多绳摩擦提升机钢丝绳张力检测方法研究

阐述了多绳摩擦提升钢丝绳张力不平衡的危害及目前国内外对其张力检测的主要方法,进一步完善了根据＂三点弯曲法＂测力原理的钢丝绳张力检测方法。提出了适合我国矿山的多绳摩擦提升机钢丝绳张力检测实用方法。     

转子突加不平衡的碰摩响应

航空发动机等高速旋转机械在工作时会出现叶片掉块、飞失等突加不平衡情况,突加不平衡引发的碰摩可能导致转子失稳和系统的破坏.本文对一个具有非线性支承刚度的跨中转子在突加不平衡时的碰摩响应进行了数值仿真,计算发现系统在突加不平衡发生后将会出现6种不同的碰摩响应形式,给出了参数-突加不平衡转速平面上不同稳态动力学响应模式的边界曲线,同时针对系统在突加不平衡发生后减速通过临界转速时的失稳现象,给出了失稳边界,研究表明增大转子阻尼,降低转静接触刚度和摩擦系数,可以减小失稳的转速范围.分析了参数对系统瞬态响应的影响,瞬态响应随转速的变化会发生跳跃,而瞬态响应随突加不平衡偏心量的变化,在低于共振转速时是平缓增大的,而在高于共振转速时也会有跳跃发生.     

Static Force-Based Modeling and Parameter Estimation for a Deformable Link Composed of Passive Spherical Joints With Preload Forces

To balance the contradiction between higher flexibility and heavier load bearing capacity, we present a novel deformable manipulator which is composed of active rigid joints and deformable links. The deformable link is composed of passive spherical joints with preload forces between socket-ball surfaces. To estimate the load bearing capacity of a deformable link, we present a static force-based model of spherical joint with preload force and analyze the static force propagation in the deformable link. This yields an important result that the load bearing capacity of a spherical joint only depends on its radius, preload force, and static friction coefficient. We further develop a parameter estimation method to estimate the product of preload force and static friction coefficient. The experimental results validate our model. 80.4% of percentage errors on the maximum payload mass prediction are below 15%.      

受两个频率激励和皮带驱动的具有干摩擦的振子的动力学分析

一个可调节速度的皮带驱动的干摩擦振子系统,设其干摩擦力大小是常值且两个激励频率是谐调的,本文对这个简单的力学模型进行了研究,分析了Filippov系统中可能出现的四种余维-1sliding分岔并给出数值模拟.分析表明：该系统具有极其丰富的sliding分叉现象,较小的激励频率易引起非光滑分岔现象.     

Neural network modelling on temperature coefficient of surface tension and its usage in melting point prediction of nanosized metal particles

Temperature coefficient of surface tension is a very important parameter to calculate phase diagrams of nanoparticle metal systems. In this paper, neural network calculation was for the first time used to evaluate the temperature coefficient. It shows that the constructed neural network can predict the temperature coefficient values for 37 metals, with the deviation from the averaged experimental measurements smaller than 25%. Furthermore, the neural network predictions were compared with the calculated values by using an empirical equation and it shows a better performance.     

Finite element modelling of machining of AISI 316 steel: Numerical simulation and experimental validation

The objective of this research is to modeling the thermo mechanical behavior when machining a stainless steel (AISI 316) and to determine the influence of the friction coefficient in the tool-chip interface on cutting and feed forces, cutting temperature, plastic strain, plastic strain rate, maximum shear stress and residual stresses. An experimental validation of the cutting process was conducted in order to verify the numerical simulated results and the comparison shows that the friction modeling at the tool-chip interface has a significant influence on the final results.Therefore, it can be concluded that the friction coefficient has a strong effect in the cutting process and is crucial to obtain valuable predictions when machining with the FEM model.     

混凝土板裂纹扩展的态型近场动力学模拟

构建考虑混凝土拉压异性和宏观断裂特征的混凝土类材料非局部态型近场动力学本构模型,并通过引入动态松弛、系统失衡判断和力边界等效等算法,构建适于分析混凝土类材料和结构变形破坏过程的态型近场动力学数值模拟体系.通过分组模拟和定量计算,分析算法的收敛性、计算精度和效率等问题;在此基础上开展含不同角度中心裂纹混凝土板的破坏模拟.     

A control for an insectomorphic robot in motion along a vertical corner and a horizontal beam

The problems of climbing a vertical corner and of moving on a horizontal beam while maintaining dynamic balance are solved for a six-legged robot. The opening angle of the comer is equal to Gp/2, and robot climbs it from a horizontal supporting surface. The motion is implemented using dry friction forces. The motion pattern in the passage from the horizontal surface on the corner and the motion in the upward direction are determined by the structure of the gallop gait. Using computer simulation, it is shown that a friction coefficient equal to 1.1 is sufficient for implementation of the motion constructed. In the motion on a narrow beam, the robot goes by a diagonal gait on the front and back legs. The middle legs are used as fly wheels in order to control the kinetic moment of the body relative to the supporting diagonal to reach robot stability in the top position. A PD-controller is designed that provides the required control of the relative motion of the middle legs. The results of computer simulation of the controlled robot dynamics are presented.     

聚氨酯橡胶摩擦轮有限元及疲劳寿命分析

针对汽车滑板输送机聚氨酯橡胶摩擦轮的开裂问题,对摩擦轮与滑板之间的相互作用进行预压紧力和接触摩擦驱动有限元分析,获得摩擦轮的应力和变形分布等结果. 在获得摩擦轮周向应力分布的基础上,根据疲劳裂纹扩展公式对聚氨酯橡胶部分进行疲劳寿命分析,验证是否满足设计要求. 分析过程和结果能为聚氨酯橡胶摩擦轮的详细设计提供参考.     

聚氨酯橡胶摩擦轮有限元及疲劳寿命分析

针对汽车滑板输送机聚氨酯橡胶摩擦轮的开裂问题,对摩擦轮与滑板之间的相互作用进行预压紧力和接触摩擦驱动有限元分析,获得摩擦轮的应力和变形分布等结果.在获得摩擦轮周向应力分布的基础上,根据疲劳裂纹扩展公式对聚氨酯橡胶部分进行疲劳寿命分析,验证是否满足设计要求.分析过程和结果能为聚氨酯橡胶摩擦轮的详细设计提供参考.     

Measuring and reducing axial motion of flat belt by finite element analysis

A simulation method for estimating and reducing axial motion of flat belt is developed by using a commercial finite element (FE) code, MARC. The simulated results of the axial motion rate have good agreement with the experimental ones. This research further shows that the axial motion of flat belt can effectively be reduced by setting an added steering roller to center position of the belt loosen span. Observing the deflected configuration of belt centerline and its expanded shape on two roller surfaces, we find a phenomenon that the belt wraps on the roller surface spirally and rotates with the roller without slippage. The mechanism of the belt axial motion is clarified in this paper.     

柴油机缸盖有限元分析

用Abaqus将对流热边界耦合至固体传热计算中,得到柴油机缸盖的温度场.在此基础上进行预紧力和爆发压力-热应力2种工况的数值仿真.仿真结果可以帮助确定各影响因素造成的缸盖应力集中的主要位置,为结构设计和改进提供参考.     

弹性预紧约束非线性对结构振动的影响

针对大型空间可展开结构中存在的关节非线性间隙约束问题,研究弹性预紧约束非线性对结构动态特性的影响.首先,基于轴向拉伸力学模型,构造了轴向拉伸关节三维梁单元.其次,使用Kelvin-Voigt接触及Coulomb摩擦模型,建立了粘弹性预紧约束下整体结构非线性动力学方程,继而分析了不同预紧约束下关节对结构非线性振动的影响.结果表明,在关节非线性约束下,结构振动传递特性的高频响应增加,低阶振动能量传递到高阶振动上.     

气动薄膜执行机构模型优化及参数辨识

在气动调节阀中,针对智能电气阀门定位器控制算法的开发通常需以气动薄膜执行机构模型为基础;本研究对应用于气动薄膜执行机构的传统Karnopp摩擦模型进行了优化,对动静摩擦判断条件DV(临界速度)进行修改,修改后的模型解决了DV如何选取这一问题。同时对传统气动薄膜执行机构模型的参数辨识方法进行改进,将多元线性回归和最小二乘法应用于估算气动薄膜执行机构中移动部件质量,弹簧刚度系数,预紧力,库伦摩擦和粘滞摩擦系数,通过实际气室压力和估计气室压力的标准误差、相关系数与参数向量中每个参数对应的p-value三个指标来决定参数的选取结果。将摩擦模型整合进气动薄膜执行机构动力学模型中,通过仿真和实验验证了参数辨识方法有效性。在开环不同幅值的阶跃信号和随机信号激励下进行仿真和实验对比,结果表明,整合后的摩擦模型能准确模拟气动薄膜执行机构的动态过程,该模型和参数辨识方法同样适用于其它机械装备。     

装载机后车架焊接顺序优化的数值仿真

利用热弹塑性有限元法和Marc对装载机后车架的焊接变形进行数值仿真.分别用壳单元和实体单元进行仿真,对比焊接角变形,结果表明两者精度比较相似.建立后车架壳单元热-力耦合模型,定性对比在相同约束条件下焊接顺序对整个后车架结构内缩变形和面外弯曲变形的影响.结果表明,在先焊接框架焊缝的条件下,整体结构刚度增大,各种变形较小;其中,当采用正/反面焊缝、立焊缝依次焊接时,大梁下挠峰值最小,为0.002 m,从而确定后车架最佳焊接顺序方案,在该顺序下的变形模拟值与实测值吻合良好.     

修正压力与表面张力计算的两相流 自由界面运动模拟

摘 要：在利用光滑粒子流体幼力学(SPH)方法进行多相流的模拟中,多相流在交界面处由 于密度不连续、粒子界面的压力计算出现误差,出现界面处压力振荡,界面破碎的问题。针对 上述问题,提出了新的压力梯度近似公式和改进的界面处人工斥力公式,使交界面更加清晰、 光滑、无穿透、模拟效果更好。此外,通过给出基于密度权重的色函数计算公式,对大密度比 多相流界面处的表面张力计算公式进行了改进,使得多相流交界面密度过渡更加光滑,模拟效 果更好。最后,通过溃坝、Rayleigh-Taylor 界面不稳定性,非 Boussinesq 锁定交换问题 3 个仿 真实验,得到了不同时刻界面粒子分布图、界面锋面距离等。结果验证了新的压力梯度近似公 式以及界面处人工斥力公式的合理性;通过空气中液滴形成仿真实验,得到了圆形液滴形成的 粒子变化图,结果验证了该改进的表面张力计算方法的有效性。     

一类基于PLC和Profibus-DP总线的张力自适应控制系统

本文介绍了一种聚酯薄膜分切机放卷机张力自适应控制系统，系统采用西门子S5-115U PLC ，交流传动采用6SE7024矢量控制变频器，多种检测信号通过ET-200分布式I/O组件由Profi bus-DP传送至PLC．文中介绍了放卷机张力控制的调节原理，由于带薄膜的放卷辊直 径变化范围很大，放卷辊的转动惯量变化范围很大，为此系统中采用了自适应控制原理，由 PLC、变频器及光电编码器构成转速环，并在放卷机转速环的前向通道中，设置1个与放卷辊 直径的平方成比例的系数，以抵消其转动惯量的变化，使转速环在放卷辊直径变化时始终具 有良好的动态性能．仿真实验结果验证了该方法的有效性．实际使用也得到了优良的张力控 制效果．     

定力螺栓断裂的机理分析

本文通过对螺栓定力断裂机理进行分析及计算,分别从失效形式及断裂源找出导致螺栓断裂的原因,并对影响预紧力的因素逐一分析,得出预紧力与摩擦系数的关系,对为各类螺栓定力做好技术储备,并提出防范措施。     

安全气囊对离位乘员造成伤害的机理与改善

为研究乘员离位(Out of Position,OOP)状态下安全气囊(Passenger Airbag, PAB)的展开过程以及如何减少PAB对OOP乘员的伤害,依据FMVSS 208法规,利用Madymo软件模拟OOP状态下前排乘员与PAB的接触过程,分析气囊造成OOP乘员伤害的机理;提出二级燃爆式气囊的改进方案,并对改善效果进行仿真. 结果表明该方案可较好地减小PAB对OOP成员的伤害.     

热连轧机自适应前馈厚度调节系统的仿真研究

本文用数字仿真的方法,对热连轧机厚度调节系统克服水印温差干扰的方法进行了分析 和研究.文中提出通过实测连轧机前架轧制力作为前馈补偿量来预报后架轧制力,并通过对 后架轧制力进行自适应跟踪修正前馈补偿量的方法,可以有效地克服水印温差干扰.文中并 提出根据残差平方和最小的原则,优选滤波增益因子,可以改进下一块钢的自适应效果.仿真 计算的结果表明,应用本文方法效果显著.文中提出的方法,可供改造旧系统或设计类似新系 统时参考.