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汽车排气系统动力学性能分析

汽车排气系统动力学性能分析

作者：吴淼杰河北工业大学

学位级别：硕士

汽车排气系统是用于发动机废气排放、噪声处理的装置,一般由法兰、三元催化器、消声器、波纹管、连接管及其它附属组件构成,是汽车动力系统的重要组成部分。针对排气系统的动力学特性展开研究,对于保证其NVH（振动、噪声与声振粗糙度）... 详细信息

汽车排气系统是用于发动机废气排放、噪声处理的装置,一般由法兰、三元催化器、消声器、波纹管、连接管及其它附属组件构成,是汽车动力系统的重要组成部分。针对排气系统的动力学特性展开研究,对于保证其NVH（振动、噪声与声振粗糙度）性能和使用寿命具有重要意义。高温环境对于排气系统的动力学特性及使用寿命有很大影响,但目前针对排气系统在高温载荷作用下的动力学特性及疲劳特性的研究较少,因此,在进行模态分析和疲劳寿命分析时,考虑温度对排气系统性能的影响非常重要。本文基于合理的简化方法建立了排气系统的有限元模型,分别采用有限元仿真方法和试验方法获取排气系统自由状态下的模态频率和振型,将仿真结果和试验结果对比后可知,两者具有较好的一致性,从而验证了所采用的简化方法和所建立的排气系统有限元模型的正确性。通过频率响应分析的有限元方法研究排气系统的动力学特性,采用均方根值（RMS）法的理论方法,并结合排气系统的结构与工作条件等实际情况对吊钩布置方案进行设计。通过多种分析验证了吊钩的设计方案:排气系统的振动特性通过约束模态分析得到了验证,设计方案实现了部件间的模态避开;静力分析表明排气系统整体下沉位移量和整体载荷分布状况较好;采用动态分析研究排气系统通过吊钩传递至车身的传递力大小,保证排气系统良好的振动特性。考虑到排气系统的实际高温工作环境,以发生断裂故障的排气系统为研究对象,通过试验方法获得排气系统工作状态下的温度分布情况。考虑到温度载荷对材料性能的影响,在有限元软件中开展排气系统高温环境下的热模态研究;同时采用疲劳寿命预测的相关理论,考虑温度载荷对材料疲劳特性的影响,在nCode DesignLife软件中对排气系统进行高温工况下的疲劳仿真分析,得到其危险位置。分析热模态与热疲劳寿命的研究结果,研究高温环境对排气系统振动特性与疲劳寿命的影响,找出了断裂产生的原因。

关键词：排气系统吊钩位置温度载荷模态分析疲劳寿命

风电塔筒爬壁机器人吸附结构优化设计及试验研究

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现代制造工程 2023年第1期 35-42,49页

作者：姬昭鑫陶友瑞吴淼杰河北工业大学机械工程学院天津300401 湖南大学机械与运载工程学院长沙410082

为适应风电塔筒外壁作业需要,设计了一种可自适应曲面的永磁吸附履带式爬壁机器人,并对吸附结构进行了优化。首先建立了爬壁机器人在壁面的吸附力学模型,分析了爬壁机器人永磁吸附单元所需要的最小吸附力;其次设计了永磁吸附单元的基本... 详细信息

为适应风电塔筒外壁作业需要,设计了一种可自适应曲面的永磁吸附履带式爬壁机器人,并对吸附结构进行了优化。首先建立了爬壁机器人在壁面的吸附力学模型,分析了爬壁机器人永磁吸附单元所需要的最小吸附力;其次设计了永磁吸附单元的基本结构及履带上永磁吸附单元的排列方式,通过有限元软件分析了不同设计参数对永磁吸附单元吸附力和磁质比的影响,并基于响应面模型,通过多目标优化分析得到了设计参数的最优值;最后通过永磁吸附单元和整机试验验证了吸附结构优化结果的可靠性及爬壁机器人负载稳定性。

关键词：爬壁机器人履带永磁吸附单元参数化分析响应面优化

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齿面磨损数值仿真方法综述

河北工业大学学报 2020年第3期49卷 21-28页

作者：吴淼杰韩旭陶友瑞湖南大学机械与运载工程学院湖南长沙410082 河北工业大学省部共建电工装备可靠性与智能化国家重点实验室天津300130

齿轮是机械传动中的重要基础元件,在航空航天、轨道交通、工程机械与精密仪器等领域有广泛应用,齿面磨损是齿轮的主要失效形式。首先,按照不同的磨损机理,分别综述了齿面黏着磨损和齿面疲劳磨损的数值建模研究,总结了磨损模型的4个发展... 详细信息

齿轮是机械传动中的重要基础元件,在航空航天、轨道交通、工程机械与精密仪器等领域有广泛应用,齿面磨损是齿轮的主要失效形式。首先,按照不同的磨损机理,分别综述了齿面黏着磨损和齿面疲劳磨损的数值建模研究,总结了磨损模型的4个发展阶段。其次,阐述了考虑系统动态响应、多种润滑状态及微观形貌演变的齿面磨损仿真研究,简述了国内外学者在该领域中的研究成果与存在的问题。最后,总结了齿面磨损数值仿真领域值得深入探索的问题,并对该领域的发展方向进行了展望。

关键词：齿轮传动磨损预测数值仿真磨损模型齿面磨损

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考虑温度影响的排气系统断裂原因仿真分析

计算机仿真 2020年第4期37卷 134-137页

作者：武一民吴淼杰王航臧立彬河北工业大学机械工程学院天津300130

针对某汽车排气系统在使用中发生断裂故障的现象,采用有限元方法,考虑实际工况中温度的影响,对排气系统进行热模态与热疲劳性能仿真分析。得出在高温载荷作用下,排气系统的模态频率有所下降,某阶模态频率下降至发动机激励频率附近。排... 详细信息

针对某汽车排气系统在使用中发生断裂故障的现象,采用有限元方法,考虑实际工况中温度的影响,对排气系统进行热模态与热疲劳性能仿真分析。得出在高温载荷作用下,排气系统的模态频率有所下降,某阶模态频率下降至发动机激励频率附近。排气系统在高温使用工况下的疲劳寿命大幅下降,且疲劳寿命最小处与实际断裂位置相同。得出了高温环境对排气系统疲劳性能有重要影响,而结构中存在的共振现象进一步加剧了排气系统的疲劳失效,确定了排气系统断裂故障产生的主要原因。

关键词：排气系统断裂温度载荷模态分析疲劳寿命

县域治理创制何以实践?——以H县人居环境“三拆三清三建”专项行动为例

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求索 2024年第5期 156-165页

作者：吴淼华中科技大学公共管理学院湖北武汉430074

政府创新是当前中国治理场域中的一个普遍制度现象。面对棘手、复杂的治理任务,县域凭借创制式创新,或许可以为有效解决治理难题、提升政府治理能力提供新思路。选取H县农村环境治理案例进行分析,旨在充分展演县域治理创制的具体过程与... 详细信息

政府创新是当前中国治理场域中的一个普遍制度现象。面对棘手、复杂的治理任务,县域凭借创制式创新,或许可以为有效解决治理难题、提升政府治理能力提供新思路。选取H县农村环境治理案例进行分析,旨在充分展演县域治理创制的具体过程与行动逻辑。针对无法直接嵌入条块议程的治理议题,县域政府借助“愿景打造—政策体系构建—执行机制确立”来完成创制,从而形成对特定治理议题的创新型解决方案。这种创新是一种更加综合、系统且注重实效性和可持续性的创新类型,为解决复杂治理问题提供了有效方案。

关键词：县域治理创制环境治理乡村振兴

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结合LSTM深度学习和模糊推理控制的巷道掘进机智能联合截割策略与方法

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煤炭学报 2024年

作者：王鹏江沈阳宗凯王东杰吉晓冬吴淼石家庄铁道大学机械工程学院中国安全生产科学研究院清华大学自动化系中国矿业大学(北京)机电与信息工程学院中国运载火箭技术研究院清华大学车辆运载学院

煤矿巷道掘进作业是井下最危险、工作环境最为恶劣的前端生产环节。与智能综采工作面相比，巷道掘进智能化进展缓慢，“采掘失衡”严重制约了煤炭企业实现高效、智能开采。悬臂式掘进机是我国井下掘进工作面应用最为广泛的机电设备，掘... 详细信息

煤矿巷道掘进作业是井下最危险、工作环境最为恶劣的前端生产环节。与智能综采工作面相比，巷道掘进智能化进展缓慢，“采掘失衡”严重制约了煤炭企业实现高效、智能开采。悬臂式掘进机是我国井下掘进工作面应用最为广泛的机电设备，掘进机能否快速精准截割煤岩直接影响巷道的掘进效率和掘进质量。为此，本文提出一种结合LSTM深度学习和模糊推理控制的巷道掘进机智能联合截割策略与方法，以提高掘进机的掘进效率和智能化水平。首先，通过综合分析掘进机联合截割工况，提出联合截割载荷分级标准，并依此提出一种掘进机联合控制策略。其次，根据此策略提出联合截割控制方法，通过设计LSTM深度学习神经网络控制器实现对截割煤岩载荷等级的精确识别；同时设计模糊推理控制器实现掘进机截割头和截割臂的联合智能调速。最后，基于Simulink软件建立了仿真控制系统，仿真实验结果表明：该方法能够实现对常规工况和复杂工况下掘进机截割头转速和截割臂摆速的联合智能调节，控制过程响应时间在0.6 s内，且基本无超调量，控制准确度高，效果好。此外，与单一控制的先进方法对比表明，本文提出的联合截割控制方法在缩短了响应时间的同时保证了控制方法的稳定性。最后，通过搭建的掘进机远程测控平台设计实验验证了本方法的准确性和有效性，为掘进机器人快速智能掘进的实现提供了技术参考，为之后进一步的优化和工程应用提供了理论基础。

关键词：悬臂式掘进机智能截割 LSTM神经网络算法模糊控制联合截割控制

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唱响《新时代“长江之歌”》

水利经济 2024年第3期42卷 F0002-F0002,F0003页

作者：吴淼河海大学出版社

长江从青藏高原的雪山发端,汇聚了众多河湖水系,以其灌溉之利、舟楫之便造就了绵延、璀璨的长江文化,历经数千年沉淀,成为中华文明闪耀的星光。长江文化是独特的流域性文化,是中华传统文化的重要组成部分。其富有创造性的文化精神历久... 详细信息

长江从青藏高原的雪山发端,汇聚了众多河湖水系,以其灌溉之利、舟楫之便造就了绵延、璀璨的长江文化,历经数千年沉淀,成为中华文明闪耀的星光。长江文化是独特的流域性文化,是中华传统文化的重要组成部分。其富有创造性的文化精神历久弥新。长江文化细腻精致,浪漫潇洒,恣肆豪放,兼容并蓄。曾有学者从文学角度进行比较,认为黄河流域文学以《诗经》为代表,充满了浓郁的现实主义风格.

关键词：现实主义风格《楚辞》苏东坡河湖水系流域性文学角度《诗经》长江之歌

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基于均方根值法的排气系统吊钩位置设计

机械设计 2019年第12期36卷 52-56页

作者：吴淼杰武一民王航徐健臧立彬河北工业大学机械工程学院天津300130

以某轿车排气系统为研究对象,阐述了均方根值(RMS)法在汽车排气系统吊钩位置优化设计上的应用。基于壳体简化的方法建立了有限元模型并进行了自由模态分析,结合锤击模态试验方法验证了有限元模型的准确性;通过频响分析得到排气系统的频... 详细信息

以某轿车排气系统为研究对象,阐述了均方根值(RMS)法在汽车排气系统吊钩位置优化设计上的应用。基于壳体简化的方法建立了有限元模型并进行了自由模态分析,结合锤击模态试验方法验证了有限元模型的准确性;通过频响分析得到排气系统的频率响应曲线,利用均方根值法设计吊钩位置;采用约束模态分析、静力分析与动态分析全面验证吊钩位置设计方案。结果表明,系统固有频率避开了发动机激振频率,橡胶吊耳疲劳寿命可以得到保证,且吊钩传递力较小,设计方案合理。该方法能够简单快速设计吊钩位置,验证排气系统的动力学性能与设计方案的合理性,为轿车排气系统减振设计提供理论依据。

关键词：排气系统吊钩位置均方根值设计

程序教学法在高校网球选修课基本技术教学中的应用研究

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程序教学法在高校网球选修课基本技术教学中的应用研究

作者：吴淼广州体育学院

学位级别：硕士