全海深沉积物保压取样装置设计及试验研究

为了实现全海深沉积物保压取样,提出基于着陆器的自密封式全海深沉积物保压取样系统。针对着陆器承载能力有限的问题,设计了花瓣压缩环形取样、下端自封闭、两端自平衡的新型取样机构,避免了传统大口径球阀的设计。对取样器贯入过程进行分析,计算最大贯入力的值为786.5N,为验证计算结果,搭建了试验台架以模拟沉积物的取样过程,在不同性质的粘土中测试了取样性能和贯入力,试验结果与计算结果基本相符合。贯入-取样测试结果还表明,对于塑性和硬塑性粘土,所提出的取样机构具有较好的取样效果,而对于流塑性粘土,取样器的取样效果较差。基于所得的贯入力设计了传动和驱动机构,对驱动电机进行了选型和封装。为验证取样器在高压下的工作稳定性及保压性能,在60MPa和100MPa高压舱内进行了多次测试,试验结果表明,取样器能够保持测试压力的80%以上。最后,在中国2021大洋科考TS21航次中,搭载“奋斗者号”载人潜器在西菲律宾盆区和马里亚纳海沟进行了三次原位测试,所提出的取样器均完成保压取样任务,共获取保压沉积物样品710ml。本研究所提出的全海深沉积物保压取样系统,包括新型超高压保压取样机构设计,充油电机的封装技术,全海深保压取样器压力补偿技术等,为类似系统的设计提供了理论和工程基础,可广泛应用于其他深海保压取样系统。     

塔式起重机安全装置试验方法的研究

针对塔式起重机安全装置精度低、灵敏度低、可靠性差的问题 ,采用有限元分析软件对力矩限制器几个常用的安装位置进行分析 ,建立应变—起重力矩曲线 ,并借助于塔机整机性能试验台测试应变以确定力矩限制器最佳安装位置 ;测试起重量和工作幅度以获得塔机实际起重力矩曲线 ,通过与理论力矩曲线比较 ,对力矩限制器精度进行标定。     

大跨空间结构减震控制装置设计与试验研究

基于大跨空间结构振动主动控制方法,以超磁致伸缩材料为核心元件,充分利用其输出力大、响应速度快、可靠性高、驱动电压低等优良磁控特性设计出一种将电磁能转化为机械能的减震控制装置—超磁致伸缩作动器,分析了其工作原理和设计方法,然后对其进行力和位移输出性能测试.结果表明,该作动器磁路结构良好,磁机转换效率较高,在驱动电流作用下可输出较大的力和位移,其与驱动电流基本呈线性关系且对电流的变化非常敏感,为这种作动器在大跨空间结构中的应用打下了良好的基础.     

低压线路无功补偿装置谐波保护的实验研究

现有低压线路无功补偿装置不具备谐波监测与保护功能,由于谐波干扰造成装置退出运行、电容器损坏的事故频繁发生,严重影响装置安全运行和电网经济运行水平。应用数字信号处理器TMS320C32设计实现了低压线路无功补偿装置的谐波实时监测与保护,实验研究与现场运行表明,该方法能够有效地提高现有装置抵御谐波干扰的能力和并联补偿电容器运行的可靠性。     

一种直流互感器暂态校验装置及校验算法设计

暂态校验设备缺乏、校验技术水平较低和缺少试验规范是导致当前直流互感器暂态校验试验无法开展的重要原因,为了解决上述问题,研制了一种基于高速采样与FT3实时快速解析技术的直流互感器暂态校验装置.提出测量阶跃波形参考电平的众数法和平均值法,并对其进行分析比较,基于众数法的阶跃波形测量的准确度更高,故利用该暂态校验装置对某厂家的直流互感器进行暂态特性试验.试验结果表明,该直流互感器暂态校验装置可实现模拟量与数字量输出的直流互感器的全暂态参数校验.     

新型限速切断阀的设计及实验研究

设计了一种液压电梯用新型限速切断阀,通过建立数学模型,利用Matlab中的Slmulink仿真软件进行了数值仿真.分析了限速切断阀内部黏性阻尼孔直径、进油口压力以及电梯负载质量大小对其动态性能的影响.在液压电梯实验台架上对限速切断阀进行了实验研究,仿真和实验结果基本吻合.采用EN81-2标准对限速切断阀的动态性能指标进行了考核,结果表明这种新型限速切断阀符合液压电梯的设计要求.     

颗粒帘换热器气体变径均流装置的设计与实验研究

设计6种不同结构形式的颗粒帘换热器气体变径均流装置,测得各变径均流装置出口气流的纵向与横向分布及其流动阻力,并分析了入口气流流动特性对变径均流装置出口气流均匀分布程度的影响。实验结果表明:气体变径均流装置的流动阻力随出口气流均匀分布程度的增大而增大;变径均流装置出口气流均匀分布程度随入口气流Re数的增大而减小;5#变径均流装置出口气流纵向分布相对均方根值仅为0.072 1,横向分布相对均方根值仅为0.038 6,气流分布均匀程度满足实验精度要求,展现出良好的应用前景。     

受约束早龄期混凝土收缩开裂的理论预测和试验研究

金南国，金贤玉，田野为了揭示受约束混凝土内部的应力发展以及更好地预测混凝土的开裂时间，研究了纤维对高性能混凝土早龄期力学性能与干燥收缩的影响，考虑徐变、约束度等影响因素，在弹性理论基础上，推导了受约束混凝土环应力增量表达式，采用应力破坏准则预测受约束混凝土开裂时间.研究结果表明，在特定的配合比下，掺加聚丙烯腈纤维使混凝土各龄期的干燥收缩应变降低2％～20％，且降低幅度随着龄期的增加而减小；掺加聚丙烯腈纤维可以延迟混凝土的开裂时间，减小裂缝宽度.针对受约束混凝土环，理论预测掺纤维与未掺纤维混凝土的开裂时间分别为28和22 d，理论预测结果与试验结果吻合良好.     

利用差动原理和采样补偿提高工作台精度

针对精密定位工作台目前存在的高精度、大行程和低成本难以协调的问题,提出一种差动式结构的工作台,利用动态采样的方法对开环误差进行标定,建立误差模型,通过控制上下叠加的两个工作台差动对系统误差进行动态补偿.研究表明:利用差动原理对误差动态补偿的方法有效提高了工作台精度和系统灵敏度,为微位移机构的设计提供了新的思路和方法.     

热解氯化镁气相反应实验装置的设计

基于海绵钛生产工艺过程中副产物氯化镁的综合利用问题,提出以钛冶炼过程中蒸馏工序段熔融氯化镁为原料,在通氧条件下,熔融态氯化镁直接热解,产物为高附加值的氧化镁和氯气．本文针对气相反应,设计主反应器文丘里管的形状与尺寸、盛装容器的形状与尺寸、电阻炉的选取及收集装置的选取与其尺寸．