基于响应面法的除沙料斗优化研究

料斗作为除沙车最重要一部分，影响着清理积沙的效率。为了增大料斗式除沙车的除沙量及降低最大除沙阻力，对料斗的工作参数进行响应面优化。首先，采用Box-Benhnken设计方法对料斗转速、料斗张角及除沙深度等主要因素进行三因素三水平试验设计；然后，创建关于响应目标的回归模型并进行方差分析；最后，分析各因素交互作用对响应目标的影响，通过响应面法对料斗工作参数加以优化。结果表明，对响应目标影响程度从大到小依次为除沙深度、斗张角与转速；当料斗转速为25 r/min,料斗张角为125°,除沙深度为105 mm时，除沙量达到最优值43.375 7 kg,最大除沙阻力达到最优值335.135 N。该研究可对料斗式除沙车相关设计提供参考。     

铁路轨道除沙车除沙装置的离散元仿真分析与试验

为研究除沙车作业时的性能参数,以自主研发的铁路轨道除沙车为研究对象,运用EDEM进行除沙性能虚拟试验;建立了除沙车机械—沙土离散元接触模型,分析了沙粒在除沙车内集沙、排沙、抛沙的动态过程和数值规律。研究表明,仿真分析和试验结果较为吻合,额定工况最大除沙质量110kg/s,集沙铲和沙扇最大工作阻力分别为6500N和1650N,最大转矩分别为1100N·m、200N·m,抛沙扇转速在250r/min时满足最近抛沙距离设计指标。研究结果对除沙车性能参数的选取和结构优化设计有重要指导意义。     

管内旗形件后掠角对油类介质对流换热的影响

实验研究了水平圆管内插入旗形件时其后掠角对30~#透平油的对流传热及流阻特性的影响。实验圆管为Φ24 mm×2 mm×700 mm的紫铜圆管,后掠角为86°,81°,76°,70°,65°五种。其它参数范围为:146≤Pr≤206,1067≤Re≤6857,0.07相似文献   

基于正交试验的间歇传动链动力学仿真研究

以间歇传动链为研究对象,建立了该系统的虚拟样机。运用正交法设计试验,选择输入轴转速、导轨材料阻尼系数、链条和导轨之间的库仑动摩擦系数、预紧弹簧刚度和集中质量共5个因素作为试验参数,以链条附件加速度值作为振动指标,进行了间歇传动链的动力学仿真研究。     

轨道除沙车集沙铲功耗分析与形状优化

基于离散元法,利用EDEM软件中的Hertz-Mindlin接触模型,研究沙子物理特性和集沙铲几何特点,建立基于EDEM软件单叶集沙仿真模型。分析了集沙铲转速为90 r/min,100r/min,120 r/min时,沙堆沙粒能量的数值规律,计算出在额定工况下3种转速下所需功率分别4.24 kW,5.29 kW,7.46 kW。同时对定转速120 r/min下集沙铲叶片形状进行优化,通过仿真得到平板集沙铲以及集沙铲末端弧度半径分别为700 mm,500 mm,300 mm时的受力情况,分析后得到集沙铲末端弧度半径为500 mm时受力峰值最小,作用过程中受力较为均匀,所受冲量较小。     

螺旋槽丝锥几何参数对切削力的影响

螺旋槽丝锥结构复杂,刀具寿命较短,为了研究螺旋槽丝锥的切削性能,对螺旋槽丝锥进行受力分析,建立丝锥 的力学模型。用SolidWorks建立螺旋槽丝锥的三维模型,用仿真软件AdvantEdge FEM模拟螺旋槽丝锥攻丝过程;采用 正交试验法分析HSS-Co-PM ASP2030高速钢螺旋槽丝锥加工AISI-4/30合金结构钢时的切削性能;利用极差分析法研究 螺旋槽丝锥几何参数端面前角γp、切削锥角,kr、沟槽螺旋角w对切削力的影响。试验结果表明：沟槽螺旋角对切削力的 影响最大,其次是端面前角和切削锥角。螺旋槽丝锥加工合金结构钢取沟槽螺旋角35°,切削锥角12°,端面前角2°时切 削力最小,能有效提高刀具寿命     

适用于具有未知或变化时滞的PID自适应控制器

本文通过把Smith型预估和补偿方法与PID控制算法相结合,提出了一种新的、简单而有效的SIOS自适应控制算法,此法便于在实际中应用推广。文末给出了数字仿真与物理仿真结果。     

Ng10二通插装阀结构形状及参数的试验研究

本文提出了测量Ng10二通插装阀静,动态性能的试验方法,测试了阀套开口形状、各种尾部结构的阀芯、阀芯行程、阀芯锥度、控制盖板阻尼孔尺寸等结构形状参数对插装阀静、动态性能的影响,并对试验结果进行了对比分析.在此基础上.确定了本文述及条件下的最佳结构形状和参数.     

斜交角变化对斜交弯梁桥结构内力影响的计算分析

以一座斜交弯梁桥为工程背景,利用ANSYS软件建立该桥计算模型。采用结构有限元计算方法,运用参数变异法,计算在恒载和预应力作用下不同斜交角,即15°,30°,45°和60°,对斜交弯梁桥结构的边跨支撑、墩顶及跨中等关键位置产生的内力影响,对比随斜交角的变化,分析引起关键位置内力变化的规律及成因,验证了连续斜交弯梁桥空间力学分析采用板单元有限元素法的合理性,供工程设计及施工部门参考。     

基于气动雾化机理的喷嘴性能试验研究

针对目前气动雾化喷嘴结构复杂、雾化液滴不均匀等问题,设计了气相通道斜度为30°,45°,60°的3种喷嘴,基于气动雾化机理,以自来水为试验工质,利用相位多普勒粒子测量仪检测了气液比、气相通道开口斜度及气相压力对雾滴粒径、喷雾宽度以及雾化沉积量的影响。结果表明：气液比相比于气相通道开口斜度、气相压力参数对雾滴粒径的影响明显;随着气液比的增大,雾滴粒径变小,雾化颗粒更加均匀;气液比对喷雾宽度的影响同样十分明显,随着气液比增加,雾化角变大,喷雾宽度增加,且喷雾宽度内的雾滴沉积量呈现正态分布。设计的气动雾化喷嘴可使雾化效果得到较大改善。     

水下探测中目标的回波信号研究与分析

在充分考虑各光程间差异的情况下,推导出水下探测条件下平面目标的回波信号功率方程,并对目标大小、水质参数及激光入射角等因素对信号功率的影响进行仿真分析。仿真结果表明,接收到的信号功率会随着传播距离、入射角和水质参数的增大而减小,随着目标的增大而增大;在相同的环境条件下,对于忽略各光程间差异与未忽略各光程间差异这两种情况下得到的信号功率是不同的,它们之间的差异随着距离、水质参数、目标大小的增大而增大。     

千吨级注塑机十字头轴孔配合的接触分析

针对曲肘式注塑机短连杆与十字头轴孔配合接触部分容易发生疲劳失效状况,以短连杆与十字头轴孔配合接触 对为研究对象,应用有限元法通过等效简化建立有限元接触模型。充分考虑轴孔配合表面接触微粒间的相互作用影响, 运用大型有限元软件ANSYS中的非线性有限元仿真方法,数值计算并分析了不同作用力、不同摩擦系数下接触面的接 触状态。结果表明,轴孔配合在轴受作用力变形后,接触面出现应力集中,接触应力与摩擦应力由轴外侧往内侧逐渐递 增,为分析轴孔配合接触失效提供了一定的依据。     

达里厄垂直轴风力机叶片螺旋变异优化研究

针对传统达里厄( Darrieus)直叶片垂直轴风力机在运行过程中出现叶片动转矩周期波动性大,动转矩系数曲线 震荡剧烈,造成对风轮旋转主轴的强烈冲击及风力机功率输出不稳定等问题,文章提出对Darrieus垂直轴风力机传统直 叶片进行螺旋扭曲变异设计,以改善风力机叶片的动转矩输出性能。结合SolidWorks和MATLAB完成风力机模型的三 维参数化建模,在流体仿真软件FLUENT中完成模型的数值模拟仿真计算。通过螺旋扭曲角的单因素试验验证了变异 设计叶片输出的动转矩性能周期波动性降低,平均动转矩得到提高,并确定螺旋扭曲角的优化区间。文章构建了风力机 系统模型建立与仿真体系,采取螺旋扭曲变异设计,改善了风力机叶片输出的动转矩性能,初步确定合理的螺旋扭曲角 分布范围为：70°~ ll0°。     

晋南黄土结构性与湿陷性的相关性研究

针对黄土结构性与湿陷性相关性研究还不够完善的问题，采用晋南地区湿陷性黄土进行压缩试验以及湿陷试验，主要研究湿陷系数随结构性参数的变化规律。结果表明：黄土结构性随竖向压力增大及含水量的提高而变弱；竖向压力为200 kPa时，湿陷系数最大；黄土结构性是造成其湿陷性的重要原因，结构性越大，湿陷系数相应也越大。     

基于WRF模式的康定地区风吹雪易发性判断

为给通过地形复杂,缺少气象资料的西南艰险山区的铁路研究风吹雪易发性提供方法,以位于该区域的四川省康定市为例,采用中尺度数值天气预报模式(The Weather Research and Forecasting Mode, WRF)对该区域气象要素的时空分布进行模拟。基于WRF模式中各种参数的特点,设计4种参数方案进行计算,采用双层网格嵌套达到降尺度模拟,为了高精度解析大气边界层过程,在竖直方向、近地面1.5 km高度内加密为15层,提取康定站计算结果与观测结果进行比较。结果表明,WRF模式的计算结果符合康定市气候特征,气象要素的相关系数均高于0.5;风吹雪发生概率从高到低的区域依次为康定市东部和南部边缘的贡嘎山区,内部的大雪山段,以及位于101.7°E～102.0°E位置处的铁路线路,概率分别为19%、14%和12%,其他区域的概率低于4%。     

多刚体大惯量非线性系统试验与在环仿真

为研究多刚体多自由度质量矩系统的动态特性,建立了大惯量非线性硬件在环仿真系统的数学模型和实物样机,研究了变参数PID改进算法。该试验系统用于多自由度质量矩平衡系统的动态响应分析、控制算法研究和复杂系统的解耦控制。试验结果表明:在±10°的干扰下该系统能够保持动态平衡,具有仿真效果符合实际工况、算法可行和有效的特点。     

车辆减振器Kriging模型的结构参数寻优及试验验证

为对某款液压筒式减振器进行结构参数的优化,建立了压缩、复原行程的数学模型,并进行台架试验,以活塞复原孔直径、复原节流阀片缺口高度、复原阀弹簧预紧力3个结构参数为优化变量,复原行程最大阻尼力为优化目标,仿真分析了开阀后优化变量与优化目标间的关系,建立了Kriging近似模型并利用多岛遗传算法对3个结构参数进行寻优。将优化前后的结构参数进行仿真分析和试验验证,与预期值相对误差分别为0.446%和1.82%,表明该近似模型可靠且减振器能量耗散性能得到了提升,为其他结构参数的分析设计及性能的优化提供了一种方法。     

全断面隧道掘进机工作参数匹配规律的挖掘与利用

为提高隧道掘进机工作效能和利用率，以采集的秦岭隧道工作数据为对象，分析研究了不同掘进状况下工作参数间的匹配规律，对比分析了各类掘进状况下的切削比能，获得了掘进机正常掘进状况下的FPI与切割系数C的制约方程，得到了软、硬岩条降下的推进力、扭矩需求方程，并且从统计角度获得了切割系数的概率密度分布函数。所获得的相关规律以及处理方法，为掘进状况的预测和掘进参数的优化提供了一定的知识和技术支持，对于掘进机的性能评价和掘进机设计部具有重要的参考价值。     

过渡段路基刚度变化规律的试验研究

为了了解武广客运专线过渡段路基的整体刚度系数和阻尼系数,采用激振法(强迫振动)对武汉试验段涵-涵过渡段和路-桥过渡段路基的不同位置进行了激振试验,成功地获得了过渡段路基不同位置的相关指标,不仅为过渡段路基的强度、变形分析和仿真试验提供了必要的动力参数,同时也进一步验证了过渡段路基设计和施工的可靠性.     

二级复合抛物面聚光器(CPC)性能仿真及光伏发电实验研究

构造出一个由2个复合抛物面聚光器(CPC)叠置组成的二级复合抛物面聚光器(CPC),为改善二级抛物面聚光器(CPC)的整体性能,对影响聚光器性能的3个关键参数,采用正交试验设计、方差分析和水平搭配的方法进行分析,并确定了二级CPC的优化结构形状。运用PRO-E建立二级CPC三维模型,并导入Tracepro软件进行性能仿真分析。用氙灯作为模拟太阳光源,对一组二级CPC模型装置进行了实验测试,仿真和实验的结果表明:二级CPC的结构形状为12°/35°~22°时,聚光器有效聚光比约为2.5,有效接收角为25°左右;由该聚光器构成的聚光光伏发电系统和太阳能非聚光光伏发电系统相比,功率积分值在夏至日提升了246%,春秋分提升了252%,冬至日提升了400%。