去极化电流弛豫谱线特性的油纸绝缘老化判别研究

为深入研究油纸绝缘老化状态与介质内部弛豫响应的内在联系,首先对去极化电流(DC)内部弛豫特性进行研究,引入弛豫谱线和弛豫谱线能量这2个新特征量,其次应用二次微分法确定去极化电流弛豫谱线个数,并探讨弛豫谱线个数及弛豫谱线能量与绝缘老化状况间的关系,从而得到油纸绝缘老化的判别方法。研究结果表明,随着绝缘系统老化程度加重,去极化电流所含的弛豫谱线个数增加,且弛豫谱线能量对老化变化灵敏,它随绝缘水平的降低而显著增加。因此,弛豫谱线个数和弛豫谱线能量可作为绝缘诊断的判据,其为准确评估油纸绝缘老化状态提供一种可靠有力的分析手段,具有一定的参考价值。     

基于弛豫电量的变压器油纸绝缘老化评估

回复电压法是一种研究电力变压器绝缘老化状态的无损检测方法。回复电压含有丰富的反映绝缘状态的介电弛豫响应信息,为充分发挥回复电压法诊断油纸绝缘老化的优点,提出了利用驰豫电量评估变压器绝缘老化状态的新方法,并给出了相对驰豫电量与变压器油中糠醛含量的定量关系。首先,对回复电压曲线进行微分解谱求解回复电压的驰豫响应函数;其次,利用驰豫电量与驰豫响应函数的关系,计算出回复电压测量过程中的相对驰豫电量;最后,分析了相对驰豫电量与绝缘老化状态的关系。分析结果表明,驰豫电量对变压器油纸绝缘的老化非常敏感,相对驰豫电量Q_(1000)和Q_(500)与变压器油中糠醛含量存在较好的线性关系,相对驰豫电量可用于变压器油纸绝缘老化的定量评估。     

融合改进层次分析与灰色关联法评估油纸绝缘状态

回复电压测试法(RVM)是一种研究电力变压器油纸绝缘老化状态的无损检测方法,通过回复电压法获得大量电力变压器测试数据,提出运用改进层次分析-灰色关联诊断算法综合评估电力变压器油纸绝缘老化状态。首先,基于回复电压法,分析并提取回复电压法测量特征量和基于ED等效电路特征量作为电力变压器油纸绝缘老化评估特征量;其次,提出应用改进层次分析法分配各个特征量的权重,并结合电力变压器绝缘状态可视为典型灰色系统的特点,采用改进层次分析-灰色关联诊断算法综合评估电力变压器油纸绝缘老化状态;最后,收集大量已知绝缘状态的电力变压器数据建立标准状态向量表,并通过实例验证提出的诊断算法能快速、准确地评估电力变压器绝缘状态,为评估电力变压器绝缘状态提供新的思路与方法。     

基于模糊粗糙集的变压器油纸绝缘状态评估

回复电压法(RVM)是一种研究电力变压器绝缘老化状态的检测方法,基于大量回复电压测试数据,提出运用模糊粗糙集理论评估变压器油纸绝缘状态,并构建变压器油纸绝缘状态评估系统。首先,基于回复电压特征量建立变压器油纸绝缘状态评估指标;其次,采用模糊C均值聚类算法获得变压器测试数据对于特征量模糊划分的隶属度函数;然后,根据可辨识矩阵对油纸绝缘状态评估表的模糊属性进行约简,并提取油纸绝缘状态评估规则;最后,在历史数据库的基础上构建油纸绝缘状态评估系统。通过实例演绎论证提出的评估系统能有效、准确地评估电力变压器绝缘状态,为变压器油纸绝缘状态评估提供了新思路,且在工程应用中具有实际价值。     

一种基于拓扑分析自动建立机构运动方程的方法

将图论引用到机构的拓扑分析，实现了机构运动链的计算机自动识别；通过建立机构符号体系，实现了机构运动方程的自动建立与求解；最后给出了应用实例。     

考虑不确定性的柔性机构拓扑优化设计

柔性机构在制造和运行过程中会存在各种不确定因素。基于多椭球凸模型描述,考虑荷载及材料属性的不确定性,采用人工弹簧方法和几何非线性有限元分析手段,提出以输出端位移最大化为目标、具有最小输入端性能约束的柔性机构拓扑优化数学模型。采用伴随法给出设计变量灵敏度计算公式,提出数值计算不稳定性的简易处理方法,利用数学规划法实现优化问题的求解。反向器机构和微夹钳机构的设计算例验证了所提出优化模型的正确性及算法的有效性,并通过与确定性设计结果的比较,说明了在柔性机构拓扑设计阶段考虑不确定性的重要意义。     

基于拓扑分析的机构创新设计方法的研究

拓扑理论在机构创新设计中的应用越来越广泛 ,而在实际机构运动分析中 ,设计者往往采用传统的分析方法。本文首次把拓扑理论贯穿于机构创新设计和机构运动分析中 ,提出一套通用的机构设计与分析方法 ,同时 ,为计算机辅助设计与分析软件的开发提出了一条新思路。     

基于改进优化准则法的自由阻尼结构动力学拓扑优化

针对自由阻尼结构拓扑优化问题,采用模态应变能的有限元求解方法,以单元相对密度值为拓扑设计变量,以材料用量和频率改变量为约束条件,构建以多模态损耗因子加权和为目标函数的拓扑优化模型,推导了目标函数对于设计变量灵敏度的表达式。考虑到常规优化准则法用于结构动力学寻优时,目标函数存在非凸性,迭代过程中出现负值设计变量,使得优化结果不收敛或陷入局部优化,故在一般优化准则法的基础上对拓扑优化模型进行数学意义上的迭代改进。改进优化准则法解决了设计变量出现非正及迭代发散等问题,保证了全体拓扑变量参与迭代过程。通过ANSYS编程对自由阻尼板进行了仿真,并引入MAC因子来控制结构的振型跃阶,结果显示:改进算法在控制阻尼材料体积为优化前体积60%时,各阶目标函数和拓扑构型在数次迭代后趋于稳定,单元中间密度值区域相对较少,自由阻尼结构获得了有效的减振。     

考虑疲劳性能的柔顺机构拓扑优化设计

柔顺机构需要承受多次往复运动,交变应力导致机构容易发生疲劳损伤及失效.为了满足疲劳性能要求,提出一种考虑疲劳性能的柔顺机构拓扑优化设计方法.考虑恒定振幅的比例载荷作用,采用修正的Goodman疲劳准则评定柔顺机构的疲劳强度,以柔顺机构的输出位移最大化为目标函数,以疲劳性能和结构体积作为约束,采用改进的P范数方法进行疲劳约束凝聚,建立基于疲劳性能约束的柔顺机构拓扑优化模型,利用映射过滤方法避免数值不稳定性现象,采用移动渐近优化算法求解柔顺机构疲劳约束拓扑优化的多约束优化问题.数值算例结果表明基于疲劳约束拓扑优化获得的柔顺机构能够满足疲劳要求,机构的von Mises等效应力分布更加均匀;并且分析不同的作用载荷条件对柔顺机构构型及其性能的影响规律.     

基于拓扑优化的3-PRPR全柔性并联机构设计及分析

全柔性并联机构具有分辨率高、运动灵活、动态特性好等优点,但其构型设计往往不能满足微定位和精密加工制造领域的需求。基于并联机构原型,以几何约束为条件,设计出与并联机构原型空间运动特性一致的3-PRPR全柔性并联机构。利用Hyperworks软件行拓扑优化,设计出优化后的3-PRPR全柔性并联机构。分别对这两种3-PRPR全柔性并联机构进行有限元及模态分析,仿真结果表明:在实现相同运动特性的前提下,优化后的3-PRPR全柔性并联机构不仅节省材料,而且在刚度和抗振性方面更优于优化前的机构。     

Bell-Bloom型SERF原子磁力仪综述

弱磁检测技术可应用于地球物理探测、医学、军事等诸多领域。随着弱磁检测技术的不断提升,磁力仪的发展十分迅猛。近些年,无自旋交换弛豫原子磁力仪超越了超导量子干涉磁力仪成为目前世界上最灵敏的磁强计。首先介绍了无自旋交换弛豫原子磁力仪超高灵敏度的根本原因-无自旋交换弛豫现象,以及Bell-Bloom型无自旋交换弛豫原子磁力仪机理;接着给出了国内外最常用的Bell-Bloom型无自旋交换弛豫原子磁力仪的装置结构,并对其各组成部分加以详细描述分析;根据原子磁力仪的不同工作模式,归纳出3种系统设计方案并对其优缺点和适用场合进行对比;最后,对其灵敏度、响应带宽和实用集成化三方面进行论述,指出Bell-Bloom型无自旋交换弛豫原子磁力仪具有广泛应用前景。     

断路器弹簧应力松弛研究

利用商用有限元软件ANSYS,对真空断路器弹簧操动机构超程螺旋弹簧的非线性蠕变应力松弛现象进行了研究。根据所建立的断路器超程弹簧三维有限元分析模型,求得了弹簧在位移栽荷作用下弹簧体内蠕变松弛应力的衰减情况。分析表明在外部载荷作用下,由于弹簧中的弹性变形会向微塑性变形转变,使得弹簧内剩余应力逐渐减小,并表现出了较明显的非线性。并且初始应力越大,蠕变应力松弛速率也会越大,但在稳态阶段,初始应力对残余应力的衰减速度几乎没有影响,研究结果对于今后断路器弹簧操动机构超程弹簧及其它弹簧的强度设计和维护有一定的参考价值。     

Thermo-elasto-hydrodynamic lubrication analysis of piston skirt considering oil film inertia effect

Influence of oil film inertia forces on thermo-elasto-hydrodynamic lubrication performances of a piston skirt is analyzed, based on a proposed Reynolds lubrication equation for the consideration of oil film inertia force effects. Further, a scheme to solve the inertia effects is given. The numerical results show that oil film inertia forces can result in increments in film pressure and temperature, hydrodynamic friction force and load capacity, deformation, and transverse displacements of the piston skirt. Moreover, the influences are obvious for a big reduced Reynolds number. Therefore, oil film inertia force effects on thermo-elasto-hydrodynamic lubrication performances of a piston skirt in a high speed internal combustion engine should be considered.     

Non-linear free vibration analysis of laminated orthotropic cylindrical shells

A method to predict the influence of geometric non-linearities on the natural frequencies of an empty laminated orthotropic cylindrical shell is presented in this paper. It is a hybrid of finite element and classical thin shell theories. Sanders—Koiter non-linear and strain-displacement relations are used. Displacement functions are evaluated using linearized equations of motion. Modal coefficients are then obtained for these displacement functions. Expressions for the mass, linear and non-linear stiffness matrices are derived through the finite element method (in terms of the elements of the elasticity matrix). The uncoupled equations are solved with the help of elliptic functions. The frequency variations are first determined as a function of shell amplitudes and then compared with the results in the literature.     

考虑杆长误差平面机构运动分析及软件研制

给出了连杆机构运动分析和考虑杆长误差的运动误差计算公式,运用VB6.0高级语言开发出相应的计算软件,利用该软件可实现计入杆长误差的连杆机构运动分析。     

基于方位特征方法的范例并联机构的拓扑特征分析及其启示与应用

机构拓扑结构特征是并联机构固有的拓扑不变量,反映了机构的结构学、运动学及动力学基本特性;剖析在设计与应用上较为成功的范例并联机构的拓扑结构特征,对并联机构的研究具有借鉴和启示作用。应用基于方位特征(Position and orientation characteristic,POC)的并联机构拓扑结构设计理论与方法,对2~6-DOF的34种范例并联机构,即已推广运用的8种著名并联机构Delta、Diamond、Tricept、Tri Variant、Exechon、Z3、H4、Steward以及26种具有潜在应用价值的并联机构,进行拓扑结构分析,分别给出其拓扑结构特征,并总结出共性规律。基于此,研发出5自由度混联检测平台和喷涂机器人。研究结果表明,应用基于POC的并联机构拓扑结构设计理论与方法,可较好地揭示出包括范例并联机构在内的所有机构的拓扑结构特征;而从中得到的机构设计与应用的一些共性规律,可对并联机构的理论研究、工业设计和应用提供重要参考和启示。     

Soft measurement of paper smoothness based on time-frequency analysis of paper quantization noise

Aiming at the problem that paper smoothness cannot be measured on line, a new method for soft measurement of paper smoothness is put forward on the basis of studying paper quantization distribution. A soft measurement system is established, by which, paper quantization noise is processed by time-frequency analysis and non-linear transformation, so that online paper smoothness can be obtained through a Radial Basis Function Neural Networks (RBFNNs). The results show that this soft computing method is a feasible way with high measuring accuracy.     

变压器极化谱特征量与绝缘状态关系研究

油纸变压器绝缘介质特性复杂,为了研究绝缘介质弛豫响应与油纸绝缘时域极化谱特征量的内在关系,以便将电气特征量法应用于无损诊断变压器绝缘状态,通过建立变压器油纸绝缘等效电路模型,仿真分析了回复电压极化谱特性,并在仿真基础上研究了不同绝缘状态下油纸绝缘时域极化谱特征量变化规律。结论表明,时域响应回复电压极化谱特征量能有效评估油纸变压器绝缘状态的差异,测试结果验证了等效电路模型对绝缘系统极化过程的有效反映,分析出电路参数仿真变化对应的回复电压特征量变化规律,为运用回复电压测试技术无损诊断变压器绝缘状态奠定了理论基础。     

悬挂式积放链爬行现象的原因分析与解决途径

目前汽车喷涂生产线多采用悬挂式积放链作为传送系统,爬行现象是其常见故障。本文通过对链传动爬行现象的成因分析,给出了引起悬挂式积放链发生爬行的主要因素和相应的解决方法。