检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：王阳三峡大学

学位级别：硕士

随着夹层结构材料在汽车、航空航天、机械等领域的高重量及高能耗装备中的不断推广应用,如今单一的夹层结构并不能满足所有工程设计要求,需要开发比能量吸收高,强度高的新型组合型复合材料。夹芯层是夹层结构的重要组成部分,填充泡沫材... 详细信息

随着夹层结构材料在汽车、航空航天、机械等领域的高重量及高能耗装备中的不断推广应用,如今单一的夹层结构并不能满足所有工程设计要求,需要开发比能量吸收高,强度高的新型组合型复合材料。夹芯层是夹层结构的重要组成部分,填充泡沫材料后会提高夹层结构整体的承载能力及能量吸收能力。本文以类方形蜂窝夹芯层为研究对象,采用理论分析、仿真分析及实验相结合,对聚氨酯泡沫塑料填充等壁厚类方形蜂窝夹芯结构吸能特性进行研究,主要研究内容为:(1)运用改进Gibson公式及能量法推导出等壁厚六边形蜂窝夹芯等效弹性常数,利用类方形蜂窝是特殊六边形蜂窝的特性,求出等壁厚类方形蜂窝夹芯结构等效弹性参数计算公式;运用有限元法,分析了类方形蜂窝夹芯泊松比处于正泊松比与负泊松比之间的临界零值;加工出等壁厚类方形蜂窝试件,并对其进行面内压缩以验证推导出的理论计算公式。(2)采用数值模拟方法分析聚氨酯泡沫填充等壁厚类方形蜂窝夹芯受不同速度面内冲击载荷的动态响应、变形模式以及能量吸收能力,同时与未填充类方形蜂窝面内冲击特性进行对比。发现未填充类蜂窝夹芯层中更容易被压溃,在填充泡沫塑料后,类方形蜂窝夹芯在面内冲击载荷作用下容易发生屈曲失效且其能量吸收能力与冲击速度并无太大关联度,但其比能量吸收相对未填充类方形蜂窝夹芯得到了较大提升,且能量吸收过程相对稳定。(3)从蜂窝夹芯层面外冲击的角度,分析泡沫填充等壁厚类方形蜂窝夹芯受不同速度面外冲击载荷时其动态响应、变形模式及能量吸收能力,并与未填充类方形蜂窝夹芯面外冲击特性进行对比。发现经泡沫填充后,类方形蜂窝夹芯面外冲击时的能量吸收能力得到极大程度提高,其变形模式随着冲击速度增加而表现出明显的惯性效应,但其峰值应力也相应增加,而未填充类方形蜂窝夹芯变形模式并未随冲击速度增加而产生明显变化,同时利用仿真结果建立了类方形蜂窝夹芯面外冲击吸能特性评价指标函数-比吸能及能量吸收效率。本文研究成果为轻量化材料和结构的创新设计提供了新思路,具有重要的理论研究意义和应用价值。

关键词：类方形蜂窝等效弹性常数面内冲击面外冲击吸能评价指标

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基于MAAP4的百万千瓦级核电站大破口事故分析

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核科学与工程 2019年第5期39卷 789-795页

作者：袁显宝林钦张彬航刘芙蓉俞玲黄家胜夏寅泳无三峡大学机械与动力学院江苏宜昌443002 三峡大学湖北省水电机械设备设计与维护重点实验室江苏宜昌443002 武汉电力职业技术学院湖北武汉430079

本文采用严重事故一体化分析软件MAAP4(Modular Accident Analysis Program)对百万千瓦级压水堆进行分析,选取一回路大破口严重事故进行仿真,获得了该事故工况下核电厂关键参数的瞬态特性,与RELAP5计算结果进行了对比验证。在分析MAAP4... 详细信息

本文采用严重事故一体化分析软件MAAP4(Modular Accident Analysis Program)对百万千瓦级压水堆进行分析,选取一回路大破口严重事故进行仿真,获得了该事故工况下核电厂关键参数的瞬态特性,与RELAP5计算结果进行了对比验证。在分析MAAP4模型的基础之上,进一步仿真该电站大破口事故后期进程,截取压力边界内外参数进行评估。分析结果表明:MAAP4在仿真安全壳和氢气分布上,预测事故结果置信度高,其中模拟的安全防护设计能够有效缓解事故进程,满足一般核电厂的安全评估要求,对概率安全评价(PSA)具有一定的参考意义。

关键词：严重事故仿真分析大破口非能动安全

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人字闸门底枢摩擦副模拟试验台液压系统分析与优化

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机械 2020年第1期47卷 15-22页

作者：徐翔黄柏军赵新泽董江安三峡大学机械与动力学院

为研究人字闸门底枢摩擦副运行时的摩擦磨损情况及主要影响因素,根据相似性设计并建造了液压驱动式模拟试验台。调试过程中发现闸门运行时抖动厉害。为减小闸门的抖动,对其液压系统进行数学建模,并借助Simulink进行动态特性分析。将理... 详细信息

为研究人字闸门底枢摩擦副运行时的摩擦磨损情况及主要影响因素,根据相似性设计并建造了液压驱动式模拟试验台。调试过程中发现闸门运行时抖动厉害。为减小闸门的抖动,对其液压系统进行数学建模,并借助Simulink进行动态特性分析。将理论计算结果与试验数据进行对比分析,结果表明:闸门在运行过程中出现抖动是由于在振荡时间内闸门速度发生波动引起的,并且发现闸门的抖动与负载无关,而与流速有着密切的关系;并提出了通过振荡时间内改变流速的方法来减小闸门的抖动,有效地减小闸门的抖动以及抖动的时间。

关键词：人字闸门底枢摩擦副模拟试验台液压系统动态特性

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基于热加工图的均匀化态Al-Zn-Mg-Cu合金的热变形行为

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金属热处理 2019年第12期44卷 170-175页

作者：王文浩李波苏华山孙宇李哲瞿发华三峡大学机器人与智能系统宜昌市重点实验室湖北宜昌443002 三峡大学机械与动力学院湖北宜昌443002 哈尔滨工业大学材料科学与工程学院黑龙江哈尔滨150001

利用Gleeble-3500热模拟试验机进行高温压缩试验,研究均匀化态Al-Zn-Mg-Cu合金在变形温度为380~470℃、应变速率为0.001~1 s-1条件下的热变形行为,建立了合金的流变应力本构方程;基于动态材料模型(DMM)构建了合金的热加工图。研究结果表... 详细信息

利用Gleeble-3500热模拟试验机进行高温压缩试验,研究均匀化态Al-Zn-Mg-Cu合金在变形温度为380~470℃、应变速率为0.001~1 s-1条件下的热变形行为,建立了合金的流变应力本构方程;基于动态材料模型(DMM)构建了合金的热加工图。研究结果表明:在应变速率一定时,峰值流变应力与变形温度呈现负相关关系;变形温度一定时,峰值流变应力与应变速率表现为较明显的正相关关系,合金平均热变形激活能为159.045 kJ/mol。在高应变速率(0.1~1 s^-1)、低温和高温的变形条件下,大部分区域有明显的失稳,在较高应变速率下功率耗散值较小,而耗散率最大值出现在高温低应变速率条件下。当变形温度为410℃,应变速率为0.01 s-1时,合金中存在明显的动态再结晶组织。结合其微观组织演变规律,确定合金的最佳热工艺参数为440~470℃、应变速率0.001~0.01 s^-1。

关键词： Al-Zn-Mg-Cu合金热激活能本构方程热加工图

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齿圈试验设计及轻量化研究

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三峡大学学报（自然科学版） 2019年第3期41卷 87-90,96页

作者：刘芙蓉史继新胡啸袁显宝陈保家李响吕健盘潇潇三峡大学湖北省水电机械设备设计与维护重点实验室湖北宜昌443002 三峡大学机械与动力学院湖北宜昌443002 中核武汉核电运行技术股份有限公司武汉430223

在核电厂检查管道焊缝过程中,因管道焊缝检查装置质量较大,在狭窄空间内搬运和装配工作难以进行.为解决此问题,以管道焊缝检查装置上齿圈及与其啮合的主动齿轮为研究对象,利用Inventor三维建模软件进行建模,通过有限元分析软件ANSYS Wor... 详细信息

在核电厂检查管道焊缝过程中,因管道焊缝检查装置质量较大,在狭窄空间内搬运和装配工作难以进行.为解决此问题,以管道焊缝检查装置上齿圈及与其啮合的主动齿轮为研究对象,利用Inventor三维建模软件进行建模,通过有限元分析软件ANSYS Workbench对其进行接触分析.在软件分析结果与理论计算结果对比后,验证了有限元分析软件分析数据的可靠性,发现了原有模型有较大设计余量.在保证机械性能的条件下,通过实验设计法对齿圈进行优化设计,减小了齿圈的厚度,有效地减轻了齿圈的质量.

关键词：软件Inventor ANSYS工作台轻量化

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CNNLSTM深度神经网络在滚动轴承故障诊断中的应用

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西安交通大学学报 2021年第6期55卷 28-36页

作者：陈保家陈学力沈保明陈法法李公法肖文荣肖能齐三峡大学水电机械设备设计与维护湖北省重点试验室宜昌443002 武汉科技大学冶金装备及其控制教育部重点试验室武汉430081

针对大数据下的滚动轴承振动信号自适应故障特征提取与智能诊断问题,提出了一种结合卷积神经网络(CNN)与长短时记忆网络(LSTM)的故障诊断模型。首先通过网格搜索算法寻找到当前模型的最优初始参数;然后以原始一维振动信号作为模型的输入... 详细信息

针对大数据下的滚动轴承振动信号自适应故障特征提取与智能诊断问题,提出了一种结合卷积神经网络(CNN)与长短时记忆网络(LSTM)的故障诊断模型。首先通过网格搜索算法寻找到当前模型的最优初始参数;然后以原始一维振动信号作为模型的输入,利用网络CNN层自适应提取短时特征信并降维后作为LSTM层输入;接着利用LSTM层学习特征信息并训练神经网络模型;最后,网络输出层利用Softmax函数实现多故障模式识别,完成故障诊断。使用Spectra Quest机械故障综合模拟试验台实测数据集对模型进行验证,试验结果表明,与多层感知器、LSTM网络以及经典的LeNet5、AlexNet、VGG相比,所提出的CNN-LSTM模型的分类平均准确率可达99%以上,且模型结构比其他模型更简单,训练时间更短;同时,通过K折叠交叉验证算法对模型进行评价,结果表明CNN-LSTM模型计算误差较小且网络训练充分,未出现过拟合或欠拟合情况。

关键词：滚动轴承智能诊断故障诊断卷积神经网络长短时记忆网络

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水下拖曳系统升沉补偿液压控制系统研究

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三峡大学学报（自然科学版） 2019年第5期41卷 96-102页

作者：方子帆谢哲雨郑小伟葛旭甫何孔德余红昌覃琳三峡大学水电机械设备设计与维护湖北省重点实验室湖北宜昌443002 机器人与智能系统宜昌市重点实验室湖北宜昌443002 三峡大学机械与动力学院湖北宜昌443002

针对复杂海洋环境下拖船升沉运动对拖体定深的影响问题,提出了一种水下拖曳系统的升沉补偿控制机理并设计了其补偿系统.基于对缆绳张力影响分析提出了收放速度与升沉速度沿缆绳方向合力为零的升沉补偿机理,通过控制收放缆绳运动来抵消... 详细信息

针对复杂海洋环境下拖船升沉运动对拖体定深的影响问题,提出了一种水下拖曳系统的升沉补偿控制机理并设计了其补偿系统.基于对缆绳张力影响分析提出了收放速度与升沉速度沿缆绳方向合力为零的升沉补偿机理,通过控制收放缆绳运动来抵消拖体升沉运动并达到理想拖曳速度,基于PID校正方法提高系统的相对稳定性、增加频率带宽设计了升沉补偿控制I型系统.根据线性波理论描述波浪力,通过AMESim软件软件中的液压模块、机械模块和控制模块对水下拖曳系统作业过程进行虚拟样机建模.以调整工况和收放工况为例,对控制前后拖曳体在3种不同海况条件下收放速度、缆绳张力等问题进行计算仿真.仿真实验结果表明,拖曳系统速度补偿效果明显改善,张力波动得到抑制.

关键词：海洋拖曳绞车升沉运动补偿控制策略 AMESim仿真

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水鸟式无人艇平台的能量补充系统设计与研究

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三峡大学学报（自然科学版） 2019年第4期41卷 78-83页

作者：方子帆覃琳徐浩郑小伟余红昌谢哲雨何孔德三峡大学水电机械设备设计与维护湖北省重点实验室湖北宜昌443002 三峡大学新能源微电网湖北省协同创新中心湖北宜昌443002 三峡大学机械与动力学院湖北宜昌443002

针对海洋中无人艇平台长时间远距离航行的能源供给需求,提出了一种由波浪能采集机构和液压转换系统组成的水鸟式无人艇平台的能量补充系统,设计了四连杆采集机构和随机能量转换系统,利用Matlab软件计算了波浪对浮子的作用力和无人艇平... 详细信息

针对海洋中无人艇平台长时间远距离航行的能源供给需求,提出了一种由波浪能采集机构和液压转换系统组成的水鸟式无人艇平台的能量补充系统,设计了四连杆采集机构和随机能量转换系统,利用Matlab软件计算了波浪对浮子的作用力和无人艇平台的垂直作用力.根据能量流转换过程,建立了系统的Adams与AMESim联合仿真模型.对不同海况下系统的能量转换效率进行了仿真研究.研究结果表明该装置可以实现系统持续补充能量,为解决海洋中无人艇平台的持续能量供给问题提供了一种参考方案.

关键词：水鸟式无人艇平台能量补充系统转换效率波浪能

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胶层缺陷对胶接-拉铆搭接剪切接头力学性能影响研究

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机械工程学报 2019年第24期55卷 37-44页

作者：侯文彬刘璟琳陈广义韩啸徐翔郑文献大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室大连116024 大连理工大学工程力学系大连116024 上海飞可斯铆钉有限公司上海201204

近年来胶接-拉铆技术在载运工具和航空航天等领域得到了广泛应用,而大型结构连接部件的制备过程会不可避免地在胶层内部产生局部缺陷,进而影响接头服役性能。以胶接-拉铆单/双搭接接头为研究对象,通过在胶层区域设置不同形式的人工缺陷... 详细信息

近年来胶接-拉铆技术在载运工具和航空航天等领域得到了广泛应用,而大型结构连接部件的制备过程会不可避免地在胶层内部产生局部缺陷,进而影响接头服役性能。以胶接-拉铆单/双搭接接头为研究对象,通过在胶层区域设置不同形式的人工缺陷,模拟胶层制备过程中产生的胶层内部缺陷,研究其对胶铆接头搭接剪切力学性能的影响规律。以6061-T6铝合金为基底制备胶接-拉铆接头试件,考虑单、双搭接试件形式,胶层内部预先放置不同厚度、面积、形状、位置的聚四氟乙烯缺陷片,对固化后的接头进行准静态拉伸破坏试验,并采用宏观观测和扫描电镜分析胶层失效表面宏观和微观样貌,从而对胶层内部缺陷对其失效模式影响机理进行评价。试验结果表明,接头主要失效模式为内聚失效,胶层中缺陷的位置、面积、厚度会对接头失效载荷以及失效强度产生不同程度影响,而缺陷的形状对接头力学性能影响不大。无缺陷的双搭接试件胶层失效载荷是单搭接试件1.62倍,单搭接试件胶层失效强度是双搭接试件1.24倍。有圆形缺陷的双搭接试件失效载荷是单搭接试件2倍,而失效强度没有受较大影响。基于现有试验结果,可以为实际结构设计中含胶层缺陷胶铆复合接头失效强度提供有效评估方法。

关键词：胶层缺陷复合连接失效载荷胶接接头铆接接头

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高水头大变幅混流式水轮机尾水管内部流动分析

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水电能源科学 2022年第1期40卷 176-179页

作者：赵之洲李洪宋文武由丽华宿科西华大学能源与动力工程学院四川成都610039 四川省紫坪铺开发有限责任公司四川成都610091

为探究高水头大幅变化对混流式水轮机尾水管涡带的演化及对压力脉动的影响,以国内运行水头变幅最大的紫坪铺水电站水轮机为例,通过三维建模及定常和非定常条件的CFD分析,研究混流式水轮机在相同开度下最大水头、设计水头和最小水头三种... 详细信息

为探究高水头大幅变化对混流式水轮机尾水管涡带的演化及对压力脉动的影响,以国内运行水头变幅最大的紫坪铺水电站水轮机为例,通过三维建模及定常和非定常条件的CFD分析,研究混流式水轮机在相同开度下最大水头、设计水头和最小水头三种工况的流动特点。结果表明,最小水头工况下尾水管内部流态较乱,尾水管中存在螺旋型空腔涡带,主要分布在直锥段。最大水头工况下尾水管的柱状涡带直径较大,且分布在直锥段和弯肘段,对机组振动和空化影响较大。研究结果阐明了非定常流动的特性,揭示了尾水管内压力脉动与涡带发展形态变化的规律,可为水轮机的安全可靠运行提供技术保障。

关键词：大变幅水头混流式水轮机尾水管非定常流动压力脉动

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