电枢运动引起电磁发射轨道的动态响应

电磁轨道发射装置中的电枢在受到推力向前移动的同时，轨道之间存在斥力．由于焦耳热效应的存在，电枢产生膨胀，同时对轨道产生一个挤压力，进而引起轨道的动态响应．本文将电磁发射装置的轨道简化为移动载荷作用下弹性基础上的简支梁．根据梁的振动理论，建立动力学微分方程，并应用数值分析方法，求得了电枢对轨道挤压作用下的轨道的位移动态响应；分析了电流强度、地基弹性系数、地基阻尼等参数对轨道位移的影响．其结果可为轨道结构设计提供必要的理论根据．     

电磁轨道发射系统电枢膛内速度实时检测方法研究

电枢出口速度的稳定性是电磁轨道发射系统的关键性能指标;电磁发射试验过程中对电枢进行实时速度检测并实施反馈控制是提高这一关键指标的有效方法;采用差分式B探针作为电枢在发射器膛内运动速度检测的传感器,运用运算放大器、电压比较器以及门电路组成实时检测模块和脉宽比较模块,提取电枢经过B探针的时刻并实时判断电枢速度是否达到所设定的阈值;该实时速度检测过程延时时间不超过2微秒,其输出结果可用于电磁轨道发射系统电枢速度反馈控制。     

电磁轨道炮膛内磁场环境仿真分析

为了考察电磁轨道炮膛内脉冲强磁场对智能弹药电子元器件的影响,分析轨道炮膛内磁场环境,提出建立轨道炮发射过程的磁扩散模型,利用COMSOL Multiphysics软件分析发射过程的速度趋肤效应,得到导轨与电枢上的磁场、电流及洛仑兹力分布.根据导轨与电枢上的电流扩散深度,建立轨道炮面电流分布模型,分析膛内智能弹药电子元器件位置处的磁场空间分布规律与时频特性.磁场最大值达2.71T,主要频率集中在5kHz以下低频段.轨道炮膛内磁场的高磁通密度、空间衰减迅速特点及低频特性,对轨道炮膛内磁场屏蔽设计具有指导意义.     

电磁振动系统的抗干扰技术研究

本文介绍了电磁振动系统因电场、磁场、接地等问题对系统所造成的一些干扰现象，并分别对系统各部分的抗干扰处理方法作了详尽的描述。该方法能够有效地降低系统干扰，提高电磁振动系统运行的可靠性。     

基于等效模态阻尼的复合隔振系统振动计算方法

基于线性黏弹性假设,将应变能阻尼理论推广到复合隔振系统的等效模态阻尼计算中,运用Python和Abaqus编制相应的计算程序,该程序可考虑材料阻尼的频变特性。以多种材料组成的船舶双层复合隔振系统为算例,计算其等效模态阻尼和隔振器等效阻尼系数。分别采用直接积分法和模态叠加法计算系统振动响应,对比设备、筏架、船底壳的振动加速度响应,验证基于等效模态阻尼的模态叠加法的准确性。结果表明,该方法可以准确计算复杂组合模型的模态阻尼,算例的振动响应计算结果一致性较好,用模态叠加法可以大幅提高复合隔振系统稳态振动响应的计算效率。     

基于电磁驱动的微扑翼飞行器驱动器振动特性

电磁驱动的微扑翼飞行器翼端拍打振幅受到驱动电压、磁感应强度、电流角频率等因素的影响。为了探究上述三个因素对微扑翼飞行器翼端拍打振幅的影响规律,提出一种新型电磁驱动器方案,并建立电磁场中微梁振动模型,为验证电磁驱动器方案的可行性及进一步探究相关因素对微梁振动的影响规律,设计开展电磁驱动的微梁振动试验。结合理论振动模型与试验结果,得到驱动电压、磁感应强度、电流角频率对于梁端拍打振幅的影响规律,研究结果对于后续微扑翼飞行器电磁驱动器的研究发展具有一定的指导意义。     

一种轴对称变厚度振动陀螺谐振子的振动特性研究

谐振子是振动陀螺的核心敏感元件。振子的结构特征对振动陀螺的性能具有决定作用。本文研究一种轴对称变厚度振动陀螺谐振子的结构特点及工作原理,建立谐振子的有限元模型,分析结构参数对振子振动特性的影响规律。在理论分析之上,提出一组合理的谐振子的结构参数。     

基于视觉的车辆与轨道相对振动状态测量方法研究

车辆与轨道相对振动状态对轨道线形测量有重要影响;分析了传统检测车辆与轨道相对振动状态测量方法的缺陷,提出一种基于视觉的车轨相对振动状态测量方法,以轨道建立轨道坐标系,以车体建立车体坐标系;考虑相机镜头畸变,建立相机非线性模型,基于机器人手眼方法标定相机与车体,求解相机内外参数;依据车体运动姿态特征,推导基于双目机器视觉的车辆运动姿态偏移补偿计算方法;运用实验平台设计验证实验,通过计算所得的车体振动位移与真实值高度吻合,随着车速增加振动位移误差也随之增大,验证了该方法的正确性和可行性;提供一种车辆与轨道相对振动状态测量方法。     

融合电磁超声载波的声发射传播特性分析

电磁声发射是通过对缺陷导电结构件施加非接触式电磁载荷,进而激发声发射应力波,并据此效应来进行构件无损检测.本文针对电磁声发射信号不适合较远距离传播问题,融合电磁超声技术,实现对声发射应力波的载波远距离传输.文章首先从自由电子运动理论出发,从微观层面上研究电流对金属位错激活能的影响,推导出定向漂移的自由电子与位错碰撞时所产生的能量交换;其次搭建了融合电磁超声载波的电磁声发射有限元模型,分析了多个特征源激励下的应力波传播位移;最后利用希尔伯特黄变换方法对载波实验信号进行了分析比较.本文通过对传统的电磁声发射激励端研究、改进,提升电磁超声对电磁声发射应力波的传输特性,拓宽了电磁声发射检测的应用范围.     

基于神经网络的轨道车辆振动预测

车体振动加速度是反映车辆振动状态及轮轨接触品质的重要参数;基于NARX神经网络,结合车辆动力学模型,构建了轨道不平顺激励下的车辆振动加速度神经网络预测模型;为提高模型的预测精度,运用遍历法确定了网络的时延阶数、隐节点等模型参数;基于车辆系统SIMPACK模型仿真数据的验证结果表明,模型输出与目标输出具有较高的相关性以及较小的均方根误差值,模型能够较好的预测出车体振动加速度的变化趋势;最后采用实测数据进一步验证了模型的预测性能,证明了构建的神经网络模型可以准确预测车体振动加速度输出,并有良好的泛化效果。     

大型门座起重机振动模态测试技术探讨

门座起重机作为港口重要的起重运输设备,由于其在潮湿、腐蚀性较大的环境中频繁工作,负荷变化大,且服役时间较长,使得金属结构的振动问题日益突出,非常有必要对金属结构进行振动模态测试分析。本文基于加速度传感脉冲击振测试技术,对某港口MQ1030门座起重机转台平面进行振动测试,并对测试信号进行互功率谱处理,得出转台平面振动模态参数,为该起重机金属结构动态安全评估提供了参考依据。     

基于绝对位移的核反应堆压力容器振动探测技术研究

本文依据国际电工委员会IEC61502振动监测标准和核电站需求,开展了核反应堆压力容器振动探测技术研究和监测系统开发,获得了基于绝对位移传感器的压力容器振动探测技术;研究了通过对绝对位移传感器信号进行相干和相位分析获得压力容器固有振动的方法;基于上述研究基础,利用某核电2号机组一个燃料周期的压力容器振动数据,对实测的振动数据进行分析,获得了压力容器振动幅度、固有振动频率和振型,结果表明压力容器振动平稳,未出现异常。     

钢轨焊头平直度检测系统的抑振研究

伴随着高速铁路的快速发展,无缝钢轨的生产与检查维护是必不可少的工作,其中钢轨焊头平直度检测是很重要的一个环节.研究了基于激光相机的钢轨焊头平直度检测中的机械振动抑制.在该检测系统中,由于系统机械结构的振动对相机检测数据的影响,导致检测结果不准确.针对这一问题,采用基于有限时间Laplace变换的输入整形方法,通过抑制系统的残余振动,减少了检测信号中的噪声干扰,缩短了系统的稳定时间,降低了数据处理的复杂度,提高了系统的检测效率并且提高了系统数据处理结果的精确度.     

基于复杂网络的轨道交通网络结构特性研究

本文首创性的运用复杂网络理论比较全面地分析了北京城市轨道交通网络的静态结构特性,动态加权结构特性.主要以2015年北京市地铁路网为基础,建立起轨道交通网络样本,通过计算度与度分布、平均路径长度、介数等网络统计特性分析了轨道交通网络的静态结构特性;并首次在静态网络拓扑的基础上结合了2015年北京地铁路网断面客流信息,通过计算点强度及其分布、节点加权介数、介数与点强度相关性等统计指标分析了网络的动态特性.从而解释了各个因素之间的相互作用和对北京轨道交通网络结构上的影响,为以后轨道交通的建设和运营提供了一些指导性的建议.     

摩托车车架动特性计算机仿真分析

摩托车车架的动特性是摩托车振动舒适忡的一个重要影响因素,采用计算机仿真分析方法进行摩托车车架动特性分析能有效的减少试验费用,缩短产品开发周期。该文基于某摩托车车架的二维图纸和实物,首先利用UG软件进行几何建模;然后用MSC．PATRAN／NASTRAN软件建立其有限元模型,并进行了自由模态的计算机仿真分析;最后利用LMS实验模态分析系统对该车架进行了实验模态分析,验证了计算机仿真结果,结果表明仿真精度较高,可将二者相结合以分析车架的振动特性。     

钢轨焊头平直度检测系统的混沌振动研究

钢轨焊头平直度检测系统工作时,伺服系统中功放电路的输出电流存在不同程度的混沌现象,会引起输出电机转速的波动,最终影响系统检测精度。为了减小输出电机转速的波动,通过离散模型分析了功放电路输出电流值的分岔现象与输出电机转速之间的关系,利用分岔图和李雅普诺夫指数选取合适的电流反馈系数,并设计了基于输入整形的抑振算法加以验证。实验结果表明,选择合适的电流反馈系数,可以有效减小混沌现象对输出电流的影响,系统振动情况较原系统有明显改善,有利于进一步提高钢轨焊头平直度检测系统的抑制振动水平和检测效率。     

高速重轨平直度在线检测研究

重轨的平直度检测是重轨生产过程中重要的一个环节,该项检测的速度、准确性、稳定性等因素直接影响重轨总体质量。 本文以中国某大型钢铁集团轨梁厂的重轨平直度检测现状为背景,利用激光传感、数据采集、计算技术等现代技术,设计了一套基于并行计算的重轨平直度在线检测系统。系统采用14个激光位移传感器和2个旋转编码器分别对于重轨的7个水平方向位移测点、7个竖直方向位移测点、和重轨传输方向的位移进行实时测量,得到的信号转换为数字信号后,在PC机内通过GPU并行计算进行同步配准、块内数据分析、块间数据分析、帧间数据分析等处理,除去粗糙度、氧化铁皮、高频振动、低频振动等干扰,最后得到并输出平直度信息。实验及现场应用表明,该方法检测速度可达到3m/s、精确度可达到0.1mm.     

基于双电源双维持电磁阀驱动电路的高压共轨喷油器控制技术研究

在对现有电控柴油机电磁阀驱动电路进行分析的基础上,设计了一种双电源双维持高速驱动电路.该系统采用BOOST高压(80 V)和蓄电池低压(24 V)双电源系统分时驱动,从硬件上实现了电磁阀喷射电流的自动PWM反馈调制.针对某型喷油器进行了驱动实验,结果表明:驱动电路响应快,电磁阀电流从零上升到22 A仅需要0.045 ms;驱动电流峰值一致性好,电路系统可以灵活调节峰值电流大小、峰值电流持续时间、维持电流大小、维持电流持续时间等参数.系统可灵活配置且不占用MCU资源.