感应加热瓦楞辊的磁路模型研究

针对电磁感应加热瓦楞辊的结构尺寸与加热功率关系不明,结构设计和电磁热耦合仿真时,其材料、结构尺寸的 选取缺乏直观依据的问题,提出了基于磁路原理的瓦楞辊结构的磁路模型,在忽略漏磁和磁饱和前提下,导出了感应加 热的理论功率与瓦楞辊的结构尺寸、材料性质和所通感应电流的关系,给出了具体的解析表达式,并且仿真分析了磁导 率对加热功率的影响,为瓦楞辊的设计提供了一种思路,减少了有限元结构仿真时材质和结构尺寸选取的盲目性。     

多盘式无铁心永磁电机参数设计与电磁仿真

当前无人机广泛采用的单层盘式电机因其定转子之间存在单边磁拉力,使得轴承寿命短且存在转矩小、过载能力差、效率低等问题。为此,设计了塑料结构多盘式无铁心永磁同步电机,其机械结构由塑料材料制成。采用多气隙结构增大转矩输出能力,无铁心结构提高效率,由塑料材料制成的电机结构具有较高的热特性和力学特性,可进一步增加转矩密度,适合无人机使用。根据无人机的实际需求,对三转子双定子MCPMM的结构参数进行设计,基于有限元方法,建立电机三维有限元模型进行电磁性能仿真。仿真结果表明:三转子双定子MCPMM在空载运行时,磁链为0.022 Wb,反电势为42.1 V;在额定运行时,额定转矩为5.3 N·m,额定输出功率为2 000 W,电机效率为89.2%,符合设计要求。     

分数槽集中绕组永磁辅助同步磁阻电机的设计

为了改善同步磁阻电机存在的转矩密度低、效率低等问题，课题组设计了一种10极12槽的永磁辅助同步磁阻电机。定子采用隔齿绕分数槽集中绕组，减小了相间耦合，增大了绕组自感，从而提高了电机的容错能力；此外，通过永磁辅助，增大电机的交直轴电感差，提高了电机的转矩密度；针对样机转矩脉动较大的问题，采用转子不对称磁障结构与定子斜槽的改进方法进行优化。仿真结果表明优化后电机的转矩脉动从32.0%减小到15.0%，表明课题组设计方案和优化方法具有可行性。     

车用永磁同步电机磁热耦合分析

随着电动汽车对永磁同步电机性能的要求越来越高,进行该类电机的磁热耦合分析尤为必要。以一台40 kW物流车用永磁同步电机为研究对象,根据电机的结构参数在RMxprt中建立了电机的分析模型,利用有限元方法(FEM)分析电机的磁场,并计算电机的损耗。采用磁热耦合分析方法分析电机的温度场。将电机的损耗等效为电机温度场的热源,流固耦合仿真了该电机在额定工况下电机的温度场分布情况,为电机设计提供了重要的理论依据。     

管路主动减振系统作动器设计

为提高管路主动减振系统中动磁式直线电机的减振效果，课题组提出了适用于不同情况的作动器的设计思路。以等效磁路法为基础，得到了作动器的电磁特性；利用有限元软件Ansoft Maxwell模拟仿真得出相关参数，并与公式计算的结果进行对比，确认设计具有合理性。应用此方法可以根据实际需求设计不同性能参数的作动器。     

电动汽车电驱动系统机电耦合动态特性研究

为研究典型工况下电动汽车电驱动系统机电耦合作用机理,考虑永磁同步电机动态特性及齿轮传动系统非线性时变啮合特性,建立包括永磁同步电机动态模型和齿轮传动系统动力学模型的电动汽车电驱动系统机电耦合动力学模型。在此基础上,仿真分析稳态工况、冲击载荷工况、起伏路面工况等典型工况下电动汽车电驱动系统齿轮系统扭转特性和电机定子电流的动态响应特性。仿真结果表明:驱动电机与传动系统之间存在明显的机电耦合效应;电机定子电流会受到机械传动系统啮频和转频的调制;可以通过电机定子电流监测电驱动系统齿轮传动系统的啮合振动状态。研究结果可为电动汽车电驱动系统主动减振控制策略研究提供参考。     

磁流变液屈服应力测试装置磁路仿真研究

为了满足磁流变液屈服应力测试所需的磁场要求，针对不同的磁源，提出了永磁式、电流励磁式和复合式3种磁路方案。确定了磁路各部分的材料和尺寸参数，并利用有限元软件建模进行仿真计算，分析3种磁路模型的磁感线分布和磁通密度。研究结果表明：复合式磁路更加高效节能，为最优的磁路设计方案。所设计的装置能够满足测试的磁场要求，为后续实验平台的搭建及实验的展开奠定了基础。     

直线电机抽油泵流场数值研究

将直线电机置于井下，直接驱动柱塞泵举升原油，有利于提高系统效率和节能。根据直线电机抽油泵结构，结合柱塞和阀球运动模型，运用动网格技术和自编程UDF模块对Fluent进行二次开发，实现了柱塞和阀球运动与流场的耦合求解。可以确定泵筒内任意计算时刻流场状态，揭示了柱塞往复运动过程中泵筒内部流场演化、阀球运动和流场特性。计算结果与实验结果吻合较好，为研究新型抽油泵提供了参考和依据。     

飞轮储能用永磁同步电机温度场分析

针对飞轮储能用永磁同步电机散热困难的问题,以某额定功率为300 kW、转速为10 000 r/min的永磁同步电机为研究对象,利用磁热耦合的方法,对永磁同步电机的损耗和温度场进行模拟及测试分析,研究永磁同步电机的损耗及电机热分布;利用热仿真模型,研究电机关键部件散热的影响因素。结果表明：高温主要集中于永磁体及绕组区域;减小流道宽度、增大流道数目以及增大流道圆角半径可有效提高定子散热性能;辐射率越高,永磁体散热性能越好;改进电机结构后,永磁体最高温度下降10.5%。研究结果可为永磁同步电机的设计及散热优化提供参考。     

基于滑模观测器的感应电机力矩伺服系统研究

针对传统磁链观测方式对电机参数变化敏感、鲁棒性差影响感应电机力矩伺服系统稳定性的问题,建立了在静止两相坐标系下感应电机数学模型,采用滑模观测器观测感应电机定子磁链,利用定、转子磁链间的关系,得到转子磁链,并完成了滑模观测器下的感应电机力矩伺服系统仿真。仿真结果表明:滑模观测器下的感应电机力矩伺服系统的力矩跟随性能满足力矩伺服系统的性能要求,且鲁棒性较高。     

求解供应链分销模型的双层规划方法

以一个多仓库、多分销点的供应链二级分销网络为研究对象，分别从供应链上、下游企业的角度出发，以各自的物流成本最小化为目标，利用双层规划方法建立了供应链分销网络优化模型．讨论了该模型的求解方法，并结合分层迭代的思想给出了一个有效的算法，最后借助于计算机技术实现了对模型的仿真计算．     

连续型内窥镜机器人弯曲模型

为了求解内窥镜连续型机器人在驱动下的理论弯曲曲线，课题组建立了以机器人变形单元为对象的弯曲模型。该模型将连续型机器人的整体弯曲问题分解成各段固定丝的变形问题，并以此进行了机器人的正/逆运动学建模；然后依次对驱动丝、固定丝和单节蛇骨之间进行了力学分析，并基于Cosserat杆理论推导出固定丝的弯曲模型，求解出相邻蛇骨间的弯曲角度，得到了机器人的整体弯曲；最后通过MATLAB定点迭代的方式求解了机器人在不同驱动力下的弯曲状态，与16关节样机试验进行了对比。结果表明：误差率最大为6.7%，最小为2.9%，说明了该理论模型的有效性。此模型为内窥镜连续型机器人弯曲求解提供了一种有效的方法。     

基于过程神经网络的六维力传感器动态解耦研究

六维力传感器动态解耦方法主要集中于不变性动态解耦方法和迭代解耦方法,其解耦效果取决于建模精度,强耦合情况下解耦误差大,工程实现复杂.文章针对这一问题提出一种基于过程神经网络动态解耦算法,将六维力传感器输入输出及网络权函数进行相同正交基展开,简化计算过程,求解六维力传感器输出输入耦合关系.实验结果表明,过程神经网络在六维力传感器动态解耦中应用效果良好,为动态解耦提供了一种新方法.     

获得精细数值模拟流动参数的新方法—微观网络模拟

为了解决油藏精细数值模拟的网格流动参数难题,依据地质事件的层次性和结构性特征,将宏观问题的求解转化成对微观对象的研究,应用微观随机网络模拟方法获得了精细数值模拟的网络流动参数;并应用定向渗流理论建立了随机网络模型,方便、灵活地构造出岩石各种类型的孔隙结构特征和润湿性特征,较好地表征多孔介质的微观静态特性;快速、有效地模拟不同静态特征岩石的微观流动参数。通过实例证实微观网络模拟是精细数值模拟获得小规模流动参数的有效方法。     

非簧载质量和轮毂电机偏心对轮毂电机驱动电动汽车平顺性的影响

以某电动汽车(EV)为研究对象,构建了8自由度车辆动力学模型,并通过频域及时域分析探究非簧载质量增加对车辆平顺性评价指标的影响。考虑到轮毂电机因制造安装误差等原因而产生不平衡磁拉力,为探究其对车辆平顺性的影响,在ANSYS Maxwell软件中分别建立外转子永磁无刷直流轮毂电机静态偏心和动态偏心的模型,研究轮毂电机偏心情况下不平衡磁拉力特性,并在时域内分析轮毂电机驱动电动汽车在路面及轮毂电机不平衡磁拉力耦合激励下的平顺性。分析结果表明:非簧载质量增加和不平衡磁拉力导致轮胎动载荷明显增加,但座椅垂向加速度没有明显变化。     

基于ANSYS Workbench的角接触球轴承摩擦热仿真研究

为探究角接触球轴承的生热和机械性能对其工作精度和使用寿命的影响，课题组基于Palmgren摩擦生热理论，建立了轴承热 结构耦合模型；利用ANSYS Workbench有限元仿真软件分析了不同转速和载荷对轴承温升的影响，求解出轴承零件的温度分布；将仿真结果与实验结果的变化趋势进行比较，验证理论模型的正确性，最后得到轴承的热特性规律。结果表明：随着内圈转速的加快和轴向载荷的增大，各部件的温度都会升高，其中滚珠的温度升高幅度最大；且转速对生热量和温升的影响更显著。该研究结果可为轴承结构的热优化设计提供参考。     

新兴媒体下电子政务满意度的径向基函数神经网络测评方法研究

电子政务满意度的测评工作有时会表现出非线性,这在新兴媒体出现后尤为明显。根据新兴媒体的特点,首先建立了基于新兴媒体的电子政务满意度评测模型。模型中用操作性满意度、交互性满意度、服务性满意度、可信性满意度和平台建设满意度反映整体满意度,进而利用结构方程理论建模。为了表征其中的非线性,将径向基函数(RBF)网络引入建模过程,并结合偏最小二乘(PLS)方法完成迭代过程的求解。实验结果表明,RBF-PLS方法比PLS方法具有更高的精度。     

基于MOMEDA与BiLSTM的滚动轴承微弱故障识别方法

针对传统的滚动轴承智能诊断模型计算效率低和准确率欠佳问题，课题组提出一种基于多点最优最小熵解卷积(multipoint optimal minimum entropy deconvolution adjusted，MOMEDA)和双向长短时记忆(bidirectional long short term memory network，BiLSTM)网络相结合的滚动轴承故障诊断模型。该模型利用MOMEDA方法增强故障特征，并结合遗传算法(genetic algorithm，GA)对BiLSTM模型参数进行优化，实现滚动轴承智能、高效及鲁棒性诊断。利用该模型对经典轴承数据集以及牵引电机轴承故障数据集进行验证，平均准确率达到了99.63%，分别比传统卷积神经网络(convolutional neural network，CNN)、单层长短时记忆网络(long short term memory network，LSTM)、双向长短时记忆网络和最新的CNN LSTM模型高16.02%，9.98%，7.01%和5.65%，验证了该模型的有效性和优越性。     

混合威布尔分布参数估计的L-M算法

混合威布尔分布模型常用来分析具有多种失效模式的机械系统或零部件的可靠性寿命数据,为提高混合威布尔分布未知参数估计的精度,利用非线性最小二乘理论,建立了小子样条件下两重混合威布尔分布参数优化估计模型,将L-M算法用于优化求解。以概率图参数估计法的结果作为迭代初始值,提高了迭代求解的速度。计算实例表明利用该方法估计混合威布尔分布参数是可行的,而且能够获得较精确的结果。     

注蒸汽水平井井筒内参数计算新模型

注入蒸汽在水平井筒内流动时，蒸汽沿着水平段的质量流量越来越小，且加速度压降不等于零，导致蒸汽的物性参数发生变化，而蒸汽物性对井筒内蒸汽的沿程参数分布有较大影响。依据质量守恒和能量守恒，建立了注入蒸汽干度沿水平段的变化方程，利用动量守恒原理，推导了沿水平井筒的蒸汽干度分布和压力分布计算公式，构建了摩擦力做功、湿蒸汽混合物密度、水平段吸汽量和井筒与油层之间的热传递计算模型，模型同时考虑了变质量流与蒸汽PVT参数的变化对计算结果的影响，采用按压力增量迭代的计算方法对模型进行求解。实例的模型计算结果与油藏数值模拟结果对比表明，新模型具有较高的计算精度。