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MED与TQWT相结合的滚动轴承早期故障特征提取

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机械科学与技术 2021年第6期40卷 863-869页

作者：张龙易剑昱熊国良毛志德华东交通大学机电与车辆工程学院南昌330013

针对滚动轴承早期故障冲击特征微弱且故障信息难以识别的问题,提出了一种最小熵解卷积(MED)与可调品质因子小波变换(TQWT)相结合的滚动轴承早期故障冲击特征提取方法。由于(MED)能够突出信号中的冲击特征成分,首先对振动信号进行MED预处... 详细信息

针对滚动轴承早期故障冲击特征微弱且故障信息难以识别的问题,提出了一种最小熵解卷积(MED)与可调品质因子小波变换(TQWT)相结合的滚动轴承早期故障冲击特征提取方法。由于(MED)能够突出信号中的冲击特征成分,首先对振动信号进行MED预处理,使受到传输路径影响的微弱冲击成分得到一定程度的增强。再利用TQWT对预处理后的信号进行分解重构,得到若干个子带信号。对比不同品质因子Q下的各子带信号峭度值,根据峭度最大原则确定子带中的最佳分量并对其进行包络谱分析,从而根据轴承故障特征频率确定轴承健康状态。仿真信号验证了所提方法的有效性,实验信号表明了该方法在轴承早期故障诊断中具有一定的优势。

关键词：滚动轴承 MED TQWT 特征提取早期故障仿真试验

超临界机组及其一次调频控制系统的辨识与仿真

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热能动力工程 2018年第2期33卷 111-116页

作者：王永庆赵嘉曹越赵攀国网陕西省电力公司电力科学研究院陕西西安710100 西安交通大学叶轮机械研究所陕西西安710049

超临界机组参数高、容量大、效率高、煤耗低，得到广泛使用，是目前电网的主力，充分发挥其一次调频能力对维持电网频率的稳定具有重要意义。本文对超临界机组的一次调频控制策略进行了研究，建立了某630MW超临界机组及其控制系统的仿... 详细信息

超临界机组参数高、容量大、效率高、煤耗低，得到广泛使用，是目前电网的主力，充分发挥其一次调频能力对维持电网频率的稳定具有重要意义。本文对超临界机组的一次调频控制策略进行了研究，建立了某630MW超临界机组及其控制系统的仿真模型，使用改进的双线性变换最小二乘辨识方法对模型中的未知参数进行了辨识。在PSD—BPA仿真平台搭建了其控制系统的模型，通过仿真分析与机组现场试验数据的对比验证了模型的正确性，功率最大相对误差为0．5％。分析了调频死区和调速不等率对机组一次调频能力的影响，建议调频死区设置为0．033Hz，调速不等率设置为4．5％，控制器积分系数Kn设置为0．2，从而兼顾不同性能指标的要求，使机组的一次调频能力达到最优。

关键词：超临界机组一次调频参数辨识仿真试验控制器优化

基于HGM/SR浮力材料的深海零浮力探测与传输一体化装置研究

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基于HGM/SR浮力材料的深海零浮力探测与传输一体化装置研究

作者：吴家齐大连海事大学

学位级别：硕士

深海探测装置在进行水下工作时,浮力材料的选取一般采用硬质的浮力材料,以此来降低探测装置整体的密度,然而本文选取了由可固化的液态浮力材料浇灌于探测装置内部及表面的HGM/SR柔性浮力材料,来替换硬质浮力材料。该装置中也加入了数据... 详细信息

深海探测装置在进行水下工作时,浮力材料的选取一般采用硬质的浮力材料,以此来降低探测装置整体的密度,然而本文选取了由可固化的液态浮力材料浇灌于探测装置内部及表面的HGM/SR柔性浮力材料,来替换硬质浮力材料。该装置中也加入了数据探测技术、零浮力电缆传输技术以及可控式的浮力调节技术等,本文也重点研究了HGM/SR浮力材料与石蜡组合后的浮力调节效果,并分析了其在水下的受力、抗压抗冲击的能力,其中主要的研究内容包括:(1)对装置的整体以及各单元进行了结构设计,包括推进单元、浮力调节单元以及重心确定,并对传输单元技术进行了介绍,其技术的实现通过单片机Esp-32以及Arduino编码来完成,其中编码的程序包括水下图像采集及传输程序、水下Ph值测试程序、定时浮力调节程序。(2)从密度、抗压强度等角度对浮力材料进行选取,最终选取了HGM/SR作为装置铠装的浮力材料,并分析其各项基础力学性能以及在深海中的抗压性能,其中包括深海环境下材料的吸水率、深海高压下弹性模量分析、抗冲击强度、热膨胀测试、相变体积变化测试。(3)通过灌胶、定型、固化的流程进行零浮力电缆的制备,计算电缆各部分占比已达到电缆整体的密度即趋近于水的密度,并进行电缆的各项力学性能测试,其中包括密度测试、抗拉抗弯测试以及悬浮测试,模拟零浮力电缆在周期水流力的作用下的受力及变形情况,得到电缆的位移矢量图。(4)将装置的各单元进行了水下数据传输试验与仿真试验,其中仿真试验包括深海静水压力仿真试验、单向层流压力仿真试验、以及推进单元仿真试验。

关键词：深海探测及传输一体化装置的结构设计 HGM/SR零浮力材料零浮力电缆仿真试验

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不同风力等级下小汽车安全行驶研究

不同风力等级下小汽车安全行驶研究

作者：葛金源吉林建筑大学

学位级别：硕士

随着我国交通基础设施建设步伐的不断加快和汽车工业的蓬勃发展,我国汽车保有量迅猛增加。据公安部统计,截至2021年中国机动车保有量达3.95亿辆,其中小型汽车在各类车型中所占的比重最大,因此道路行车安全成为人们驾车出行的最重要关注... 详细信息

随着我国交通基础设施建设步伐的不断加快和汽车工业的蓬勃发展,我国汽车保有量迅猛增加。据公安部统计,截至2021年中国机动车保有量达3.95亿辆,其中小型汽车在各类车型中所占的比重最大,因此道路行车安全成为人们驾车出行的最重要关注点。车辆在高速公路上行驶时,风力等级的变化,致使作用在车辆上的侧向力也发生变化,整个行驶过程中车辆的稳定性更是会受到影响。研究车辆在良好天气条件、干燥路段行驶过程中,如何避免小汽车在不同等级风力作用下发生侧滑、侧翻。研究中,选择双向六车道高速公路作为试验道路,单车道宽度为3.75m,车型为小轿车,具体以桑塔纳、起亚智跑为试验车型开展仿真研究。第一章,以国内外专家对不同风力等级下车辆安全稳定性的相关研究为依据,提出不同风力等级小汽车安全行驶主要研究内容及技术路线;第二章,分析不同风力等级对静止小汽车稳定性影响,研究确定评价指标,建立小汽车静止状态下受风力作用的数学模型;第三章,分析不同风力等级对行驶状态的小汽车稳定性影响,研究确定评价指标,建立车辆行驶状态下受风力作用的数学模型;第四章,根据相关研究,以桑塔纳、起亚智跑为试验车辆开展模拟仿真试验,探究风力等级、风力方向,试验车辆在不同行驶速度的安全性;第五章,建立侧向力、车速、行车速度、行驶时间与侧滑距离间的关系模型,计算侧滑距离,并运用MATLAB软件将计算所得侧滑距离与模拟实验测量的侧滑距离进行拟合分析;第六章,对全文进行总结概括,提出创新点以及对未来展望。通过上述研究可知,不同风力等级对小汽车行驶安全性的影响主要有以下几个方面:(1)车辆在水平路面处于静止状态,风力低于11级时,车辆不会发生侧滑位移与侧翻;当风力等级大于等于12级时,车辆会发生侧滑,但不会发生侧翻;当风力等级大于12级时,车辆会发生侧滑,也会发生侧翻。经对比可知,相同条件下,起亚智跑较桑塔纳稳定性更高,安全性更好。(2)车辆在水平路面处于行驶状态时,随着风力等级的增加,稳定力矩与倾覆力矩都逐渐增大。侧向力与X轴夹角在0°时,倾覆力矩增幅最大;在60°时增幅最小。车辆在路面行驶时,侧向力与x轴夹角不变的情况下,路面纵坡越大,倾覆力矩增幅越慢,造成车辆侧翻的风力等级越低。在路面纵坡一定时,侧向力与X轴夹角越大,倾覆力矩越小,造成车辆侧翻的风力等级越高。(3)当试验车辆的侧滑距离在(0.01m,0.95m)时,驾驶员通过调整能够控制车辆不至于发生危险;当起亚智跑侧滑距离大于0.95m时,驾驶员不能及时处理并调整,车辆处于危险行驶状态,易与路缘石发生碰撞;当桑塔纳侧滑距离大于1.023m时,侧滑距离超过了试验车辆在仿真风力作用下行驶的最大安全范围值,行驶状态较为危险,易与路缘石、护栏等发生碰撞。可见,相对大客车、载重汽车,在大风天气下的小汽车可容许发生侧滑的距离要更大些。(4)侧滑距离与时间、行车速度、风力等级成正比。行驶速度40-60km/h,风力等级1-8级时,试验车辆的侧滑距离与计算所得侧滑距离基本吻合;风力等级大于8级,试验车辆在试验中侧滑距离与计算所得侧滑距离差别较大,车辆发生侧翻。行驶速度80-120km/h,风力等级在1-3级时,试验车辆在试验中的侧滑距离与计算所得侧滑数据基本吻合;风力等级大于3级时,试验车辆在试验中的侧滑距离与计算所得侧滑距离差别较大,车辆会发生侧翻。

关键词：风力等级侧滑侧翻稳定性仿真试验

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外槽轮式单段木薯种茎排种器设计与仿真试验

中国农机化学报 2020年第4期41卷 6-12页

作者：何冯光邓干然崔振德郑爽李国杰李玲中国热带农业科学院农业机械研究所广东湛江524091 农业农村部热带作物农业装备重点实验室广东湛江524091

为满足木薯种茎预切种式排种要求。基于预切种排种技术,利用外槽轮排种方式,设计一种外槽轮式单段木薯种茎排种器,分析排种器充种机理,明确影响充种性能的因素,设计排种器关键部件的结构参数,利用UG软件建立排种器和木薯种茎的虚拟模型... 详细信息

为满足木薯种茎预切种式排种要求。基于预切种排种技术,利用外槽轮排种方式,设计一种外槽轮式单段木薯种茎排种器,分析排种器充种机理,明确影响充种性能的因素,设计排种器关键部件的结构参数,利用UG软件建立排种器和木薯种茎的虚拟模型。采用三因素三水平正交试验方法,以充种倾角、槽轮转速和前进速度为试验因素,排种段距合格率为试验指标,利用UG软件运动仿真模块,进行木薯种茎的排种仿真试验,确定最优参数组合为充种倾角为30°,槽轮转速为0.4rad/s,前进速度为1m/s,并对最优参数组合进行台架验证试验。试验结果表明,排种段距合格率平均值为90.9%,与仿真试验结果的相对误差为0.5%。最优组合方案可靠,满足木薯种茎的种植农艺要求。

关键词：排种器槽轮木薯种茎预切种式仿真试验

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无人集群装备仿真试验关键技术现状及趋势

航空学报 2022年第S01期43卷 21-33页

作者：刘闯鱼小军张婷朱豪坤湖南云箭集团有限公司长沙410100

无人化、集群化是未来装备发展的两个特征,仿真试验是无人集群装备研发中的重要工作,为更好地指导无人集群装备的研发,对无人集群装备仿真试验的内涵、关键技术的研究现状和发展趋势进行综述。首先,从无人集群仿真试验的概念、方法、试... 详细信息

无人化、集群化是未来装备发展的两个特征,仿真试验是无人集群装备研发中的重要工作,为更好地指导无人集群装备的研发,对无人集群装备仿真试验的内涵、关键技术的研究现状和发展趋势进行综述。首先,从无人集群仿真试验的概念、方法、试验系统组成等方面对无人集群装备仿真试验的内涵进行概述;其次,对无人集群仿真试验环境体系架构技术、高逼真度模型构建技术、仿真试验评估技术等关键技术研究现状进行梳理;最后,对无人集群装备仿真试验发展趋势进行分析,以期对无人集群装备仿真试验技术的研究提供参考。

关键词：无人集群装备组网协同仿真试验建模试验评估

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可穿戴式膝关节力反馈外骨骼助力系统研究

可穿戴式膝关节力反馈外骨骼助力系统研究

作者：畅辉太原理工大学

学位级别：硕士

外骨骼在自然界表示保护动植物内部柔软组织和器官的坚硬外壳,本文研究的外骨骼是一种为人腿膝关节提供助力扭矩的金属活动装置。外骨骼可以像机器人一样进行长时间的工作或者帮人体举起重于自身数倍的物体,因而广泛应用在医疗康复、军... 详细信息

外骨骼在自然界表示保护动植物内部柔软组织和器官的坚硬外壳,本文研究的外骨骼是一种为人腿膝关节提供助力扭矩的金属活动装置。外骨骼可以像机器人一样进行长时间的工作或者帮人体举起重于自身数倍的物体,因而广泛应用在医疗康复、军事行动和工业制造等领域。本文研究分析了人体走平路、上楼梯、下楼梯和原地蹲起等步态下的运动情况,然后建立了应用负反馈闭环控制和成熟的PID算法的控制模型,并通过ADAMS仿真软件和MATLAB软件的Simulink工具箱进行了联合运动的仿真试验研究,最终研究开发了一款可提供助力扭矩的膝关节外骨骼装置。本文主要的研究内容与成果如下:进行膝关节外骨骼装置的机械结构设计。通过对人腿膝关节具有的自由度和膝关节的活动范围进行分析,得到了外骨骼机械结构设计的相关参数。膝关节外骨骼在对人体膝关节生理构造和运动特点进行分析的基础上,采用拟人化设计方法,使得外骨骼与人腿的运动有良好的匹配性。考虑到人体穿戴外骨骼后需要在多种步态下运动,因此应尽量减少外骨骼整体的重量和尺寸。膝关节外骨骼采用Maxon直流电机进行驱动的方式,经过谐波减速器的减速为人腿提供适当的助力扭矩。研究判断人体运动意图的控制算法。外骨骼检测和控制系统的稳定性是确保外骨骼提供预期助力大小的关键,本文设计的膝关节外骨骼通过陀螺仪,也即加速度计来检测大小腿相对转动的角速度,然后通过压力传感器检测人腿和外骨骼连杆之间的压力,对压力和角速度信号进行组合分析,从而判断穿戴外骨骼人员的运动状态并进行预测。建立运动模型并进行ADAMS和MATLAB/Simulink的联合仿真。经过对人体下肢和上肢重量分布的分析,采用拟人化的设计方法建立了人体和外骨骼的三维运动模型,然后在ADAMS仿真软件中设置驱动函数、运动副、力和其他参数。通过对人体模型上楼梯、下楼梯、走平路和原地蹲起等步态的运动过程进行仿真分析,得出了膝关节的运动参数变化曲线。在MATLAB软件中搭建外骨骼控制系统的数学模型,然后将ADAMS软件中的运动模型导入至MATLAB软件进行联合运动仿真。进行外骨骼穿戴试验。将设计的外骨骼装置的硬件加工和安装完成,然后由人体穿戴上外骨骼装置进行行走运动,在对运动过程中传感器检测到的数据信号进行分析的基础上,测试膝关节外骨骼装置的跟随效果和助力效果。

关键词：膝关节外骨骼 PID算法仿真试验助力扭矩

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增程式电动汽车能耗测试仿真试验研究

汽车科技 2023年第1期 44-50页

作者：李峰丁玲史育海李岳兵蔡鑫鑫国家汽车质量检验检测中心(襄阳) 襄阳441004

增程式电动汽车采用与传统混合动力电动汽车同样的能耗测试标准,但二者在工作原理和系统构架等方面存在显著差异。通过搭建增程式电动汽车仿真模型,采用全球统一的轻型车测试循环(WLTC)工况进行电量消耗模式(CD)和电量保持模式(CS)的能... 详细信息

增程式电动汽车采用与传统混合动力电动汽车同样的能耗测试标准,但二者在工作原理和系统构架等方面存在显著差异。通过搭建增程式电动汽车仿真模型,采用全球统一的轻型车测试循环(WLTC)工况进行电量消耗模式(CD)和电量保持模式(CS)的能耗仿真试验,再基于实车试验室数据对仿真模型进行对比验证。最后,开展采用中国轻型汽车行驶工况(CLTC)的能耗仿真试验,分析增程式电动汽车在两种不同工况下的能耗表现。结果表明:采用仿真手段能较好地实现对增程式电动汽车的能耗测试,且综合结果与试验室数据较为相符,采用CLTC工况的能耗测试表现要显著优于WLTC工况的能耗测试表现。

关键词：增程式电动汽车能耗测试仿真试验循环工况纯电利用系数

基于EDEM的内充种式棉花排种器排种仿真试验

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甘肃农业大学学报 2020年第4期55卷 175-183页

作者：徐照耀周勇胡梦杰柯烩彬张梦月吕文华中农业大学农业农村长江中下游农业装备重点实验室湖北武汉430070

【目的】为了优化内充种式棉花排种器的最优排种性能参数组合,提高排种合格率、降低漏播率和重播率.【方法】选取内窝孔深度、入种口高度、排种盘转速为影响因素,运用EDEM软件对棉花排种器排种性能进行三因素三水平响应面试验,并对仿真... 详细信息

【目的】为了优化内充种式棉花排种器的最优排种性能参数组合,提高排种合格率、降低漏播率和重播率.【方法】选取内窝孔深度、入种口高度、排种盘转速为影响因素,运用EDEM软件对棉花排种器排种性能进行三因素三水平响应面试验,并对仿真试验的优化结果进行了验证.【结果】仿真结果表明:当排种盘转速为12.11 r/min、内窝孔深度为6.12 mm、入种口高度为58.23 mm时为较优组合,此时排种器排种合格率为98.58%、漏播率为0.08%、重播率为1.34%.验证试验表明:在较优组合条件下测得排种合格率为95.31%、漏播率为1.66%、重播率为3.03%.重点指标合格率误差为3.27%(仿真试验为排种器性能参数的确定提供参考是可行的.

关键词：排种器 EDEM 合格率响应面试验仿真试验