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基于近似模型的蓄电池工程车电池布局优化

科学技术与工程 2024年第26期24卷 11263-11270页

作者：申阳朱浩许广泰熊新熊雄湖北工业大学机械工程学院武汉430068 湖北时瑞达重型工程机械有限公司襄阳441116 武汉利德测控技术有限公司武汉430070

蓄电池工程车中蓄电池的重量大、数量多,其布局对车辆的整体性能影响较大。为优化车架的电池布局以及解决优化过程中频繁调用有限元仿真的问题,提出了一种响应面近似模型与多岛遗传算法相结合的蓄电池布局优化设计方法。首先建立了蓄电... 详细信息

蓄电池工程车中蓄电池的重量大、数量多,其布局对车辆的整体性能影响较大。为优化车架的电池布局以及解决优化过程中频繁调用有限元仿真的问题,提出了一种响应面近似模型与多岛遗传算法相结合的蓄电池布局优化设计方法。首先建立了蓄电池工程车车架的参数优化模型、设计变量与目标函数的二阶响应面近似模型,然后采用多岛遗传算法对优化模型进行求解,使用动力学指标评定解的优劣,并选择一个最优解作为最优电池布局方案,最后使用缩尺车架模型对优化结果进行了试验验证。结果表明:蓄电池优化后的车架最大变形减小50.9%,最大等效应力减小37.9%,最大垂向振动加速度减小了14.6%,仿真与试验结果的误差为7.1%,达到了优化设计的目的。

关键词：蓄电池工程车响应面近似模型布局优化多岛遗传算法

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贵州太子参生产全程机械化技术现状及对策

中国农业科技导报 2024年第8期26卷 84-92页

作者：吕成龙喻丽华郑乐吴雪梅张简荣杨怀诚贵州大学机械工程学院贵阳550025 贵州金草海药材发展有限公司贵州黄平556100

太子参是贵州的道地药材,经过20年的发展,形成了集约化、规范化的种植模式,种植面积全国第一。但贵州太子参多种植于丘陵山地,受地形地貌和发展基础的影响,生产作业费时费力、效率低、机械化难度大。通过查阅文献及实地考察,结合贵州太... 详细信息

太子参是贵州的道地药材,经过20年的发展,形成了集约化、规范化的种植模式,种植面积全国第一。但贵州太子参多种植于丘陵山地,受地形地貌和发展基础的影响,生产作业费时费力、效率低、机械化难度大。通过查阅文献及实地考察,结合贵州太子参的典型种植农艺与初加工工艺,简述了太子参全链条生产技术,分析了耕、种、管、收、初加工5个环节的机械化技术现状,指出太子参生产机械化存在的主要问题。基于此,提出太子参生产全程机械化对策建议,包括推行标准化种植,推动农机农艺融合及种植区宜机化改造;加大山地太子参块根播种、收获、去尾、分级等关键技术的研发力度,加强农机技术型人才培养,加快轻简型太子参播种机和收获机的研制,升级改造已有初加工机械设备,形成适度的初加工生产线。分析结果可为贵州太子参可持续性发展提供参考。

关键词：中药材太子参全程机械化田间种植技术初加工技术

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光电吊舱永磁力矩电机控制系统设计与研制

传感器与微系统 2024年第6期43卷 88-92页

作者：罗喜张宇赵磊冯治国贵州大学机械工程学院贵州贵阳550025 贵州凯敏博机电科技有限公司贵州贵阳550009

针对目前光电吊舱控制系统中存在目标跟踪滞后以及稳定性差的问题,提出了一种基于位置前馈的三闭环力矩电机控制方法。根据某光电吊舱的控制性能参数与指标,设计了以STM32为控制核心的电机驱动控制器,给出了运行过程中电流、速度、位移... 详细信息

针对目前光电吊舱控制系统中存在目标跟踪滞后以及稳定性差的问题,提出了一种基于位置前馈的三闭环力矩电机控制方法。根据某光电吊舱的控制性能参数与指标,设计了以STM32为控制核心的电机驱动控制器,给出了运行过程中电流、速度、位移响应曲线,并与传统控制系统下的波形进行了分析对比。考虑工作在恶劣环境下位置传感器遭受损坏,提出了基于扩展卡尔曼滤波(EKF)的无感控制算法。结果表明:该控制策略提高了电机运行过程中目标跟踪性能,有效抑制了电机转矩脉动。所设计的控制器设计可靠、性能稳定。

关键词：光电吊舱矢量控制位置前馈控制扩展卡尔曼滤波

基于AMESim的电磁换向阀高温可靠性试验台故障分析与诊断

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机械设计与制造 2024年第5期399卷 313-319页

作者：孟云淏李家春刘静贵州大学机械工程学院贵州贵阳550025 力源液压系统(贵阳)有限公司贵州贵阳550018

针对客机系统电磁换向阀的故障情况,使用AMESim仿真软件搭建了电磁换向阀高温可靠性试验台的仿真模型。通过设置能表示元件失效的参数如电磁铁烧毁、弹簧折断、推杆磨损、内泄漏、迟滞等以模拟电磁换向阀的部分故障情况。同时对高温时... 详细信息

针对客机系统电磁换向阀的故障情况,使用AMESim仿真软件搭建了电磁换向阀高温可靠性试验台的仿真模型。通过设置能表示元件失效的参数如电磁铁烧毁、弹簧折断、推杆磨损、内泄漏、迟滞等以模拟电磁换向阀的部分故障情况。同时对高温时内泄漏量的变化以及高温时推杆磨损对流量的影响进行了仿真。仿真结果表明:随着温度的升高,引起换向阀的流量变化所对应的推杆磨损量逐渐增大。此外,油液泄漏量受温度影响较大,应注意阀的加工精度、配合精度以避免较大的泄漏。仿真结果为试验台的调试以及实际使用过程中的故障诊断提供了参考。

关键词： AMESim仿真电磁换向阀仿真分析

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长轨运输车极小半径曲线运行安全性分析

科学技术与工程 2024年第20期24卷 8707-8714页

作者：申阳陈琪许广泰熊新熊雄周明刚湖北工业大学机械工程学院武汉430068 湖北时瑞达重型工程机械有限公司襄阳441116 武汉利德测控技术有限公司武汉430070

长轨运输车运载长钢轨通过半径R为65 m的极小半径曲线段时,由于曲线半径极小和长钢轨通过曲线段时对车辆产生支反力的共同影响,车辆的运行安全性差。为确保所设计的长轨运输车能安全通过该曲线段进行轨道作业时,首先对长轨运输车的曲线... 详细信息

长轨运输车运载长钢轨通过半径R为65 m的极小半径曲线段时,由于曲线半径极小和长钢轨通过曲线段时对车辆产生支反力的共同影响,车辆的运行安全性差。为确保所设计的长轨运输车能安全通过该曲线段进行轨道作业时,首先对长轨运输车的曲线通过能力进行理论分析,然后计算所运载的长钢轨对车辆产生的支反力,建立长轨运输车动力学仿真模型,计算长轨运输车空载、重载低速动态通过曲线段的运行安全性指标,并叠加支反力后依据《铁道特种车辆和轨行机械动力学性能评定及试验方法》(GB/T 17426—1998)进行安全性评定,最后通过实车试验验证理论计算和仿真分析。结果表明:所设计的长轨运输车有通过R65 m极小半径曲线段的能力,其重载工况动态通过该曲线段时的极限速度高于空载工况,且长轨运输车空载、重载以5~15 km/h速度动态通该曲线段时运行安全性能良好,具有一定的安全裕值,满足实际轨道作业的速度需要。

关键词：长轨运输车长钢轨运输极小半径曲线支反力运行安全性

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桅杆可伸缩式低净空旋挖钻机的设计及应用

工程机械 2024年第1期55卷 1-5,I0009页

作者：石信忠范强生何文思魏亚坤徐州徐工基础工程机械有限公司

在既有建筑物、高压线附近进行钻孔灌注桩基础施工时,会对桩机设备的高度有一定的限制。研发一种桅杆可伸缩式旋挖钻机,能满足多种空间高度的施工需求,对其结构组成、工作原理及技术创新点进行介绍,并重点对可伸缩式桅杆进行有限元分析... 详细信息

在既有建筑物、高压线附近进行钻孔灌注桩基础施工时,会对桩机设备的高度有一定的限制。研发一种桅杆可伸缩式旋挖钻机,能满足多种空间高度的施工需求,对其结构组成、工作原理及技术创新点进行介绍,并重点对可伸缩式桅杆进行有限元分析,验证了可伸缩式桅杆的可靠性。经实际案例应用,桅杆可伸缩式低净空旋挖钻机可以解决空间受限工况的施工难题,可为类似项目提供参考借鉴。

关键词：低净空旋挖钻机伸缩式桅杆钻孔灌注桩

适应于逆变型风电接入系统的改进故障序分量选相方法

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电力系统保护与控制 2024年第7期52卷 89-97页

作者：郎学毅汤亚芳熊炜周吉郭元萍贵州大学电气工程学院贵州贵阳550025 贵州电网有限责任公司电网规划研究中心贵州贵阳550025

针对传统故障序分量选相元件在逆变型风电接入系统中可靠性较低的问题,提出了一种改进的故障序分量选相方法。首先,分析在最新风电场低电压穿越策略下,风电侧的故障序阻抗特性及传统故障序分量选相元件的适应性。然后,利用负正序、负零... 详细信息

针对传统故障序分量选相元件在逆变型风电接入系统中可靠性较低的问题,提出了一种改进的故障序分量选相方法。首先,分析在最新风电场低电压穿越策略下,风电侧的故障序阻抗特性及传统故障序分量选相元件的适应性。然后,利用负正序、负零序阻抗相位差等效正负序、零负序电流分支系数相位差,以补偿传统序分量选相判据的相角误差。最后,采用补偿后的故障序电流相位差作为选相判据,实现了故障相的判别。同时通过调整零负序选相分区,使其具有较好的耐过渡电阻能力。仿真实验表明,在不同故障类型、故障位置和过渡电阻下改进选相方法均能可靠地选出故障相。

关键词：逆变型风电故障序分量故障选相序阻抗

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水平定向钻机动力头推拉微动控制新方法

工程机械与维修 2024年第9期 24-25页

作者：卢金龙王卿权张国泽王亚琛徐州徐工基础工程机械有限公司

在岩石工况下，要求钻头极其缓慢地切削、推拉速度非常低，否则稍微推动手柄就会速度太快，从而导致操控性不能满足使用。针对此问题，设计了一种能够实现水平定向钻机动力头推拉微动的控制方法。该方法采用液压与电气联合控制系统，可... 详细信息

在岩石工况下，要求钻头极其缓慢地切削、推拉速度非常低，否则稍微推动手柄就会速度太快，从而导致操控性不能满足使用。针对此问题，设计了一种能够实现水平定向钻机动力头推拉微动的控制方法。该方法采用液压与电气联合控制系统，可以提高推拉速度控制精度，实现毫米级移动，同时也减少了因推拉速度控制难而造成的旋转扭矩大、成孔效果不佳的问题。

关键词：水平定向钻机液压系统电气系统微动控制

仿生侵蚀介质对滚刀/大理岩滚动摩擦磨损行为的影响

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表面技术 2024年第9期53卷 117-126页

作者：杨康辉吴志鑫苏叶茂刘少锐郑靖周仲荣西南交通大学机械工程学院成都610031 中铁工程服务有限公司成都610083

目的对比去离子水和仿生侵蚀介质2种工况下,滚刀/大理岩摩擦副在不同法向载荷作用下的滚动摩擦磨损行为,阐明仿生侵蚀介质对大理岩破碎去除和滚刀磨损的影响规律和作用机制,为化学手段辅助提升全断面隧道掘进机(TBM)破岩效率提供参考。... 详细信息

目的对比去离子水和仿生侵蚀介质2种工况下,滚刀/大理岩摩擦副在不同法向载荷作用下的滚动摩擦磨损行为,阐明仿生侵蚀介质对大理岩破碎去除和滚刀磨损的影响规律和作用机制,为化学手段辅助提升全断面隧道掘进机(TBM)破岩效率提供参考。方法表征自制仿生侵蚀介质对大理岩和H13钢滚刀的腐蚀性,基于自制滚压破岩模拟试验机研究滚刀/大理岩摩擦副的滚动摩擦磨损行为。结果仿生侵蚀介质对滚刀无明显腐蚀性,但会诱导大理岩表面产生次生裂隙和溶蚀孔,弱化岩石表面的力学性能。在法向载荷为45、75、105N时,相较于去离子水工况,在仿生侵蚀介质工况下大理岩的磨损体积分别提高了25.3%、9.3%、17.5%,滚刀破岩比能分别下降了28.3%、11.4%、20.0%。在法向载荷为45 N时,岩石表面的破坏形式主要为矿物颗粒破碎剥落。在法向载荷为75N时,岩石的去除量明显增大,表面形成了密实核。在法向载荷为105N时,岩石表面发生显著开裂和去除现象。结论仿生侵蚀介质能促进大理岩的破碎和去除,降低滚刀磨损和破岩比能。仿生侵蚀介质的作用受到岩石破坏形式的影响,在法向载荷较低时,岩石表面破坏形式以矿物颗粒剥落和密实核形成为主,仿生侵蚀介质仅作用于岩石表层,其效果有限;在法向载荷较高时,岩石表面会产生裂纹和开裂,有利于仿生侵蚀介质向岩石内部的渗透,刀具的破岩效率显著提高。

关键词： TBM滚刀大理岩仿生侵蚀介质滚动法向载荷摩擦磨损