检索结果-内蒙古大学图书馆

复合材料学报 2022年第2期39卷 446-459页

作者：徐兵纵怀志张军辉张堃黄信菩陆振宇贺电浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室杭州230027 南昌大学机电工程学院南昌330031 三一重工泵送研究院长沙410100

碳纤维增强复合材料(CFRP)具有抗热冲击、抗拉强度高、耐腐蚀等优点,已广泛应用在机器人、航空航天、工程装备及其他领域,用CFRP来制备液压缸能够大幅度提升液压系统的轻量化的水平,帮助系统降低能耗。本文从复合材料缸筒、活塞和活塞... 详细信息

碳纤维增强复合材料(CFRP)具有抗热冲击、抗拉强度高、耐腐蚀等优点,已广泛应用在机器人、航空航天、工程装备及其他领域,用CFRP来制备液压缸能够大幅度提升液压系统的轻量化的水平,帮助系统降低能耗。本文从复合材料缸筒、活塞和活塞杆、成型工艺、密封润滑和发展趋势五个方面综述了CFRP液压缸的发展现状,介绍缸筒和活塞中金属与复合材料之间的联接方法及多材料设计的参考准则,并对手糊式、缠绕式、拉挤式、树脂传递模型成型等加工工艺进行介绍,然后讨论了CFRP液压缸存在的密封、摩擦、动态响应等问题,最后从涂层、加工、后处理给出了碳纤维液压缸的发展趋势。

关键词：碳纤维复合材料液压缸轻量化设计多材料设计纤维缠绕

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模块化CC/CV变换器及其控制策略

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机械工程学报 2020年第14期56卷 196-206页

作者：肖洒李德骏陈燕虎杨灿军金波浙江大学流体传动与机电系统国家重点实验室杭州310027

为实现长期深海观测,并充分利用恒流输电海底观测网抵抗输电缆短路故障能力强,可靠性高,鲁棒性好等优点,设计并实现了海底观测网多模块恒流变换器。综合考虑系统体积、电能变换效率、可靠性以及输入输出电压和功率等级等多方面因素,提... 详细信息

为实现长期深海观测,并充分利用恒流输电海底观测网抵抗输电缆短路故障能力强,可靠性高,鲁棒性好等优点,设计并实现了海底观测网多模块恒流变换器。综合考虑系统体积、电能变换效率、可靠性以及输入输出电压和功率等级等多方面因素,提出采用推挽拓扑和输入串联输出并联的多模块堆叠结构的恒流转恒压电能变换系统(CC/CV)。针对恒流输电系统稳定性特性问题,分析设计用于功率补偿作用的功率平衡器,并对基于共占空比的功率平衡器控制策略进行研究。设计出在低频段具有高增益,在中频段具有足够相位裕量,在高频段能有效抑制高频干扰功能的补偿控制器以获得更佳的控制效果。在实验室环境下验证了CC/CV电能变换技术,测试结果验证了各模块间的兼容性和系统整体的可靠性,为今后研究和建设长期实用型的多节点恒流输电缆系海底观测网提供了理论依据和技术支持。

关键词：海底观测网恒流输电功率平衡

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带分流叶片混流式水泵非定常流动特性研究

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农业机械学报 2021年第11期52卷 153-160页

作者：张旭王鹏飞阮晓东浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室杭州310027 浙江大学自贡创新中心自贡643000

为研究在流固耦合作用下分流叶片对混流式水泵的性能影响,以某型号的大流量混流式水泵作为研究对象,采用双向流固耦合方法和动网格变形技术对有/无分流叶片混流泵进行流场和结构场计算。对比分析了有/无分流叶片对混流泵非定常流动特性... 详细信息

为研究在流固耦合作用下分流叶片对混流式水泵的性能影响,以某型号的大流量混流式水泵作为研究对象,采用双向流固耦合方法和动网格变形技术对有/无分流叶片混流泵进行流场和结构场计算。对比分析了有/无分流叶片对混流泵非定常流动特性和动力学特性的影响。研究发现,分流叶片的添加使得动静干涉产生的压力脉动幅值的最大值大幅降低,但减小了脉动衰减的速度。有/无分流叶片对轴向力平均值影响不大,但考虑流固耦合效应时轴向力有所减小并有波动产生。分流叶片的添加可以降低应力以及形变的波动幅值。叶片最大应力区主要集中于靠近叶轮轮毂及轮缘处,分流叶片的添加使得叶片最大应力减小,且改善了应力变化梯度,使得应力分布更加均匀。分流叶片的添加也使得叶片形变在圆周方向更加均匀,改善了形变分布的偏心问题。研究结果可以为混流泵叶片的优化设计提供相应参考。

关键词：混流式水泵分流叶片流固耦合压力脉动非定常流动

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多区域变参数功能梯度结构拓扑优化方法

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计算机集成制造系统 2024年第6期30卷 1948-1958页

作者：李智忠刘龙王天赐彭翔王柏村易兵中南大学交通运输工程学院湖南长沙410075 浙江工业大学机械工程学院浙江杭州310014 浙江大学机械工程学院浙江杭州310058 浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室浙江杭州310058

为了在构件中构造形态多变和性能各异的功能梯度结构,提出一种多区域变参数的功能梯度结构拓扑优化方法,在保证构建结构单元连续性的同时,构建了多区域变参数的功能梯度结构。将设计域划分为多个区域,采用Helmholtz PDE方程对每个区域... 详细信息

为了在构件中构造形态多变和性能各异的功能梯度结构,提出一种多区域变参数的功能梯度结构拓扑优化方法,在保证构建结构单元连续性的同时,构建了多区域变参数的功能梯度结构。将设计域划分为多个区域,采用Helmholtz PDE方程对每个区域的密度变量进行过滤处理,然后施加不同的局部体积约束;将局部约束整合到传统变密度拓扑优化方法中,达到了不同区域生成不同功能梯度微结构的效果,同时区域之间的结构保持了良好的连续性。最后,通过悬臂梁和简支梁多区域功能梯度结构拓扑优化设计和制造,验证了所提方法的有效性。

关键词：拓扑优化功能梯度结构多区域变参数

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基于自适应滑模反馈线性化的航空电动燃油泵预见控制器设计

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Transactions of Nanjing University of Aeronautics and Astronautics 2023年第1期40卷 47-59页

作者：孟祥硕肖玲斐马磊明南京航空航天大学能源与动力学院中国南京210016 浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室中国杭州310027 南京航空航天大学自动化学院中国南京211106

以六相永磁同步电机直接驱动外啮合齿轮泵的航空电动燃油泵为对象,研究了其流量系统的控制器设计问题,提出了一种基于自适应滑模反馈线性化的预见控制器设计方法。首先,建立六相永磁同步电动机和外啮合齿轮泵的数学模型。其次,利用反馈... 详细信息

以六相永磁同步电机直接驱动外啮合齿轮泵的航空电动燃油泵为对象,研究了其流量系统的控制器设计问题,提出了一种基于自适应滑模反馈线性化的预见控制器设计方法。首先,建立六相永磁同步电动机和外啮合齿轮泵的数学模型。其次,利用反馈线性化方法处理电动燃油泵这一非线性化模型,方便后续预见控制器的设计;接着,采用自适应滑模控制方法消除了由模型不确定性引起的反馈线性化误差,该方法可以将建模误差和负载扰动带来的不确定性分开处理,从而避免较大的切换增益引起抖振,同时不需要精确的不确定性的边界信息,从而提高了控制性能。最后,在反馈线性化得到线性模型上设计预见流量控制器,加快控制系统对燃油指令的响应速度。仿真结果表明,该控制方案具有较快的响应速度、较强的鲁棒性能和优良的抑制抖振能力。

关键词：航空电动燃油泵预见控制自适应滑模控制反馈线性化建模不确定性

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调速阀堵塞故障分析及数字化反馈系统设计

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液压与气动 2023年第8期47卷 117-123页

作者：周琪孟利民李强曹旭峰安徽理工大学机械工程学院安徽淮南232001 流体动力与机电系统国家重点实验室浙江杭州310027

为了研究调速阀阀口堵塞对液压传动系统工作状态的影响机理,基于AMESim软件,建立了调速回路仿真模型,分析节流口不同堵塞程度下的调速阀出口流量及压力波动特性,观察执行元件的速度变化趋势。研究表明由于堵塞引起的通流面积下降使介质... 详细信息

为了研究调速阀阀口堵塞对液压传动系统工作状态的影响机理,基于AMESim软件,建立了调速回路仿真模型,分析节流口不同堵塞程度下的调速阀出口流量及压力波动特性,观察执行元件的速度变化趋势。研究表明由于堵塞引起的通流面积下降使介质流动状态发生改变,从而影响回路及执行元件的工作状况。鉴于此,针对调速阀节流部分设计一种监测流量并可实现自我调节的数字化反馈系统。结果表明在不同程度的堵塞情况下,该反馈系统可以实现流量调控或停止回路工作,因而提高调速回路准确性及调速阀维护时效性。

关键词：调速阀 AMESim模型堵塞问题数字化反馈系统

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基于自适应反演的超细金刚线张力控制系统

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中国机械工程 2021年第24期32卷 2995-3000,3007页

作者：周锋郑丽霞沈烨超金波浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室杭州310027 浙江晶盛机电股份有限公司绍兴312300

针对多线切割机张力控制系统存在库仑摩擦和摆角耦合等较强非线性特征,以及收放卷轮直径变化引起的参数不确定问题,提出了一种基于自适应反演的非线性补偿控制方法。该方法结合实验辨识和自适应参数控制器设计方法分别对多线切割机的多... 详细信息

针对多线切割机张力控制系统存在库仑摩擦和摆角耦合等较强非线性特征,以及收放卷轮直径变化引起的参数不确定问题,提出了一种基于自适应反演的非线性补偿控制方法。该方法结合实验辨识和自适应参数控制器设计方法分别对多线切割机的多轴电机同步运动控制系统和不确定系统参数进行简化分析和在线估计,使用李雅普诺夫稳定性理论保证了系统全局渐近稳定性以及系统状态的有界性。仿真和实验结果表明,所设计的自适应控制器可以实现多轴同步运动,并将张力摆角控制在较小的范围内,获得更高的张力控制精度。

关键词：多线切割机非线性自适应控制多轴同步张力控制

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卸荷阀抗气蚀结构的参数协同匹配优化方法

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流体机械 2023年第2期51卷 61-69页

作者：马思宇韦文术于瑞卢海承胡经文郭宗凯周华浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室杭州310027 北京天玛智控科技股份有限公司北京100013

针对矿用乳化液泵站卸荷阀的严重气蚀问题,基于多级节流和高压引流原则提出一种适用于高压大流量工况的卸荷阀抗气蚀新结构。选取阀口半锥角、高压引流孔直径作为优化设计变量,融合最优拉丁超立方设计(Opt LHD)及多岛遗传算法(MIGA),通... 详细信息

针对矿用乳化液泵站卸荷阀的严重气蚀问题,基于多级节流和高压引流原则提出一种适用于高压大流量工况的卸荷阀抗气蚀新结构。选取阀口半锥角、高压引流孔直径作为优化设计变量,融合最优拉丁超立方设计(Opt LHD)及多岛遗传算法(MIGA),通过结构参数的变参定量分析获得了各设计变量对阀口空化特性的影响规律,通过参数间的智能优化与匹配,实现以提高阀口抗气蚀性能为目标的参数协同匹配优化。结果表明,优化后的阀口压力梯度显著降低,出口流速下降33.5%,阀套壁面冲击速度下降42.9%,体积平均气相分数下降61.3%。实际应用效果也验证了该优化方法可有效地降低卸荷阀的气蚀损伤程度,对同类型产品的优化设计具有一定的参考价值。

关键词：卸荷阀气蚀参数协同匹配多学科仿真

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内曲线径向柱塞马达导轨曲线的优化设计

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华中科技大学学报（自然科学版） 2021年第10期49卷 30-35页

作者：张小龙张军辉张红娟徐兵浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室浙江杭州310027 宁波斯达弗液压传动有限公司浙江宁波315808

针对内曲线径向柱塞马达内部的冲击问题,提出了一种基于遗传算法的高阶导轨曲线优化设计方法.首先,在考虑惯性力及摩擦力的情况下,建立了导轨的最大接触应力数学模型,并以其最小值作为适应度函数,以无冲击、低脉动作为约束条件,利用遗... 详细信息

针对内曲线径向柱塞马达内部的冲击问题,提出了一种基于遗传算法的高阶导轨曲线优化设计方法.首先,在考虑惯性力及摩擦力的情况下,建立了导轨的最大接触应力数学模型,并以其最小值作为适应度函数,以无冲击、低脉动作为约束条件,利用遗传算法对曲线的系数进行求解.然后,以求解的10阶、11阶导轨曲线为例,对比分析了两者的曲线特性及轨道的反作用力、最大接触应力和马达的脉动率.通过分析对比可知:该设计方法所得到的曲线与常用的等加速导轨曲线相比更光滑、无冲击;与无冲击的修正心形线导轨曲线相比,马达脉动率更低.因此,该导轨曲线设计方法可为对冲击和噪声要求较高的内曲线径向柱塞马达的优化设计提供参考.

关键词：内曲线径向柱塞马达导轨曲线遗传算法低噪声优化设计

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混合增强智能驱动的核电重要厂用水系统设计需求分析研究

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机械工程学报 2024年

作者：吴轩宇娄山河洪兆溪司恒远张志峰冯毅雄谭建荣浙江大学流体动力基础件与机电系统全国重点实验室南洋理工大学机械与宇航工程学院中广核工程设计有限公司贵州大学省部共建公共大数据国家重点实验室

重要厂用水系统是与核安全紧密相关的系统，负责在各种运行工况条件下导出核岛的热量至最终热阱。由于核电厂选址和机型的差异、海洋水文、地理特征、气象等因素对设计方案的影响，重要厂用水系统具备按单设计型工程特性，合理与直观的... 详细信息

重要厂用水系统是与核安全紧密相关的系统，负责在各种运行工况条件下导出核岛的热量至最终热阱。由于核电厂选址和机型的差异、海洋水文、地理特征、气象等因素对设计方案的影响，重要厂用水系统具备按单设计型工程特性，合理与直观的设计需求分析是后续配置设计的重要基础。针对如何准确地辨识设计需求重要度以消除认知不确定性、规范地建立设计需求模型以确保需求的完备性与可追溯性等问题，提出混合增强智能驱动的重要厂用水系统设计需求分析方法，旨在利用人类高层次的认知能力弥补计算机处理设计需求信息的不足，同时利用计算机的运算能力突破人脑认知过程的推理能力限制。首先，结合考虑人类语言特性的语言激励双向编码器表示预训练模型、模拟大脑前额叶-海马体神经回路的双向长短时记忆网络以及多头注意力机制对设计需求文本语义进行深度挖掘，并将语义特征输入模拟大脑多巴胺奖励系统的奖励调制脉冲神经网络进行设计需求分类。其次，考虑核电专家语义表达的模糊性、群体权重的不确定性，构建基于犹豫模糊集的非线性规划模型识别设计需求重要度并做进一步修正。最后，利用基于模型的系统工程方法建立形式化、结构化的系统模型对设计需求进行统一完备表达。

关键词：设计需求分析混合增强智能脉冲神经网络犹豫模糊集基于模型的系统工程

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