检索结果-内蒙古大学图书馆

工程设计学报 2017年第5期24卷 518-522,529页

作者：乔印虎韩江张春燕安徽科技学院机械工程学院安徽凤阳233100 合肥工业大学机械工程学院安徽合肥230009

风力机叶片是风力机的关键部件,为了解决叶片受到阵风或随机风作用后振动衰减缓慢、叶片产生较大空间扭曲变形等问题,在叶片中嵌入压电材料,运用变分法、哈密顿(Hamilton)原理和扁壳理论,建立了压电板壳式复合材料叶片结构的机-电耦合... 详细信息

风力机叶片是风力机的关键部件,为了解决叶片受到阵风或随机风作用后振动衰减缓慢、叶片产生较大空间扭曲变形等问题,在叶片中嵌入压电材料,运用变分法、哈密顿(Hamilton)原理和扁壳理论,建立了压电板壳式复合材料叶片结构的机-电耦合动力学数学模型,并应用MATLAB软件对叶片在施加控制电压前后的响应特征进行了数值求解,根据计算结果分析了叶片各方向位移、转角随时间的变化和风载作用下控制电压对叶片振动的抑制情况。分析结果表明:施加控制电压前,叶片在受到阵风或随机风作用后,振动衰减缓慢,在给叶片中压电材料施加控制电压后,在压电材料的逆压电效应下,叶片的振动衰减迅速,在极端风速情况下能极大地提高风力机叶片的气动弹性稳定性。因此,采用压电材料,利用其逆压电效应,根据风载施加控制电压,能够有效抑制极端风载作用下叶片的振动,从而提高其服役周期。

关键词：压电板壳风力机叶片控制电压风载作用逆压电效应振动抑制

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兼顾可靠性和实时性的智能车辆车道保持

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控制工程 2016年第3期23卷 383-388页

作者：李进刘洋洋安徽科技学院机械工程学院安徽滁州233100

智能车辆车道保持的关键在于兼顾可靠性和实时性。为此,在车道识别时,利用已识别车道分区预测临近待识别分区车道候选位置,并仅在候选位置完成后续识别以提高识别实时性;在识别各分区时,依次采用分区阈值二值化、线性滤波、基于车道宽... 详细信息

智能车辆车道保持的关键在于兼顾可靠性和实时性。为此,在车道识别时,利用已识别车道分区预测临近待识别分区车道候选位置,并仅在候选位置完成后续识别以提高识别实时性;在识别各分区时,依次采用分区阈值二值化、线性滤波、基于车道宽度滤波的方法,以提高识别的可靠性。同时,在提取车道线时根据2个检测区内的车道识别结果拟合不同曲线模型的目标车道线,并进行自适应预瞄控制。采用Lab View PXI8196和数字信号处理器F2812对智能车辆车道保持系统进行了设计。道路试验结果表明,提出的车道识别及跟踪控制方法同时保证车道识别及跟踪的可靠性和实时性,且稳定性较好。

关键词：智能车辆车道保持可靠性实时性

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基于超宽带系统的采煤机端头定位策略及定位技术研究

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煤炭科学技术 2022年第3期50卷 257-266页

作者：曹波王世博葛世荣刘万里梁耍中国矿业大学机电工程学院江苏徐州221116 安徽科技学院机械工程学院安徽蚌埠233033

采煤机的精准定位是实现无人开采的关键,但是现阶段的采煤机定位技术定位精度较低,无法满足高精度定位的要求。为此,提出在综采工作面的两个端头位置分别设置导轨,使超宽带(Ultra-Wideband,UWB)基站群能沿着导轨整体移动,当采煤机运行... 详细信息

采煤机的精准定位是实现无人开采的关键,但是现阶段的采煤机定位技术定位精度较低,无法满足高精度定位的要求。为此,提出在综采工作面的两个端头位置分别设置导轨,使超宽带(Ultra-Wideband,UWB)基站群能沿着导轨整体移动,当采煤机运行到端头时,利用对应端头的UWB定位系统获得采煤机的位置坐标,完成一刀截割之后,UWB基站群沿着进刀方向迁移,为下一次端头定位做好准备,实现“一刀一迁移”的端头定位策略,为惯性导航提供端头校准的依据。考虑到井下实际环境中测量噪声较大,提出了基于最小均方误差准则(Minimum Mean Square Error Criterion,MMSEC)的收缩估计方法;以定位终端与基站群之间的距离构建观测方程,建立扩展卡尔曼滤波(Extended Kalman Filter,EKF)模型,进一步消除距离残差对定位精度的影响,提高UWB定位系统的位置估计精度;以基站群迁移装置和定位终端移动平台为基础,模拟采煤机的运动,研究所提基站群迁移策略和定位算法。试验结果表明,MMSEC收缩估计方法能够提高运动轨迹的定位精度,第4刀和第5刀的定位精度提升比较明显,平均定位误差由0.341 m,0.394 m减小为0.296 m,0.339 m,定位精度分别提升了13.1%和13.9%,经过EKF平滑处理后,第4刀和第5刀的平均定位精度进一步提升13.5%和10.6%;随着基站群迁移次数的增加,平均定位误差逐渐增大,x轴和z轴平均误差逐渐增加,y轴平均误差基本保持在0.2 m之内;MMSEC-EKF算法的前3刀的定位精度小于0.2 m,因此采煤机完成3次循环截割后,重新测量基站群的坐标,能够获得更好的定位效果;提出的端头“一刀一迁移”的定位策略及定位算法为井下定位技术提供理论参考,该方法有待井下环境的进一步试验验证。

关键词：采煤机定位超宽带最小均方误差准则扩展卡尔曼滤波迁移策略

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半解析有限元方法在超声波传播模拟中的应用

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机械强度 2015年第3期37卷 413-417页

作者：李忠芳安徽科技学院机械工程学院凤阳233100

半解析有限元法是指在空间域使用有限元法离散,在时间域使用精细积分法求解问题的方法。其实施方法有两种,一种是先处理时间域,再处理空间域;一种是先处理空间域,再处理时间域。这种方法因其高精确度和广泛的适用性得到了大量的研究和... 详细信息

半解析有限元法是指在空间域使用有限元法离散,在时间域使用精细积分法求解问题的方法。其实施方法有两种,一种是先处理时间域,再处理空间域;一种是先处理空间域,再处理时间域。这种方法因其高精确度和广泛的适用性得到了大量的研究和应用。将其应用到超声波传播的数值模拟中,在多个不同的角度对计算结果进行了分析。分析结果显示,半解析有限元方法适用于超声波传播的模拟,计算精度高,稳定性高。

关键词：半解析有限元超声波数值模拟

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4WD型农药喷雾机液压四驱底盘直行同步控制方法比较及验证

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农业工程学报 2016年第23期32卷 43-50页

作者：张华郑加强南京林业大学机械电子工程学院南京210037 安徽科技学院机械工程学院凤阳233100

为了满足复杂农林环境下植保喷雾作业需求,提出了一种全液压驱动的柔性智能化喷雾机底盘,同时为了满足底盘直线行驶需求,提高4个车轮马达转速同步控制系统的精度、可靠性和经济性,提出了2种同步控制方案,分别是电磁比例换向阀单级直控... 详细信息

为了满足复杂农林环境下植保喷雾作业需求,提出了一种全液压驱动的柔性智能化喷雾机底盘,同时为了满足底盘直线行驶需求,提高4个车轮马达转速同步控制系统的精度、可靠性和经济性,提出了2种同步控制方案,分别是电磁比例换向阀单级直控式和同步阀＋电磁比例换向阀双级同步控制式。制定了同步控制策略,并分别运用SIMULINK和AMESim对同步控制系统的动态特性进行了仿真。分析了阶跃输入下,同步控制系统在启动、偏载转矩干扰、意外掉电及上电恢复阶段的系统响应,并比较了2种控制方案的马达最大转速同步误差。仿真及试验结果表明：采用双级同步控制方案比单级直控方案在马达工作的各个研究阶段,其最大转速同步误差均降低约50%,同步精度可控制在1.0%-2.0%之间,能满足底盘直线行驶需求。该研究可为四轮独立驱动底盘的直行控制提供理论指导,并可为农业工程领域所需的高精度、高可靠性和经济性的液压同步控制系统设计提供参考。

关键词：农业机械马达喷雾机底盘转速控制同步控制策略同步阀电磁比例换向阀同步误差

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基于UWB系统的采煤工作面端头采煤机自主定位方法研究

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仪器仪表学报 2022年第10期43卷 108-117页

作者：曹波王世博鲁程安徽科技学院机械工程学院滁州233100 中国矿业大学机电工程学院徐州221116

采煤机自主定位装置的长期定位精度是煤矿智能开采的关键。针对当前采煤机定位精度难以满足自动开采的需求,提出了采煤工作面端头自动校准惯性导航定位系统的方法,构建了基于UWB系统的井下局部定位系统,对采煤机位置进行修正纠偏,能实... 详细信息

采煤机自主定位装置的长期定位精度是煤矿智能开采的关键。针对当前采煤机定位精度难以满足自动开采的需求,提出了采煤工作面端头自动校准惯性导航定位系统的方法,构建了基于UWB系统的井下局部定位系统,对采煤机位置进行修正纠偏,能实现采煤机长期循环自主定位的策略。考虑UWB系统在非视距(NLOS)环境下的定位精度较低,提出了基于不等式约束的平方根无迹卡尔曼滤波(CSRUKF)定位算法;为了进一步消减NLOS误差的干扰,提出了基于考虑运动速度的抗差泰勒级数(VRTS)算法对定位结果进行优化,提升最终的定位精度。以UWB定位系统和移动平台为基础,开展了模拟端头定位的实验。实验结果表明,CSRUKF-VRTS方法能够减小定位误差,提高NLOS环境下的定位精度,x轴、y轴和z轴的平均误差分别由0.332、0.404和0.306 m降低到0.266、0.212和0.159 m,对应的平均精度分别提升了17.4%、47.5%和48.1%。所提的采煤工作面端头循环定位策略为采煤机实现长期自主定位提供新的思路,为非视距环境下的定位提供参考。

关键词：采煤机自主定位超宽带约束的平方根无迹卡尔曼滤波采煤工作面

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对冲喷头喷雾场液滴分布特性试验

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农业机械学报 2018年第12期49卷 116-121,128页

作者：董福龙周宏平茹煜施明宏陈青易克传南京林业大学机械电子工程学院南京210037 安徽科技学院机械工程学院凤阳233100

植保扇形喷头的喷雾扇形面内不同位置处液滴直径是不相同的,呈现接近于U形分布的中间液滴直径小而两侧液滴直径偏大的情况,这导致同高度水平方向上各点处的液滴在靶标上的沉积行为不同,致使防治效果存在差异。本文对出水口孔径1 mm和切... 详细信息

植保扇形喷头的喷雾扇形面内不同位置处液滴直径是不相同的,呈现接近于U形分布的中间液滴直径小而两侧液滴直径偏大的情况,这导致同高度水平方向上各点处的液滴在靶标上的沉积行为不同,致使防治效果存在差异。本文对出水口孔径1 mm和切槽角30°的对冲喷头喷雾场的液滴直径分布特性进行试验,该喷头是基于射流和撞击流耦合作用的新型喷头,发现对冲喷头在喷雾扇形面内的液滴直径呈现中间区域液滴直径较大且均匀而两侧液滴直径较小的特性,如喷施压力0. 4 MPa时在300 mm高度测试面上,喷雾扇形面内中间区域液滴直径在265～268μm,而靠近两侧边缘处的液滴直径在250～252μm,这有利于解决喷杆式喷雾机大田作业时液滴直径分布不均匀的不足;并对喷头这一特性进行理论分析,提出在分裂区的3次雾化(即扰动雾化、撞击雾化和振荡雾化)是引起这一特性的根本原因。同时采用径向不均匀指数对喷雾场的液滴分布均匀特性进行定量表征分析,发现径向不均匀指数能够总体反映喷雾场的非均匀特性,当喷施压力在0. 6～0. 7 MPa范围时,径向不均匀指数在0. 47～0. 51较小范围内变化,说明在该压力范围内工作时喷头喷雾场具有良好的液滴均匀分布特性。

关键词：对冲喷头喷雾场液滴直径撞击流分布特性

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扰电/压电复合材料风力机叶片振动主动控制实验研究

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太阳能学报 2017年第9期38卷 2559-2564页

作者：乔印虎韩江张春燕陈杰平缑瑞宾柳伟续安徽科技学院机械工程学院凤阳233100 合肥工业大学机械工程学院合肥230009 上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院上海200240

将智能材料黏贴在叶片表面或嵌入叶片内部形成新的结构,其中扰电材料作为传感器,压电材料为作动器,完成风力机叶片智能结构的设计,设计自适应滤波控制系统,对振动信号进行检测,通过机电耦合抑制叶片的振动。搭建实验平台,在激振力的作用... 详细信息

将智能材料黏贴在叶片表面或嵌入叶片内部形成新的结构,其中扰电材料作为传感器,压电材料为作动器,完成风力机叶片智能结构的设计,设计自适应滤波控制系统,对振动信号进行检测,通过机电耦合抑制叶片的振动。搭建实验平台,在激振力的作用下,检测到在压电驱动力作用下振动衰减,验证所设计的主动振动控制方法,分析实现叶片振动主动控制的可行性,以防止叶片这一弹性体发生振动失效。

关键词：风力机叶片扰电,压电复合材料自适应滤波实验

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不同热处理工艺对6061铝合金塑性和硬度的影响

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材料导报 2021年第8期35卷 108-115,120页

作者：丁凤娟贾向东洪腾蛟徐幼林胡喆南京林业大学机械电子工程学院南京210037 安徽科技学院机械工程学院凤阳233100

不经过特殊处理的铝合金材料在常温条件下属于低塑性、难变形材料,制约其在工业中的应用。以6061-T6铝合金板材为研究对象,通过单向拉伸试验、维氏显微硬度测试和金相试验等方法分析了不同热处理温度、保温时间和冷却方式等热处理工艺... 详细信息

不经过特殊处理的铝合金材料在常温条件下属于低塑性、难变形材料,制约其在工业中的应用。以6061-T6铝合金板材为研究对象,通过单向拉伸试验、维氏显微硬度测试和金相试验等方法分析了不同热处理温度、保温时间和冷却方式等热处理工艺参数对6061铝合金塑性性能和硬度的影响规律。研究结果表明,再结晶发生的程度是影响6061铝合金塑性性能的主要原因。热处理加热温度在410~590℃范围内,保温时间为2 h,采用空冷(AC)冷却条件,6061铝合金的塑性性能随热处理温度的升高呈现出波动增加,在560℃时达到最大值22.92%;而其硬度则表现出先降后升的变化趋势。在同一热处理温度和冷却方式条件下,延长保温时间,6061铝合金的塑性性能先增大后减小,总体呈上升趋势,而硬度则先降后升。在同一热处理温度和保温时间条件下,空冷(AC)、炉冷(FC)和水冷(WQ)三种不同的冷却方式对6061铝合金塑性性能的影响不大,但对其硬度的影响较大。在所选试验条件下,综合考虑6061铝合金的力学性能指标,热处理加热温度为560℃、保温时间为4 h、水冷方式下能够获得较为理想的强度、硬度和塑性性能。

关键词： 6061铝合金热处理工艺硬度塑性性能

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直升机施药药箱药液阻尼防晃模拟及试验

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农业工程学报 2023年第9期39卷 55-63页

作者：茹煜薛江坤刘彬方树平胡晨明周杰南京林业大学机械电子工程学院南京210037 安徽科技学院机械工程学院凤阳233100

直升机施药在林业病虫害防治中应用广泛,药箱作为药液载体,合理的防晃结构对其作业稳定性具有重要意义。为降低作业过程中药液晃动,通过布置防晃栅格结构对药箱内腔进行优化设计,并借助Fluent中流体体积多相流及Realizable k-ε湍流模... 详细信息

直升机施药在林业病虫害防治中应用广泛,药箱作为药液载体,合理的防晃结构对其作业稳定性具有重要意义。为降低作业过程中药液晃动,通过布置防晃栅格结构对药箱内腔进行优化设计,并借助Fluent中流体体积多相流及Realizable k-ε湍流模型进行数值模拟。结果表明,增加栅格结构高度,参考点的最大压力值随之增加且高度选为100 mm时液体晃动的频率更低;增加栅格槽数量,参考点的最大压力值随之变小,且在数量为9时趋于稳定。通过构建药箱晃动试验台模拟直升机作业飞况进行防晃效果验证,结果表明药箱加速度越大,箱壁所受最大压力越大,受到最大压力的时间提前;充液率越大,箱壁所受最大压力越大,充液率为0.8较0.4时的最大压力增长了27.7%,同时高充液率下箱体不易受到激励后的二次冲击。随着前倾角度的逐步增加,液面所需稳定时间减小,从0°转变为20°,稳定时间相对减少了44.6%,而出现侧倾时液位较低的一侧晃动更加激烈,所需稳定时间更长。根据仿真结果选择高度为100 mm,栅格数量为9个的竖直阻尼栅格结构,对比数值仿真和试验结果,防晃阻尼栅格能有效减小受激励后箱体内液体晃动幅度,相较于原箱液体从开始晃动到液面平稳的时间降低了54.8%,具有较好的抑制效果。该优化箱体对提升直升机植保作业的安全可靠性具有一定价值。

关键词：直升机优化设计防晃药箱数值模拟

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