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一种双功水面船主机遥控系统关键技术研究

一种双功水面船主机遥控系统关键技术研究

作者：戴京涛哈尔滨工程大学

学位级别：硕士

船舶主机遥控系统是机舱自动化的一个重要组成部分。主机遥控系统是指远离机旁，在驾驶室或集控室借助自动控制装置，操纵主机的一种装置。出于实际使用的需求，一种双功型水面船要求能够实现距离不小于100km的无线远距离遥控。传统的... 详细信息

船舶主机遥控系统是机舱自动化的一个重要组成部分。主机遥控系统是指远离机旁，在驾驶室或集控室借助自动控制装置，操纵主机的一种装置。出于实际使用的需求，一种双功型水面船要求能够实现距离不小于100km的无线远距离遥控。传统的主机控制系统不能满足功能要求，为实现船舶无线遥控航行功能，全新设计了可与船舶上遥控台通信，具备机旁、驾控、遥控功能的主机遥控系统，对其关键技术进行了研究。本文首先在分析了传统主机遥控系统结构和控制方式的基础上，针对双功型水面船主机遥控系统的技术要求和性能特点，确定了双功水面船主机的控制模式，采用可编程序控制器作为系统主控制器，数字式电子调速器为柴油机控制设备，主控制器控制电子调速器，实现对主机的速度与方向的控制。研究了数字式电子调速器的功能与结构，设计了以单片机80C196KC为核心的硬件电路。其数字量输入／输出电路与主控制器的CompoBus／D器件网进行对接，与主控制器进行指令传送。针对该船航行功能要求设计了控制流程并编制了程序。设计了主控制器与遥控台间的通信系统，采用通信协议宏通信方式，主控制器接收主控站发给遥控台的指令操控主机，并将柴油机与齿轮箱状态传送给遥控台，可实现船舶的真正无人遥控航行。设计了系统的主控制箱、机旁监控箱和驾控室操纵台面板。研制出一套主机遥控系统试验样机。该试验样机与柴油机控制系统进行了联调，并与上位控制计算机进行了模拟通信试验，结果表明，该系统功能效果良好。

关键词：主机遥控系统可编程序控制器电子调速器通信协议宏

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军机薄壁结构损伤超声跨态处理新工艺

焊接学报 2016年第10期37卷 77-80,133-134页

作者：刘浩东胡芳友戴京涛崔爱永李洪波黄飞海军航空工程学院青岛校区航空机械系青岛266041 中国石油大学(华东)储运与建筑工程学院青岛266580 海军装备部动力局北京100071

提出超声跨态处理(UPPW)控制激光焊接军机薄壁结构残余应力和变形的新方法.在激光焊接过程中,通过辅加超声振动场,影响激光熔池的形成、流动和凝固等几个关键跨态转变阶段及焊缝的高温超塑性固态相变阶段,达到改善焊缝凝固组织,控制焊... 详细信息

提出超声跨态处理(UPPW)控制激光焊接军机薄壁结构残余应力和变形的新方法.在激光焊接过程中,通过辅加超声振动场,影响激光熔池的形成、流动和凝固等几个关键跨态转变阶段及焊缝的高温超塑性固态相变阶段,达到改善焊缝凝固组织,控制焊接变形,缓释残余应力,提高接头力学性能以及减少裂纹等缺陷的目的.结果表明,UPPW工艺可以显著降低飞机薄壁焊件的残余应力和变形,在合适的工艺参数下,能够使1.5 mm厚TC4航空钛合金薄板焊接件的残余变形降至常规焊接变形量的50%左右,显微组织晶粒度提高约1个级别,且组织形态更加均匀.

关键词：超声跨态处理 TC4 薄板焊接残余应变晶粒度

UV光固化玻璃纤维布/EP-PBMA树脂复合材料的力学性能

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复合材料学报 2014年第5期31卷 1186-1191页

作者：赵培仲戴京涛吉伯林胡芳友海军航空工程学院青岛校区航空机械系青岛266041

设计了光热共引发环氧树脂-聚甲基丙烯酸丁酯(EP-PBMA)树脂,并制备了UV光固化玻璃纤维布增强EP-PBMA树脂基复合材料,研究了不同EP与PBMA质量比的玻璃纤维布/EP-PBMA复合材料在不同加载速率下的拉伸力学性能。结果表明:玻璃纤维布/EP-PBM... 详细信息

设计了光热共引发环氧树脂-聚甲基丙烯酸丁酯(EP-PBMA)树脂,并制备了UV光固化玻璃纤维布增强EP-PBMA树脂基复合材料,研究了不同EP与PBMA质量比的玻璃纤维布/EP-PBMA复合材料在不同加载速率下的拉伸力学性能。结果表明:玻璃纤维布/EP-PBMA复合材料具有明显的应变率效应;随着加载速率增大,复合材料的拉伸强度和弹性模量呈增大趋势;EP-PBMA树脂基体的组成对应变率效应有明显的影响;玻璃纤维布/EP-PBMA复合材料与纯EP基复合材料相比,在较低的加载速率下具有更高的拉伸强度,但当加载速率达到50mm/min时拉伸强度较低。

关键词： EP-PBMA树脂 UV光固化加载速率应变率效应拉伸性能复合材料

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高温合金C130电火花沉积工艺

焊接学报 2009年第7期30卷 110-112页

作者：孙福娟黄旭仁戴京涛唐元恒海军航空工程学院青岛分院山东青岛266041

通过控制3HES型电火花金属表面强化修复机的电压、频率、功率以及保护气体的流量等工艺参数,采用Ni35阳极材料对C130高温合金进行了电火花沉积修复,并对沉积层进行了金相分析、显微硬度测试.结果表明,电火花沉积层与C130基体有很好的冶... 详细信息

通过控制3HES型电火花金属表面强化修复机的电压、频率、功率以及保护气体的流量等工艺参数,采用Ni35阳极材料对C130高温合金进行了电火花沉积修复,并对沉积层进行了金相分析、显微硬度测试.结果表明,电火花沉积层与C130基体有很好的冶金结合,沉积层的显微硬度与基体相比提高了100%.同时沉积层内部也存在着组织不均匀的缺陷,这主要是焊接速度控制得不够均匀以及作用在阳极棒上的作用力不稳定造成的.

关键词：电火花沉积金相组织显微硬度

超声跨态处理对TC4钛合金激光焊缝组织与硬度的影响

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稀有金属材料与工程 2018年第2期47卷 624-629页

作者：刘浩东胡芳友戴京涛崔爱永黄飞李洪波海军航空大学青岛校区山东青岛266041 海装航技部北京100071 中国石油大学(华东) 山东青岛266580

为改善TC4钛合金激光焊接质量,引进超声振动场辅助激光焊接工艺(超声跨态处理,UPPLW),通过改变超声场强度的方法,研究超声功率对接头宏观形貌、微观组织以及显微硬度的影响。结果表明,在辅加超声场作用下,随着超声功率的增加,焊缝表面... 详细信息

为改善TC4钛合金激光焊接质量,引进超声振动场辅助激光焊接工艺(超声跨态处理,UPPLW),通过改变超声场强度的方法,研究超声功率对接头宏观形貌、微观组织以及显微硬度的影响。结果表明,在辅加超声场作用下,随着超声功率的增加,焊缝表面出现团簇状凹坑且表面粗糙度降低;α′相针状马氏体含量更加密集,取向和排列更加杂乱,针状组织的平均长度因超声振动和辐射压力的作用而变短;焊缝区域的显微硬度增大,热影响区和母材区域的显微硬度基本保持不变。

关键词： TC4钛合金超声跨态处理激光焊接微观组织显微硬度

超声跨态处理对TC4钛合金激光焊缝组织晶粒度的影响

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中国激光 2016年第8期43卷 117-123页

作者：刘浩东胡芳友崔爱永戴京涛黄飞李洪波海军航空工程学院青岛校区山东青岛266041 海军装备部航技部北京100071 中国石油大学(华东)储运与建筑工程学院山东青岛266580

为改善TC4钛合金激光焊接质量,引进超声振动场辅助激光焊接工艺,即超声跨态处理(UPPLW),通过改变超声场强度,采用三圆截点法研究超声功率对激光焊接接头微观组织的影响,利用可靠性理论对数据进行分析。结果表明,在外加辅助超声场作用下... 详细信息

为改善TC4钛合金激光焊接质量,引进超声振动场辅助激光焊接工艺,即超声跨态处理(UPPLW),通过改变超声场强度,采用三圆截点法研究超声功率对激光焊接接头微观组织的影响,利用可靠性理论对数据进行分析。结果表明,在外加辅助超声场作用下,随着超声功率的增加,焊缝组织晶粒有逐渐细化的趋势,当超声功率为1600 W时,试样焊缝组织的晶粒度较常规方法获得的细化了15.8%。最后分析了超声跨态处理工艺细化组织晶粒的机理。

关键词：激光技术 TC4钛合金超声跨态处理激光焊接晶粒度

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飞机起落架收放机构运动学和动力学仿真研究

制造业自动化 2014年第13期36卷 97-100页

作者：孙志娟戴京涛国家开放大学工学院北京100039 海军航空工程学院青岛校区航空机械系青岛266041

针对某型军用飞机前起落架空间收放机构,应用UG软件建立虚拟样机模型,并进行运动分析和干涉检查。进而在ADAMS中建立数字样机,并在ADAMS中设置了虚拟仿真环境参数,分析起落架收放机构所受气动阻力、起落架质量、惯性力、起落架收放作动... 详细信息

针对某型军用飞机前起落架空间收放机构,应用UG软件建立虚拟样机模型,并进行运动分析和干涉检查。进而在ADAMS中建立数字样机,并在ADAMS中设置了虚拟仿真环境参数,分析起落架收放机构所受气动阻力、起落架质量、惯性力、起落架收放作动筒载荷的影响,从而通过仿真分析,得到系统更接近真实运行情况的运动学和动力学特性,验证了设计方案的正确性,也为整机的优化设计提供了参考依据。

关键词：飞机起落架收放机构运动学动力学仿真

采用KPCA-BP神经网络的并联机构全局综合性能评价方法研究

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现代制造工程 2014年第11期 18-24页

作者：孙志娟赵京戴京涛国家开放大学工学院北京100039 北京工业大学机械工程与应用电子技术学院北京100124 海军航空工程学院青岛校区航空机械系青岛266041

基于并联机构单一性能指标的多样性和各单一性能指标之间的非线性关系,将核主成分分析(Kernel Principal Component Analysis,KPCA)方法与误差反传播(Back Propagation,BP)神经网络技术相结合,建立一个对可完成不同工作任务的并联机构... 详细信息

基于并联机构单一性能指标的多样性和各单一性能指标之间的非线性关系,将核主成分分析(Kernel Principal Component Analysis,KPCA)方法与误差反传播(Back Propagation,BP)神经网络技术相结合,建立一个对可完成不同工作任务的并联机构进行综合性能评价的KPCA-BP神经网络模型。通过合理的系统抽样,利用KPCA对BP神经网络的输入数据进行预处理,既能处理各单一性能指标间的非线性关系,又能简化BP神经网络结构,加快网络学习速度,提高预测精度,进而提出一种基于多种单一性能指标的并联机构全局综合性能评价新方法,为并联机构工作任务优序关系研究提供科学的参考依据。

关键词：并联机构综合性能评价全局方法 KPCA方法 BP神经网络任务优选

非真空激光定向凝固参数对DZ22合金熔覆层组织的影响

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材料导报 2020年第20期34卷 20091-20095页

作者：刘浩东喻辉戴京涛崔爱永魏华凯赵培仲卢长亮海军航空大学青岛校区青岛266041 中国人民解放军92281部队潍坊262200

为改善DZ22合金的定向凝固熔覆层组织,实现定向凝固基材的大面积修复,本工作采用固定变量法,通过改变相应的激光工艺参数,研究激光工艺参数对DZ22合金定向凝固熔覆层组织的影响。结果表明,随着电流和脉宽的增大,熔覆层一次枝晶间距变大... 详细信息

为改善DZ22合金的定向凝固熔覆层组织,实现定向凝固基材的大面积修复,本工作采用固定变量法,通过改变相应的激光工艺参数,研究激光工艺参数对DZ22合金定向凝固熔覆层组织的影响。结果表明,随着电流和脉宽的增大,熔覆层一次枝晶间距变大,二次枝晶逐渐变多且不断长大,等轴晶区域也增多,转向枝晶区高度增大;随着频率的增大,熔覆层上层等轴晶区域先增多后减少,一次枝晶干逐渐变细;而扫描速度和一次枝晶尺度呈负相关,随着扫描速度的变大,一次枝晶间距逐渐减小,转向枝晶区高度也降低,高扫描速度不利于形成柱状晶组织。

关键词： DZ22合金定向凝固激光熔覆微观组织