基于MFCC特征和GWO-SVM的托辊故障诊断

针对目前带式输送机托辊故障诊断方法存在接触式测量、准确率低、井下大范围检测困难等问题,提出了一种基于MFCC特征和参数优化SVM的托辊故障诊断方法。利用变分模态分解(VMD)将采集到的托辊声音信号分解为若干本征模态分量(IMF),并基于包络熵和峭度组成的复合指标优选IMF分量;提取所选分量的梅尔倒频谱系数（MFCC)作为特征,利用灰狼优化算法（GWO）优化SVM参数;将样本特征向量输入GWO-SVM中进行故障分类。结果表明:对于正常托辊、托辊内圈故障、托辊外圈故障、托辊卡死4种工况,该方法故障识别平均准确率在95%以上。与单一指标相比,复合指标提取的IMF分量故障特性代表性更好;与其他优化算法相比,该方法的识别准确率更高,分类速度更快。     

不锈钢连铸中间包内夹杂物去除行为数值模拟

针对中间包连铸过程中夹杂物的存在易导致铸坯出现质量缺陷的问题,以不锈钢连铸中间包为研究对象,通过数值模拟方法研究了控流装置、夹杂物密度以及夹杂物尺寸等参数对中间包内夹杂物去除行为的影响规律。研究结果表明,在设置堰坝和湍流控制器中间包内,密度为2 700 kg/m3,粒径为5 μm的夹杂物去除率为63.32%,而150 μm的大尺寸夹杂物去除率可达到89.04%。当夹杂物粒径为10~50 μm,密度为2 700~4 500 kg/m3时,夹杂物密度对夹杂物去除率影响较小。无控流装置中间包时,夹杂物在顶渣层呈以中心纵截面对称的分布;设置堰坝中间包时,挡渣堰坝两侧出现了70 μm以上夹杂物密集区;设置堰坝组合湍流控制器中间包时,夹杂物主要被限制在中间包第一腔室自由液面,研究结果对于进一步发挥不锈钢连铸过程中的中间包冶金功能具有指导意义。     

水压马达配流副椭圆形织构表面流场分析*

为了探究椭圆形织构化表面对水压马达配流副流体动压润滑性能的影响,构建椭圆形织构配流副表面的全水动压润滑模型,采用CFD的方法分析在不同尺寸、不同面积率条件下,两旋转表面摩擦润滑性能的变化规律。结果表明：不同尺寸的椭圆形织构表面均能产生良好的流体动压润滑性能;不同尺寸椭圆形织构的水膜承载力随面积率的变化呈现出不同的变化规律,但相同尺寸的织构表面随面积率的变化呈现出相同的变化规律,且转速越大,规律性越明显;在相同面积率下,转速越高,织构的水膜承载力越强;不同尺寸椭圆形织构在各自最优面积率下的水膜承载力不同,其中长轴、短轴分别为1.6、0.8 mm的椭圆形织构表现出最优的水膜承载性能。     

居住建筑通风净化软件IAQS研发及验证

鉴于人们对居住建筑室内空气品质的重视以及针对居住建筑室内PM_(2.5)浓度预测及分析评价软件的较为匮乏,本研究开发了界面友好、操作简单的居住建筑通风净化软件(IAQS),并依托De ST软件的建筑热环境(BAS)和通风(Ventplus)计算分析模块,模拟预测不同通风净化形式以及通风净化策略下室内温度、CO_2浓度、PM_(2.5)浓度及建筑采暖空调能耗和通风净化能耗。进一步以自然通风方式为例,分别以1个房间和2个房间的建筑为模拟对象,进行IAQS与Energy Plus软件之间的对比验证,结果显示:1)对于1个房间的建筑,IAQS和EnergyPlus软件两者CO_2浓度逐时计算结果的平均相对偏差为7.0%,PM_(2.5)浓度逐时计算结果的平均相对偏差为11.0%; 2)对于2个房间的建筑,2个软件CO_2浓度逐时计算结果的平均相对偏差为18.9%,PM_(2.5)浓度逐时计算结果的平均相对偏差为20.6%。两者的计算偏差基本在合理范围内,由此证实了IAQS软件模拟结果的可靠性。     

二三道防线中切机措施对失步振荡中心的影响

电网多重故障下,二三道防线切机措施可能对失步振荡中心产生影响,并严重影响电力系统安全稳定运行。本文先从理论上分析得到二三道防线切机措施影响失步振荡中心迁移的规律,再以实际电网为研究对象,基于BPA仿真计算,研究多重故障下不同切机措施机组类型、位置、数量等差异对失步振荡中心的影响,并提出安控切机建议措施和高频切机优化方案。分析结果表明:在失步振荡过程中,二三道防线切机措施会影响失步振荡中心朝切机侧迁移。因此,在安控切机措施中应尽量避免切除振荡中心附近大容量火电机组,在高频切机方案中应先切除稳定性能较差的机组。     

全液压牙轮钻机回转系统限压阀组的设计与分析

全液压牙轮钻机在钻进时,对钻杆进行扭矩限制,对整机的安全性具有重要作用。通过对钻杆负载特性分析和回转系统理论研究,设计了以溢流阀和以逻辑插装阀为关键元件的两种阀组,对回转液压系统起到限压作用。采用AMESim软件对两种阀组进行仿真分析,得到回转工况仿真曲线,明确了两种阀下游压力是否对其开口压力产生影响。对逻辑插装阀进行数学建模,分析了其动静态特性。对回转限压系统进行仿真和试验分析,得到牙轮钻机回转液压马达输出扭矩曲线,试验结果验证了仿真分析的正确性和回转限压阀组的可行性,为国产牙轮钻机回转液压系统的设计研发提供理论基础与实践经验。     

船用二冲程柴油机十字头轴承润滑分析

根据动载滑动轴承弹流润滑相关理论,将有限元法与非线性多体动力学相结合,计入摩擦表面的粗糙度、轴瓦与轴颈的弹性变形、供油特性等因素,分析船用二冲程柴油机十字头轴承润滑状况。结果表明,在整个工作循环内,十字头轴承始终受压,承受压应力;轴承载荷的峰值出现在缸内气压最大的时刻;十字头轴承轴心的运动轨迹始终坐落于下半区域的较小范围内,高油压区域相对集中;轴承下瓦开设油槽,降低了承压能力,峰值油膜厚度较小;在轴承摩擦面的光洁度很高的情况下,粗糙接触压力较小且持续时间短,对轴承的正常工作影响不大;整个工作循环内绝大部分为液动摩擦,粗糙接触摩擦功耗相对较小。     

静压滑动轴承油膜承载能力分析

基于固液两相流理论,研究在润滑油中悬浮颗粒和空穴现象同时作用下,静压滑动轴承油膜的承载能力变化,得到油膜在固体颗粒和空穴现象作用下的压力分布,并分析颗粒含量与气体溶解率变化对单油孔以及双油孔供油时低速重载滑动轴承油膜承载能力的影响。计算结果表明,增加润滑油中固体颗粒的含量可以提高油膜承载能力,在一定固体颗粒含量下,增加固体颗粒直径也可以提高油膜承载能力,但需同时考虑固体颗粒对流动稳定性的影响;在控制空穴饱和压力一定的情况下,油膜压力场随气体容积率变化很小。     

基于灰色关联分析的风机油液监测应用研究

通过构建风力发电机油液监测理化指标及光谱元素的灰色自关联矩阵,对运动黏度（40 ℃）、总酸值、水分、污染度NAS等级、铁、硅、磷元素等指标进行关联性分析。研究表明, 风机齿轮油在使用过程中的总酸值与运动黏度变化同为油品氧化变质直接引起,灰色关联性最强;水分的存在会使磷系添加剂水解,同时使总酸值增加;未被过滤掉的氧化产物同时影响污染度NAS等级和酸值;铁元素含量及总酸值因相互影响灰色关联性也较强;硅元素对铁元素变化影响最大。灰色自关联矩阵为风机齿轮箱润滑故障诊断分析提供理论支持。     

航天器用超低粘度齿轮泵设计的关键参数研究

为提高航天器用超低黏度齿轮泵的容积率和减轻泵的质量,基于泵周向和径向的两类主要泄漏,给出容积率的计算公式;以泵体积最小和容积率最大构建出双目标优化模型;针对只考虑内泄漏最小、综合考虑体积和内泄漏最小、只考虑泵体积最小的3种优化方案,分别进行优化计算并对相关参数的影响进行分析。结果表明,为适应介质的超低黏度,泵齿轮副的齿顶圆直径以及齿顶厚度应尽可能大,轴孔直径尽可能小;轴向间隙对泵容积率影响极大,为控制内泄漏之关键;过渡区采用无减少径向力措施的全齿密封,为提高容积率之最佳选择;较大的进油口和较小的出油口直径,利于提高泵容积率及避免因自吸力不足而造成泵的气穴现象。