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柔性石墨环密封性能及其影响因素研究

机电工程 2025年

作者：蔡澳张先勇唐祎俊赵英张志顺长江大学机械工程学院

因具有良好的耐腐蚀、耐高温和耐寒特性，柔性石墨被认为是极端环境中理想的密封材料。为了对基于柔性石墨环的密封结构设计及密封性能评价提供科学依据，使用试验和有限元分析相结合的方法，对柔性石墨环密封性能及影响因素进行了分析... 详细信息

因具有良好的耐腐蚀、耐高温和耐寒特性，柔性石墨被认为是极端环境中理想的密封材料。为了对基于柔性石墨环的密封结构设计及密封性能评价提供科学依据，使用试验和有限元分析相结合的方法，对柔性石墨环密封性能及影响因素进行了分析。首先，利用试验机对柔性石墨环样品进行了压缩试验，获取了不同密度下柔性石墨环的压缩曲线、压缩率与回弹率；然后，基于试验数据拟合了材料模型，并将其应用于有限元模拟分析中，通过模拟柔性石墨环的压缩试验过程，对采用超弹性材料模型拟合柔性石墨材料的准确性进行了验证；最后，利用有限元分析法，深入探讨了密度、几何高度、级数、径向间隙及摩擦系数等参数对密封性能的影响。研究结果显示：密度范围为1.54 g/cm3～1.77 g/cm3的柔性石墨环，压缩率约为0.33～0.28，回弹率约为0.56～0.70，施加轴压5 MPa～50 MPa，柔性石墨环侧压系数值在0.6～0.7范围内；柔性石墨环的侧向压力与轴向压力成正比，且侧向压力沿密封路径逐步降低；柔性石墨环密度越大，其平均侧压系数越大，有助于提升高压密封性能；此外，增加石墨环的几何高度或级数对侧向压力分布趋势几乎无影响，亦不会改变最大侧向压力值，但会显著降低轴向力传递率；同时，减小密封界面的径向间隙和降低密封接触面的摩擦系数，均能有效提升其密封效果。

关键词：压缩试验超弹性材料模型密度范围几何高度级数径向间隙摩擦系数

基于拓扑优化的类翼型扰流元件空气引射器性能分析

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郑州大学学报(工学版) 2025年

作者：刘华东张雅郝琪孙浩郑州大学机械与动力工程学院

针对传统空气引射器引射率较低的问题,采用拓扑优化方法对传统空气引射器进行了结构优化,并基于拓扑优化结果和减阻机理分析,提出了新型类翼型扰流元件空气引射器。利用数值模拟方法研究了新型空气引射器内部流场,分析了类翼型扰流元件... 详细信息

针对传统空气引射器引射率较低的问题,采用拓扑优化方法对传统空气引射器进行了结构优化,并基于拓扑优化结果和减阻机理分析,提出了新型类翼型扰流元件空气引射器。利用数值模拟方法研究了新型空气引射器内部流场,分析了类翼型扰流元件高度和扰流元件与喷嘴喉部距离对引射器性能的影响。结果表明:扰流元件与引射器壁面形成二次喷嘴效应,工作流体流出喷嘴后会继续加速,压力进一步降低,与引射流体驱动压差增大,使引射率显著提升。引射率随类翼型扰流元件高度增大而增大,随着扰流元件与喷嘴喉部的距离增加,引射率先增大后减小。相比于传统引射器,新型空气引射器引射率可提高146%～224%。当类翼型扰流元件的高度为3.3 mm、扰流元件与喷嘴喉部最佳距离为0.8 mm时,引射率达到最大值2.07。

关键词：类翼型扰流元件拓扑优化空气引射器引射率数值模拟

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多无人机分布式编队避撞控制方法研究

电光与控制 2025年

作者：王梓安冯凯刘嘉睿胡翰泓唐睿智王建晖广州大学机械与电气工程学院

针对多无人机编队避撞问题，提出了一种基于缩放势函数的预设时间分布式控制方法。首先，设计一种非跳跃式时变函数，改进预设时间稳定判据，实现快速平滑收敛；其次，在不依赖系统扰动及其导数的情况下，设计了一种预设时间分布式观测... 详细信息

针对多无人机编队避撞问题，提出了一种基于缩放势函数的预设时间分布式控制方法。首先，设计一种非跳跃式时变函数，改进预设时间稳定判据，实现快速平滑收敛；其次，在不依赖系统扰动及其导数的情况下，设计了一种预设时间分布式观测器，对复合扰动进行补偿；再次，基于上述观测器，通过设计缩放势函数进一步构造领导无人机避障控制策略，并基于误差转换函数提出一种跟随无人机避撞控制方法，使得无人机群在避障的同时能保持原有的编队。最后，通过理论分析和数值仿真证明所提出方法的可行性。

关键词：多无人机系统分布式控制预设时间稳定观测器避撞控制

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甘蔗收获机防堆叠装置设计与试验研究

农机化研究 2025年

作者：赖晓陈德健陈佩钟陈森广西大学机械工程学院

针对甘蔗堆叠易引起甘蔗收获机输送堵塞甚至导致停机等问题,设计了一种防堆叠装置。同时,阐述了装置的结构和原理,设计了输送机构与铺平机构;建立了装置三维模型并进行ADAMS仿真试验,初步探究输送辊转速、曲柄转速和甘蔗数量对装置铺平... 详细信息

针对甘蔗堆叠易引起甘蔗收获机输送堵塞甚至导致停机等问题,设计了一种防堆叠装置。同时,阐述了装置的结构和原理,设计了输送机构与铺平机构;建立了装置三维模型并进行ADAMS仿真试验,初步探究输送辊转速、曲柄转速和甘蔗数量对装置铺平效果的影响规律。基于虚拟仿真结果进行物理样机单因素试验,以及设计正交试验确定装置最佳参数和3个因素的影响程度。单因素物理试验结果表明,3个因素均影响防堆叠装置的铺平性能。输送辊转速越高,铺平率越低,铺平效率最高为93.2%;铺平装置曲柄转速越大,铺平率越高,铺平效率最高为86.4%;堆叠的甘蔗数越少,铺平率越高。正交试验结果表明:3个因素对装置铺平率均有显著影响,影响程度大小依次为甘蔗数量、曲柄转速和输送辊转速。当甘蔗数量为6根、曲柄转速和输送辊转速分别控制在57 r/min和52.2 r/min左右时,甘蔗收获机防堆叠装置效果最优,此时铺平率为91.7%。研究结果对于预防输送通道堵塞、改善甘蔗收获机收割效率、提高剥叶率具有重要意义。

关键词：甘蔗收获机堆叠堵塞曲柄转速输送辊转速铺平率

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ST-1.5型铲运机在掘进中的运行分析

金属矿山 2003年第3期32卷 40-42页

作者：雷泽勇南华大学机械学院

介绍了ST - 1 5型铲运机在巷道掘进试验中的应用情况。通过对其运行要素的观察测定 ,分析计算 ,说明ST - 1 5型铲运机的运行状态是正常的。

关键词：铲运机掘进运行分析生产能力技术改造

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产品多学科协同设计的协商模型

机械工程学报 2006年第8期42卷 175-181页

作者：陈亮金国栋罗志伟福州大学机械学院福州350002 华中科技大学机械学院武汉430074

对多学科协同设计中协商的特点进行了分析,提出了一种在保证各学科目标满意度水平的前提下,使总体目标的综合满意度最大化的协商策略,引用博弈论的分析方法对协商特点和协商策略等进行形式化描述,并生成了多学科协同设计的协商模型。在... 详细信息

对多学科协同设计中协商的特点进行了分析,提出了一种在保证各学科目标满意度水平的前提下,使总体目标的综合满意度最大化的协商策略,引用博弈论的分析方法对协商特点和协商策略等进行形式化描述,并生成了多学科协同设计的协商模型。在此基础上,开发了协商管理模块用来支持多学科间的协商过程,通过综合考虑、权衡各方的意见,给出推荐方案,辅助多学科设计者快速达成一致的产品设计方案,并通过设计实例进行了分析说明和验证。

关键词：协同设计博弈论协商冲突解决多学科设计

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煤分子成键特性及化学反应性研究

原子与分子物理学报 2025年 7-12页

作者：周俊杰王娟汤松臻郑州大学机械与动力工程学院

为了探究煤分子的结构特性及化学反应性,以文献中的煤分子为研究对象,采用分子动力学方法计算其径向分布函数,采用DFT方法对其进行电荷布局分析.研究表明:煤分子结构中C-C键的成键概率大小顺序为:芳香碳之间的Car-Car键>芳香碳与脂肪碳... 详细信息

为了探究煤分子的结构特性及化学反应性,以文献中的煤分子为研究对象,采用分子动力学方法计算其径向分布函数,采用DFT方法对其进行电荷布局分析.研究表明:煤分子结构中C-C键的成键概率大小顺序为:芳香碳之间的Car-Car键>芳香碳与脂肪碳之间的Car-Cal键>脂肪碳之间的Cal-Cal键;C-O键的成键概率大小为:芳香碳与氧原子之间的成键概率要大于碳氧双键的成键概率.煤分子结构中羧基、羰基中的碳原子以及脂肪族中的碳原子电荷数普遍高于芳香族碳原子以及含氮、含硫芳香杂环中碳原子的电荷数.所有的氧原子均带有较大的负电荷,含氧原子的官能团一般具有较高的反应活性,能在较低的温度下发生反应.煤分子结构中杂原子的反应活性由高到低的顺序为:氧原子>氮原子>硫原子.

关键词：煤分子径向分布函数 Mulliken布局分析成键特性化学反应性

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定速失速型风力机功率控制策略改良研究

系统仿真学报 2008年第6期20卷 1615-1618,1622页

作者：金鑫何玉林杜静黎明刘桦重庆大学机械学院重庆400044

为了提高风力发电系统综合系统性能,在传统风力发电技术的基础上,对定速失速控制风力发电机组进行了详细的分析和研究,在Matlab下建立仿真模型,对其进行仿真分析,查看该型风力发电机性能的不足。在定速失速风力发电机的基础上,对其进行... 详细信息

为了提高风力发电系统综合系统性能,在传统风力发电技术的基础上,对定速失速控制风力发电机组进行了详细的分析和研究,在Matlab下建立仿真模型,对其进行仿真分析,查看该型风力发电机性能的不足。在定速失速风力发电机的基础上,对其进行变速变浆距控制策略设计,建立数学模型进行仿真分析,分析结果表明经过改良设计后,风力发电机的风能利用效率和发电品质更高。为风力发电机控制系统改良设计提供了新的方法。

关键词：定速失速控制变桨变速控制 Matlab 改良设计

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基于虚拟仪器的预测维修系统的研发

中国机械工程 2003年第16期14卷 1400-1402页

作者：柏林秦树人汤宝平重庆大学机械学院重庆大学机械学院机械电子工程研究所

详细介绍了设备数据库、状态监测、故障诊断等与预测维修系统相关的技术 ;创新性地引入虚拟仪器 ,结合数据库、三层模型、组件等先进技术 ,自主开发了基于虚拟仪器的数据库、数据采集、数据归档、状态监测、故障诊断、报表打印等功能模... 详细信息

详细介绍了设备数据库、状态监测、故障诊断等与预测维修系统相关的技术 ;创新性地引入虚拟仪器 ,结合数据库、三层模型、组件等先进技术 ,自主开发了基于虚拟仪器的数据库、数据采集、数据归档、状态监测、故障诊断、报表打印等功能模块。

关键词：预测维修虚拟仪器数据库智能控件