度高于单一预测模型,是一种较好的库岸坡体地下水位预测方法,非线性组合预测模型的应用,为库岸边坡稳定性的长期预测提供创造了条件。

CR-CR式多挡自动变速器速度平面构建与分析方法

以CR-CR型6速自动变速器为研究对象,以杠杆法原理为基础,建立各挡等效杠杆及空间速度矢量图,通过基于回转中心的速度平面,对各节点的运动和速度进行分析和计算,验证了结果的正确性。研究结果能广泛应用在教学应用中,丰富自动变速器研究基础理论。

CR-CR型9速自动变速器的杠杆法计算分析

以通用公司9速自动变速器为研究对象,以杠杆法原理为基础,建立各挡的等效杠杆及空间速度矢量图,对各节点的运动和速度进行计算分析,并通过传动比分配计算验证了结果的正确性。研究结果为自动变速器的设计和教学提供了参考。

机构的速比对机械效率的影响

根据斜面及杠杆这两种基本的变速方式,讨论了机构的机械效率与其速比之间的关系,得出了采用杠杆方式变速较斜面方式变速可以获得较大的机械效率的结论.

三电平逆变器变频调速系统的Matlab仿真

三电平逆变器由于具有优良的输出特性,在许多工业领域得到了广泛应用。首先详细分析了三电平逆变器的基本原理,同时建立了开关函数表达式,接着分析了三电平逆变器的SP-WM控制策略;最后在Matlab环境下进行了阻感性负载的仿真。

基于拓展后杠杆法的7速自动变速器传动方案设计

基于对文献[5]中8速自动变速器传动方案的深入研究,发现其作用元件在空间布置上有困难。为此基于新拓展后的杠杆法设计了一款7速自动变速器传动方案,并对其传动做了必要的计算验证,同时对其各元件在空间上给予了合理布置。