K-TIG焊接动态过程及组织和性能分析

为研究较高热导率材料的K-TIG焊接方法的焊接特性，采用K-TIG焊接技术对10 mm厚Q235钢进行了焊接.K-TIG焊接过程稳定，得到了焊缝成形良好，无裂纹、气孔等缺陷的焊接接头，通过高速摄影试验观察“匙孔”在焊接过程中的动态行为，并对焊接接头微观组织和硬度、拉伸、冲击、弯曲等力学性能进行了测试. 结果表明，改善散热条件和合理的装配间隙能增加K-TIG焊接“匙孔”的稳定性；焊缝区和热影响区的维氏硬度值均高于母材；焊接接头的抗拉强度、冲击韧性优于母材；焊缝区主要由细小的针状铁素体和少量的块状铁素体组成；K-TIG焊接方法在较高热导率材料领域的使用可行性得到证实，对低碳钢K-TIG焊接工艺的进一步研究具有一定参考意义.     

单侧开半圆孔PMMA试件Ⅰ型和Ⅰ-Ⅱ混合型裂纹动态扩展及数值模拟研究

为研究Ⅰ型和Ⅰ-Ⅱ混合型裂纹扩展问题,利用分离式霍普金森杆(SHPB)对含有预制裂纹的单侧开半圆孔(Unilateral Semicircular Hole,USH)PMMA 试件进行冲击,得到了Ⅰ型裂纹和Ⅰ-Ⅱ混合型裂纹,同时采用动态焦散线实验方法研究了裂纹扩展时程关系及裂纹扩展尖端动态应力强度因子的变化规律,利用ABAQUS 软件对试验过程进行数值模拟,研究其扩展路径。结果表明:通过试验得到的Ⅰ型和Ⅰ-Ⅱ混合型裂纹轨迹和数值模拟的结果基本相似,证明了利用数值方法模拟裂纹扩展轨迹的可行性;两种类型的裂纹在扩展过程中尖端均会出现停顿,最终都会朝着试件中轴线方向移动;使用单侧半开圆孔试件进行SHPB以及动态焦散试验可以有效研究Ⅰ型和Ⅰ-Ⅱ混合型裂纹扩展过程,为后续研究裂纹扩展提供思路。     

水泵水轮机导叶动态水力矩特性分析

采用SST k-ω湍流模型对某高水头水泵水轮机进行全流道三维非定常数值模拟,分别对在水轮机工况和水泵工况运行下的导叶动态力矩特性进行分析。结果表明:在水轮机工况下,随着流量的增大,不同位置处导叶的动态水力矩变化规律一致,力矩值由正值变为负值,力矩脉动频率与转轮叶片数相关,流量越大,叶频影响越显著;在水泵工况下,最高扬程工况时导叶水力矩脉动频率主频为转频且脉动幅值较大,而最低扬程工况下导叶水力矩脉动主频为叶频,力矩脉动幅值较小。     

基于三维视觉的当代油画虚拟创作

当代油画创作过程中以其独特表现力以及表达手法受到大众的追捧,但当代油画受到创作形式以及创作工具的限制,降低了油画层次感的表达能力,为此,提出基于三维视觉的当代油画虚拟创作形式。对油画笔径以及关键帧进行确认,对过度帧插值进行确定,以三维视觉的呈现方式实现油画的虚拟创作。通过模拟实验结果可以看出,提出的创作方法能够有效地表达当代油画艺术风格,并增加层次感,实现三维虚拟视觉呈现。     

双离心机法线加速度计动态校准中三参数余弦算法实现及应用

在双离心机的线加速度计动态校准中,三参数余弦算法贯穿在幅频特性、相频特性以及幅值线性度的整个测试中。本文详细描述了三参数余弦算法的概念和推导过程,以及在双离心机线加速度计动态校准数据处理过程中三参数余弦算法的程序实现;介绍了在幅频特性和相频特性中关于采集点的选取方式,降低由于采集点选择方式不同对数据拟合精度造成的影响。选取某型线加速度计为例,利用双离心机进行动态校准,对采集得到的数据点进行曲线拟合并得到测试结果,验证了所编写的三参数余弦算法程序的可行性。     

公路治超必须从动态称重抓起

公路治超事业与动态称重事业是一对相互依存的共同体,治超离不开动态称重,动态称重也离不开治超事业。在"四个一流"公路治超体系建设的同时,与公路治超同呼吸共命运的动态称重技术也取得了很大发展,已经完成了由轴载荷计重模式向整车称重模式的转化,新技术已经具备高准确度、高稳定性、高通行率等特征,能够适应公路现场应用,计量结果完全不受车辆不规则驾驶的影响,精准可靠。公路治超事业需要准确的称重技术,动态称重技术需要公路治超的舞台,"四个一流"的公路治超信息化体系建设更离不开一流的动态称重技术。     

基于分数阶PID算法的磁流变液柔顺关节控制研究

为了使机器人关节具备主动变刚度特性,基于磁流变液的可控流变特性设计了一种新型机器人柔顺关节,并提出基于分数阶PID(PI~λD~μ)控制算法进行磁流变液柔顺关节的动态扭矩跟踪控制,采用频域设计方法,通过期望截止频率和相位裕量推导出理想Bode传递函数状态下的PI~λD~μ控制器设计参数,建立了基于PI~λD~μ的控制系统。设计了磁流变液柔顺关节实验平台,并且基于LabVIEW图形化编程语言开发了控制软件系统,分别进行了基于PI~λD~μ和整数阶PID动态扭矩跟踪控制实验,实验结果证明,PI~λD~μ控制算法对基于磁流变液设计的机器人柔顺关节具有较好的动态扭矩跟踪控制作用。     

含故障传动系统齿轮-轴承耦合动力学特性研究

针对齿轮传动系统工作环境复杂,故障率高的问题,对传动系统进行动力学分析并探究其故障机理。根据Hertz接触理论考虑轴承钢球离心力的作用,建立深沟球轴承时变刚度模型。利用能量法得到正常与含裂纹故障齿轮的时变啮合刚度。利用集中参数法建立齿轮传动系统齿轮-轴承耦合动力学模型。考虑齿轮传动系统传递误差、时变刚度等参数激励因素,对齿轮传动系统的动力学特性进行仿真分析,得到了传动系统的振动加速度,分析了裂纹故障对齿轮动态响应的影响;通过台架试验验证了模型的正确性。研究结果表明:建立的动力学模型能够很好地描述含故障齿轮传动系统的动力学特性,在时域波形图中,由于裂纹故障的存在会产生周期性的冲击信号,同时频谱图中在啮合频率的周围会产生边频带。     

接触网动态仿真模型建立及分析

以我国铁路普遍采用的全补偿简单链形悬挂接触网为研究对象,建立弓网系统的动态仿真模型。受电弓采用三维柔性体模型等效,吊弦视为仅承受拉力的非线性弹簧,接触网采用三维实体单元离散,通过弓网之间的接触实现弓网系统的耦合。在进行接触网瞬态动力学分析前进行了接触网的找形分析。仿真结果表明:弓网间接触力的波动范围随列车速度的增加而增大;受电弓经过时,同一跨内1#和7#吊弦动态作用力波动范围最大,一个周期内吊弦存在拉伸和压缩状态,弓网相对滑动过程中更容易出现疲劳损坏;其余吊弦均只承受拉力,工作环境较好,不易出现疲劳破坏。