航空发动机高速电磁阀控制模式分析研究

高速电磁阀是航空发动机实现电子控制部件,工程应用中通常采用定频与变频两种驱动方式,而应对控制效果方面进行对比研究。为比较两种方式对系统控制的影响,为相关控制模式选型提供参考,在AMESim环境下建立了电磁阀及典型航空发动机机械液压主燃油流量控制系统的数学模型,运用数字仿真方法,研究了定频变占空比及变频变占空比两种驱动控制模式对系统性能的影响,以及定频控制模式下不同频率对系统性能的影响。结果表明:变频控制方式在快速性方面优于定频控制,其它性能相当。定频控制模式下,驱动频率增加,系统响应的超调量减小但响应速度变慢;驱动频率降低,系统的响应速度变快但超调量增大。     

金刚石粒度和含量对自蔓延高温合成NiAl结合金刚石复合材料性能的影响

以Ni粉、Al粉、金刚石为原料，采用自蔓延高温合成法制备了NiAl结合金刚石复合材料，研究了金刚石的粒度和含量对Ni-Al体系燃烧温度和燃烧波蔓延速度的影响以及对复合材料性能的影响。结果表明：金刚石降低了Ni-Al体系的燃烧温度和燃烧波蔓延速度，并提高NiAl基体的抗压强度和维氏硬度。但随着金刚石含量的增加，复合材料的力学性能有所下降，NiAl峰升高，Ni₃Al峰下降。随着金刚石的粒度降低，Ni-Al体系的燃烧温度先降低后升高，燃烧波蔓延速度则是先增大后减小，复合材料的抗压强度先升高后降低，维氏硬度降低，Ni₃Al峰先升高后降低，NiAl和Ni峰则是先降低后升高。当金刚石含量为10 mass%、粒度为150～180μm时，复合材料的综合性能最佳，体积密度为3.28 g/cm³,抗压强度为92.0 MPa,维氏硬度为122.06 HV,Ni₃Al峰达到最高。     

南宁盆地煤层力学特性研究及工程应用

南宁盆地的地层中夹有数层煤层,以含中~高灰份、低~中硫的含油褐煤为主,约占95%,交错出现在第三系泥岩中,分布于南宁盆地局部区域。它的存在常常给工程建设带来很大问题,但由于其厚度较薄,相关的物理力学特性研究不足,在工程实践中尚未引起足够重视。通过现场及室内试验对煤层的承载能力和强度进行研究,利用改进的点荷载试验仪分析煤层的应力应变关系,并采用有限元法对某工程桩基进行模拟计算,研究分析了煤层的存在对桩基础沉降变形、应力分布的影响,为从事设计与进一步研究提供参考。     

基于 AKF 滤波器的时栅角位移动态误差抑制方法

动态测量下的谐波误差成分是制约高精度、高分辨率的时栅角位移传感器在动态测量领域运用的主要原因之一。针对动态测量下时栅角位移传感器中的谐波抑制难题,首先简述了时栅角位移传感器的系统模型,其次建立了时栅角位移传感器的动态误差数学模型,之后解释了传感器的动态误差产生机理,阐述了自适应卡尔曼滤波的基本原理,最后构建了基于自适应卡尔曼滤波的时栅角位移传感器的动态误差抑制模型。通过仿真分析证明了时栅角位移传感器在匀速和变速运行情况下,经自适应卡尔曼滤波后,动态误差均降低了约70%,且随着传感器转速的提高,对谐波误差的抑制效果越明显。在实验运用中,该滤波算法对时栅角位移传感器的测量值有很好的实时预测性,传感器能够更快速且稳定运行,在100 r/min的转速下测量误差降低约80%。结果证实了自适应卡尔曼滤波在时栅角位移传感器的动态谐波误差抑制中有着显著的作用,能极大地提高传感器的动态测量精度。     

一种离散阵列的平面二维电场式时栅位移传感器

针对平面二维光栅位移测量技术在高精度和大量程之间难以兼顾的现状,基于前期一维电场式时栅的研究基础,提出了一种离散阵列结构的二维电场式时栅位移传感器。传感器采用平面正交离散栅面空间排布的编码方法,实现了对平面二维电场式时栅激励电极编码;建立了平面二维电场式时栅位移测量模型,从理论上推导了受X和Y两个方向位移信息调制的耦合信号表达式;提出了一种二维位移测量信号直接解耦方法,利用差动感应电极空间位置关系,通过简单的加减运算实现了测量信号的解耦。使用PCB工艺制造了传感器样机并进行了性能测试,验证了提出的编码和解耦方法的可行性。最终结果表明,所提出的传感器在160 mm×160 mm测量范围内,X和Y方向测量误差峰峰值分别为13.1μm和11.8μm。     

固溶前冷轧压下率对Cu-Ni-Si-Mg合金组织与性能的影响

为了优化Cu-Ni-Si-Mg合金的轧制工艺参数,利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、能谱(EDS)和X射线衍射(XRD)等手段,对固溶前不同冷轧压下率下的Cu-Ni-Si-Mg合金时效态的组织性能及拉伸断口进行了分析.结果表明:随着冷轧压下率的增加,Cu-Ni-Si-Mg合金的平均晶粒尺寸逐渐增加,屈服强度、硬度和延伸率先增大后减小,抗拉强度表现为先增大,后在710 MPa左右波动,再减小的趋势;压下率从94%增加到96%,晶粒尺寸从12μm增加到52μm,而抗拉强度变化较小,归因于低压下时Cu-Ni-Si-Mg合金的细晶强化和时效强化占主导,而大压下时第二相粒子均匀的时效析出弥补了因晶粒粗大而造成的抗拉强度损失;压下率为93%时,合金的断裂为单一的韧性断裂,压下率为97%时,合金的断裂由韧性断裂和沿晶脆性断裂组成.     

基于AMESim的涡桨发动机燃油计量装置仿真

对某型涡桨发动机燃油计量装置的原理进行分析,在AMESim下建立相应的计量装置仿真模型。借助AMESim的二次开发平台AMESet构建专用的模块,为某型涡桨发动机燃油调节器的计量活门开发了新元件,解决了AMESim液压库中只有一维变量控制阀门开度无法满足实际系统中双输入量同时控制供油量的问题。仿真结果与实验数据一致,从而证明了建模的合理性,为新型燃油调节系统的开发设计提供了理论支持。     

电极几何尺寸误差对纳米时栅位移传感器测量精度的 影响及其抑制方法

在纳米时栅传感器的制造过程中,由加工工艺引入的制造误差主要表现为电极几何尺寸误差。通过运用分段面积积分方法进行数学建模,详细地分析了电极几何尺寸误差对测量精度的影响,并揭示了采用多个感应电极进行信号拾取会具有一种平均效应,能够有效地匀化由电极几何尺寸误差随机变化所引入的测量误差。采用制造精度在1μm级的微纳加工工艺和制造精度在10μm级的印制电路板(PCB)工艺分别制作了两套量程为200 mm的传感器样机,并进行了精度对比实验。实验结果表明,由于平均效应的作用,PCB工艺制作的样机经过简单的线性补偿后,在满量程内取得了±250 nm的测量精度,接近微纳加工工艺制作的样机的测量精度。实验结果验证了多个感应电极平均效应的有效性。     

运用正交数值网格计算平面二维河道推移质冲淤

本文对平面二维非均匀推移质冲淤计算进行了研究,针对推移质输沙带具有靠近弯道凸岸、一般不进入回流区的特点,采用文献[1]的数值网格生成方法和流场计算方法,生成在凸岸密集、在立轴回流区稀疏的正交数值网格和计算流场,既可节省计算时间和内存,又能提高推移质冲淤计算精度,运用文献[2]的“可动层”概念,提出床面“可动层”泥沙级配计算方法,考虑了床沙级配随冲积层深度的变化,文中以长江重庆九龙坡弯道河段正态模型为例,计算了非均匀推移质冲淤河床变形,其结果与实测资料基本一致,     

在二维流动计算中应用“河床切削”技术处理动边界问题

本文提出应用“河床切削”技术处理二维流动中的动边界问题,该技术简单易行,物理概念明确,节省计算时间。为克服差分法的弱点,运用文献[1]的研究成果,生成正交数值网格。导出了本文正交曲线坐标系下的ADI法差分公式。本文方法边界适应能力强,计算时间短,内存少.程序简单。本方法已用于计算长江重庆某河段模型流场,其结果令人满意。