小型车用压气机气动噪声分析

以车用压气机为研究对象,基于CFD稳态的RANS方程湍流模拟计算压气机的流场特性和宽频噪声,结果表明叶轮区域是压气机的主要噪声源.基于大涡模拟(LES)和Ffowcs-WilliamsHawkings(FW-H)方程的声比拟方法,以压气机叶轮为声源对压气机离散噪声进行预测分析.结果表明该压气机主要噪声源在叶轮区域.以压气机叶轮为声源进行仿真计算所得声压与实验值大体趋势相同,仿真值比实验值略高,误差在10%以内,表明该仿真计算方法可行,对进一步研究压气机噪声控制具有参考价值.     

船用柴油机增压器喘振的计算与特性分析

为研究压气机喘振的特点和影响因素,在现有船用四冲程柴油机仿真模型基础上,对压气机系统的模型进行改进,建立可以预测压气机喘振动态特性的仿真模型,提出确定压气机非稳定工况特性曲线的方法.柴油机在变工况下压气机发生喘振的仿真计算表明:柴油机的进气流通面积减小会造成压气机喘振,流通面积越小,喘振周期越短;空气流经压气机的时间延迟会影响压气机喘振的振幅,但不会改变喘振的周期;柴油机进气管的容积对喘振的振幅无影响,但会改变喘振的周期.计算结果和实验数据基本吻合.     

机电一体化创新实验柔性平台软件开发

在Windows环境下,采用Visual Basic以及面向对象、模块化的程序设计方法,研究开发了柔性实验平台的软件控制系统.根据实验平台的控制要求,将软件系统划分为客户机模拟实验系统、主控机实验管理系统和教学维护系统三大主要模块.利用WinSock控件实现主控机与客户机间局域网通信,采用纯软件方式编译数控机床NC代码,采用CAN总线实现上下位机之间的通信,结合OpenGL技术实现实验平台执行机构运动过程的三维仿真.经实际应用证明,该软件系统准确地完成了对实验柔性平台的控制,为培养不同层次的数控技术人才提供了理想的实验环境.     

基于改进叠加法的变几何轴流压气机性能预测

压气机作为燃气轮机的核心部件,对燃气轮机及其热力循环的性能影响显著,准确预测压气机性能至关重要。该文基于通用级特性曲线,采用改进的逐级叠加法构建了一个变几何多级轴流式压气机性能预测模型。该模型针对现代重型燃气轮机压气机的变几何特点,提出了考虑入口导叶(IGV)和可变静叶(VSV)的压气机级特性计算方法。通过在引气级所对应的连续性方程中扣除引气量的方式,该模型还预测了级间引气对压气机性能的影响。与实验结果的对比验证表明：该模型不仅可准确地预测压气机整机性能及变几何结构、级间引气对压气机性能的影响,结果的相对误差最低可达0.450%,而且可得到压气机各级的几何参数和热力学参数,为后续开发压气机部件稳态和动态模型提供了基础。     

纯电动汽车动力性能分析与计算

对纯电动汽车车载电动机的动力特性进行了研究分析。建立了纯电动汽车动力性能计算模型,并在MATLAB平台下开发了纯电动汽车动力性能仿真软件系统。基于此软件系统选取三款不同动力特性的车载电动机与三组变速箱组合进行了仿真测试,对车载电动机额定转矩、额定功率和最高转速对汽车最高车速、爬坡性能以及加速性能的影响进行了归纳总结。首次以方程形式建立了准确的纯电动汽车动力性能计算模型。     

基于坐标法的涡喷发动机特性计算①②

压气机特性数据是通过大量实验而获取的,结合发动机调节规律对压气机特性数据进行计算,可获得整台发动机的特性,从而缩短发动机研制周期。该文根据某研制中的压气机特性数据,使用坐标数值方法对航空发动机特性进行了计算研究,且基于VB语言开发了相关的程序,实现了高压压气机和低压压气机共同工作线的计算、绘制以及发动机的特性的计算。     

压气机叶顶间隙变化规律及对气动性能的影响

以大涵道比涡扇发动机系列的十级高压压气机为研究对象,在压气机部件、核心机及整机平台上详细开展了压气机叶顶间隙变化规律及其对气动性能影响的试验研究,同时结合叶顶间隙对跨音级、高亚音级和低亚音级的仿真验证,得到了压气机不同级对叶顶间隙的性能敏感区,进而揭示了叶顶间隙影响多级压气机整机性能的机理。结果表明:不同尺寸的压气机叶顶间隙变化规律具有一致性,经验证主要和离心力及温度场相关。间隙增大后压气机设计转速下的流量压比特性和流量效率特性均整体下降,尤其后面级间隙对气动性能有显著影响。随着叶顶间隙的增大,压气机的跨音级因叶展较高叶顶间隙与叶展比较小,未出现效率突降的情况,但是后面亚音级做功能力明显降低,间隙影响主要集中在后面级即亚音级,使得压气机典型工况的效率和裕度均有所下降。     

跨音速压气机非设计点性能预测

基于二维流线曲率法数学模型,参考公开发表的研究成果,拓展了一种适应于跨声速压气机的损失和落后角模型,并考虑3D和雷诺数的修正,对轴流跨音速压气机转子NASA Rotor37进行了数值计算,得到了设计点与非设计点的特性曲线,并与实验数据进行了对比和分析.结果表明,该方法能较好地预测轴流压气机特性和参数分布,可为压气机的设计和优化提供参考.     

基于环形拓扑自适应差分进化算法优化神经网络的压气机流量特性预测

为提升轮机模拟器中柴油机非额定工况下的仿真精度,提出一种基于有限数据的混合方法来预测多工况下的压气机流量特性.该方法采用一种基于环形拓扑差分进化算法来优化三层前馈神经网络参数,利用有限的给定工况下的流量特性数据,预测压气机流量特性曲线.采用神经网络来拟合压气机流量特性的非线性映射关系,利用差分进化算法优化调整神经网络的连接权重、连接偏置、连接开关等难以调整的重要参数.仿真结果表明,基于有限数据的方法可较好地拟合船舶压气机流量特性,采用环形拓扑的自适应差分进化算法优化调整神经网络的重要参数具有一定的有效性.本文提出的混合方法具有更好的泛化能力和搜索精度,可作为处理类似预测问题的有效手段.     

多电弧焊接过程监测教学实验平台设计

该文基于LabVIEW虚拟仪器开发平台,该文自主研制了一种多电弧焊接过程参数监测教学实验平台。该平台的硬件装置包含触控显示主控模块、数据采集滤波模块、特征参数传感模块和高频高压信号隔离模块等构成,软件系统分别针对单丝熔化极气体保护焊、双丝熔化极电弧焊、钨极氩弧焊和等离子弧焊焊接过程,开发了各自的焊接电流、电弧电压和熔敷金属温度等参数检测记录与分析模块。该实验平台已经用于开具了多项创新实验项目,教学实践表明,该平台具有良好的人机界面和智能评价特性。教学平台的应用和创新实验项目的实施,有效提升了学生对现代科学知识的应用与创新实践能力,为新工科创新人才的培养提供了支撑。     

动力设备综合实验平台的计算机模拟

设计了动力设备综合实验平台，该平台含制冷压缩机性能实验、冷凝器传热性能实验、制冷系统循环性能实验、风机和水泵性能实验，并对其计算机模拟系统的关键技术进行了研究、分析，该模拟软件采用Mi-crosoft SQL Server数据库，利用VB6.0开发，具有良好的运行效果。     

传感器在环自动泊车仿真测试系统设计

针对智能网联汽车自动泊车功能实车测试成本高、周期长、重复性差问题,基于硬件在环及计算机数值模拟仿真技术,以自动泊车传感、控制系统为主要测试对象,搭建实验室环境下传感器在环自动泊车仿真测试系统,借助美国国家仪器公司(National Instruments,NI)软硬件实时平台、CarMaker虚拟仿真场景软件模拟仿真自动泊车交互场景、车辆底盘动力学特性及超声波传感器特性,集成开发摄像头视觉注入板卡、超声波物理回波仿真板卡仿真模拟传感器物理信号,虚实结合构建了完整的传感器在环自动泊车测试验证环境.以某车型实车带自动泊车功能的智驾控制器、超声波传感器为被测对象,搭建垂直停车位场景对仿真测试系统进行测试验证,仿真实验结果证实测试系统能够为自动泊车提供安全、高效的测试验证平台,助力自动泊车控制算法开发.     

基于虚拟现实技术的航空发动机机务训练系统

基于虚拟现实技术,结合发动机的操作逻辑和数学模型,创建了具有强真实感和沉浸感的航空发动机试车环境,可进行发动机的机务训练,为熟练机务操作与检查、故障排除等提供了一个极其便利的平台。     

基于VR-Platform数字矿山仿真系统的建立与应用

基于数字矿山三维建模与虚拟现实研究理论,选用VR-Platform虚拟软件平台结合三维虚拟仿真技术,建立数字矿山仿真系统。经过收集资料,将矿山数字高程模型(DEM)导入3ds Max中进行三维仿真建模、纹理贴图、烘焙处理及灯光设置等,然后将烘焙好的模型导入VR-Platform虚拟现实软件平台进行后期加工与处理,最终实现数字矿山的多层次、多功能、多阶段综合性仿真系统服务平台。该平台对矿山的发展建设、决策部署、信息管理、科学研究等具有十分重要的意义。     

冷连轧仿真系统虚拟对象级的设计要点

以某钢厂2030 mm五机架四辊冷连轧机系统为仿真原型,建立了4级结构五机架冷连轧过程动态仿真系统,讨论了对动态轧制过程与实体设备动态行为进行仿真的虚拟对象L0级的结构、功能.建立了含有移动数据库的分布式仿真数据库系统(DDBS),模块化设计仿真模型程序以提高可重性和仿真系统的安全性与可维护性,实现了冷连轧虚拟对象级的基于Web的客户层、应用层、资源层3级结构仿真平台,提供了基于Web服务的人机界面支持系统.设计的冷连轧虚拟对象级为研究和开发轧制自动化新技术而需要进行的虚拟轧制实验提供了合适的平台.     

车辆转向工况准确模拟方法研究

 以虚拟轮胎与地面间的相互作用力为思路,构建由电动助力转向系统、转向阻力矩加载装置及测控系统组成的车辆电动助力转向系统(EPS)试验平台,研究车辆转向工况的准确模拟方法。设计双闭环实时控制策略,以提高力矩加载装置伺服电机的力矩输出精度,并从软件、硬件层面设计伺服电机防超程控制策略,以保障试验平台应用过程的安全性。对某乘用车原地转向工况进行EPS 试验平台模拟试验,并对试验平台控制系统的实时性进行硬件在环试验,结果表明,设计开发的控制系统及其控制算法能够满足实时性、准确性要求,实现了车辆转向工况在EPS 试验平台上的准确模拟,可为车辆EPS 控制器的开发、调试提供良好的试验环境。     

基于PXI的航空发动机尾气静电监测系统

通过对航空发动机静电监测技术的原理及其现状分析,设计了一套基于PXI总线的航空发动机尾气静电监测系统。详细介绍了系统硬件组成与相关软件功能模块设计。该系统以PXI主控计算机为核心,以LabVIEW软件编程为系统开发工具,有效地提高了系统的自动化程度、灵活性和可靠性,降低了系统组建成本。在实际模拟测试中,能够准确快速地监测到发动机尾气中故障颗粒,取得了应用效果,具备推广与应用前景。     

基于能耗感知的虚拟机迁移管理软件

【目的】在云计算环境中,通过虚拟机在线迁移可以实现服务器的节能优化。【方法】对多种虚拟机迁移模型进行综合分析,研发一个虚拟机在线迁移管理软件,实现云环境的监控与虚拟机迁移模拟,并采用cloudsim作为云仿真平台对虚拟机在线迁移管理软件(Energy-aware Live-migration of Virtual Machine Manager Software,ELVMan)的应用进行测试。【结果】该软件可有效指导降低能源损耗。【结论】通过该软件可以为现实的云环境集群选择最优的迁移策略,达到最大化节能。     

基于Hadoop的云计算试验平台搭建研究

Hadoop是一个免费的开源云平台,是允许在集群计算机上分布式处理大数据的软件框架。它是一种可靠、高效、可伸缩的云平台,很适合在实验室环境下进行模拟测试。以Hadoop为基础,借助虚拟机VMware以及Linux、ubuntu、Hadoop、java--jdk等软件,详细地介绍了单机环境下的虚拟云平台搭建过程,并给出具体的实例搭建过程。在设计实例中详细的论述了虚拟机、java、Hadoop等软件的安装、设置、测试过程。实现了在实验室环境对云平台的虚拟,并提出了在搭建试验平台时应该注意的用户权限、路径配置和使用SSH服务程序等问题。该试验平台为系统中间件和应用服务的开发提供了基础。     

某航空发动机压气机叶-盘耦合振动分析

基于循环对称结构模态分析基本理论,建立并验证压气机叶-盘结构耦合振动特性分析方法和流程。在能够线性求解的前提下,考虑叶-盘间实际连接情况,不忽略叶片榫头与轮盘榫槽间应力状态对振动特性的影响。选取某民航发动机高压压气机第三级叶-盘结构为分析对象,提取结构特征参数,在ANSYS软件中建立起叶-盘结构的三维有限元模型,并进行耦合振动仿真分析。首先计算该叶-盘结构在不旋转工况下的频率和振型,然后计算其在常用转速工况下存在预应力时的频率和振型,分析得到离心载荷对频率和振型的影响规律。最后分析其行波振动特性,计算3节径1,3,5阶行波节径振动频率。考虑外缘叶片受到周期性气体力对叶-盘的激振影响,画出共振特性曲线,为后续结构分析和排故提供依据,同时也为压气机叶-盘结构的振动特性分析提供了便于工程应用的方法。