检索结果-内蒙古大学图书馆

机械科学与技术 2025年第2期44卷 313-323页

作者：傅搏张小平刘东浩龚俊湖南科技大学海洋矿产资源探采装备与安全技术国家地方联合工程实验室湖南湘潭411201 湖南科技大学信息与电气工程学院湖南湘潭411201

针对交流牵引电机存在电磁噪声过大的问题,提出一种交流牵引电机定子齿部开槽降噪优化设计方法。分析了交流牵引电机产生电磁噪声的根本原因,阐述了交流牵引电机定子齿部开槽降噪的具体设计方法,并对其开槽位置与槽口尺寸参数进行了优... 详细信息

针对交流牵引电机存在电磁噪声过大的问题,提出一种交流牵引电机定子齿部开槽降噪优化设计方法。分析了交流牵引电机产生电磁噪声的根本原因,阐述了交流牵引电机定子齿部开槽降噪的具体设计方法,并对其开槽位置与槽口尺寸参数进行了优化研究,最后采用有限元法对其开槽处理前后的效果进行了对比分析,结果表明:交流牵引电机定子齿部在采用本文提出的开槽降噪优化设计方法处理后,在保持其效率基本不受影响的前提下,其电磁噪声得到了显著下降,取得了较好的降噪效果。

关键词：交流牵引电机定子齿部开槽降噪参数优化有限元法

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深海宏生物培养釜初始密封性能分析及实验研究

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润滑与密封 2025年第1期50卷 111-121页

作者：张兵彭佑多刘广平湖南科技大学海洋矿产资源探采装备与安全技术国家地方联合工程实验室湖南湘潭411201 海洋资源探采技术与装备湖南省重点实验室湖南湘潭411201

深海宏生物培养釜是用于培养深海宏生物样品的装置,为了实现海底生物样品在生物采样器与深海宏生物培养釜之间的保压转移并培养,提出一种带有驱动机构的翻板密封阀机构,可满足高压转移和密封等功能;利用有限元软件ANSYS建立翻板密封阀... 详细信息

深海宏生物培养釜是用于培养深海宏生物样品的装置,为了实现海底生物样品在生物采样器与深海宏生物培养釜之间的保压转移并培养,提出一种带有驱动机构的翻板密封阀机构,可满足高压转移和密封等功能;利用有限元软件ANSYS建立翻板密封阀二维有限元模型,研究不同结构参数对翻板密封阀初始密封性能的影响;通过分析密封圈等效应力和接触应力来表征翻板密封阀的密封性能,并对翻板密封阀结构参数进行优化。结果表明,密封圈材料硬度和沟槽深度对初始密封性能的影响较显著;当氟橡胶密封圈材料硬度为HA85,沟槽深度为2.75 mm、沟槽宽度为5 mm,沟槽形状选择矩形沟槽时,翻板密封阀机构可获得较好的密封效果。对深海宏生物培养釜进行保压性能和样品转移实验,结果表明,提出的翻板密封阀机构的保压实验压降率为1%,其在96 MPa的压力下能够实现可靠的密封和转移。

关键词：深海宏生物培养釜密封性能翻板密封阀保压转移培养生物采样器

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矫圆形变比率对JCO焊管电化学腐蚀特性的影响

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焊管 2025年第4期48卷 18-23页

作者：彭德平杨吉鑫王淦金永平陈佳刘鸿坤湖南科技大学海洋矿产资源探采装备与安全技术国家地方联合工程实验室湖南湘潭411201 湘潭华进重装科技股份有限公司湖南韶山411300

为了研究扩径和缩径的形变比率对L360 JCO焊管电化学腐蚀特性的影响,以试样取向、取样位置、形变比率为影响因素,通过极化曲线测试、交流阻抗分析、正交试验等方法模拟管材在海水溶液中的电化学腐蚀行为。结果表明,试样取向与取样位置... 详细信息

为了研究扩径和缩径的形变比率对L360 JCO焊管电化学腐蚀特性的影响,以试样取向、取样位置、形变比率为影响因素,通过极化曲线测试、交流阻抗分析、正交试验等方法模拟管材在海水溶液中的电化学腐蚀行为。结果表明,试样取向与取样位置对自腐蚀电位与腐蚀电流密度影响并不显著,不同取向的试样自腐蚀点位极差为12.65 mV,不同取样位置的试样电流密度极差为0.155μA/cm^(2);管材扩径和缩径后,自腐蚀电位并未出现明显变化,而缩径后,腐蚀电流密度有所增加,但其腐蚀电流密度并未随着管材形变比率的增加而呈线性增长。

关键词： JCO焊管电化学腐蚀扩径缩径形变比率腐蚀电流腐蚀电位

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短碳纤维硅化铝基复合材料制备及其性能

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材料热处理学报 2025年第4期 12-22页

作者：黄谦仁金永平李旻昊万步炎刘德顺湖南科技大学海洋矿产资源探采装备与安全技术国家地方联合工程实验室湖南科技大学机电工程学院湖南科技大学自然资源部海底地质钻探装备工程技术创新中心湖南科技大学海洋资源探采技术与装备湖南省重点实验室

采用放电等离子烧结技术制备了不含硅和含硅的碳纤维铝基复合材料，并对它们进行了固溶时效处理；采用光学显微镜（OM）、扫描电镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）、电子背散射衍射（EBSD）技术、数字式显微硬度计和电子万能试验机等研究... 详细信息

采用放电等离子烧结技术制备了不含硅和含硅的碳纤维铝基复合材料，并对它们进行了固溶时效处理；采用光学显微镜（OM）、扫描电镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）、电子背散射衍射（EBSD）技术、数字式显微硬度计和电子万能试验机等研究了添加硅对碳纤维铝基复合材料显微组织及力学性能的影响。结果表明：固溶时效处理后复合材料呈现韧性与脆性混合断裂；Si与Al反应生成了Al9Si增强相并减少脆性相Al4C3的数量；硅的添加细化了复合材料的晶粒，晶界数量和面积增加，同时也使得大角度晶界数量增多，进而阻碍位错移动；含硅的复合材料中（001）面织构聚集，最大织构强度增加，且在[111]方向呈现放射状延伸与收缩；经470℃固溶处理4 h及120℃时效处理24 h后，含硅的碳纤维铝基复合材料屈服强度为233.5 MPa,抗拉强度为382.2 MPa,硬度为257.2 HV0.1,与不含硅的碳纤维铝基复合材料相比，分别增加了15%、9%和78%。

关键词：碳纤维铝基复合材料添加硅放电等离子烧结显微组织力学性能

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深海海底钻机收放系统动力学随机数值仿真方法研究

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机械工程学报 2018年第23期54卷 112-120页

作者：金永平万步炎刘德顺彭佑多郭勇湖南科技大学海洋矿产资源探采装备与安全技术国家地方联合工程实验室

提出了一种随机不规则波浪激励下的收放系统动力学随机数值仿真方法。该方法以随机不规则波浪为输入,应用雨流计数法分析收放系统动态特性响应随机分布特征,获取不同水深和海况条件下收放系统动态响应统计规律。以深海海底钻机收放系统... 详细信息

提出了一种随机不规则波浪激励下的收放系统动力学随机数值仿真方法。该方法以随机不规则波浪为输入,应用雨流计数法分析收放系统动态特性响应随机分布特征,获取不同水深和海况条件下收放系统动态响应统计规律。以深海海底钻机收放系统为例,对随机不规则波浪激励引起的母船摇荡—脐带缆—深海海底钻机摇荡进行分析,建立了计入海水阻尼的深海海底钻机收放系统动力学模型。然后,以随机不规则波浪的有义波高为特征值,产生随机不规则波浪激励,应用收放系统动力学模型分析计算系统动态随机响应,应用雨流计数法分析收放系统动态响应特性随机分布特征,并对不同水深和海况条件下的钻机摆动状况、升沉运动以及脐带缆张力等动态特性进行随机数值仿真分析与讨论。所提出的方法为随机不规则波浪激励下,海洋装备收放系统动态特性分析提供了新途径。

关键词：深海海底钻机收放系统随机不规则波浪动态特性统计分析

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基于Buck-Boost矩阵变换器的异步电机调速系统控制策略

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电力系统保护与控制 2019年第20期47卷 156-162页

作者：刘继张小平张瑞瑞湖南科技大学海洋矿产资源探采装备与安全技术国家地方联合工程实验室

针对以Buck-Boost矩阵变换器(BBMC)为功率变换器的异步电机调速系统,提出一种基于有限时间控制的变频调速控制方法。首先,根据异步电机的给定转速,经基于PI-IP控制的矢量控制算法获得异步电机的给定电压,并以该给定电压作为BBMC的参考... 详细信息

针对以Buck-Boost矩阵变换器(BBMC)为功率变换器的异步电机调速系统,提出一种基于有限时间控制的变频调速控制方法。首先,根据异步电机的给定转速,经基于PI-IP控制的矢量控制算法获得异步电机的给定电压,并以该给定电压作为BBMC的参考输出电压。再以BBMC中电容电压与电感电流作为系统控制变量,经有限时间控制算法得到BBMC中对应功率开关的占空比。再根据该占空比对BBMC中对应功率开关实施控制,由此可在BBMC输出端获得与其参考输出一致的输出电压,从而实现异步电机实际转速对其给定转速的准确跟踪,达到对异步电机转速进行准确控制的目的。最后通过仿真和实验对上述控制方法进行了验证。

关键词： Buck-Boost矩阵变换器异步电机调速系统 PI-IP控制有限时间控制

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基于FTC的BBMC调速控制策略及参数优化

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自动化学报 2020年第2期46卷 332-341页

作者：刘继张小平张瑞瑞湖南科技大学海洋矿产资源探采装备与安全技术国家地方联合工程实验室

针对以Buck-boost矩阵变换器(BBMC)为功率变换器的异步电机调速系统,提出一种基于有限时间控制(FTC)的变频调速控制方法.首先根据异步电机的给定转速,经基于PI-IP控制的矢量控制算法获得BBMC的参考输出电压;再以BBMC中电容电压与电感电... 详细信息

针对以Buck-boost矩阵变换器(BBMC)为功率变换器的异步电机调速系统,提出一种基于有限时间控制(FTC)的变频调速控制方法.首先根据异步电机的给定转速,经基于PI-IP控制的矢量控制算法获得BBMC的参考输出电压;再以BBMC中电容电压与电感电流作为系统控制变量,经有限时间控制算法得到BBMC中对应功率开关的占空比;再根据该占空比对BBMC中对应功率开关实施控制,即可在BBMC输出端获得与其参考输出一致的输出电压,从而实现异步电机实际转速对其给定转速的准确跟踪,达到对异步电机转速进行准确控制的目的;同时采用自适应狼群优化算法对BBMC主电路参数及基于有限时间的控制参数进行优化,取得了满意的效果.最后通过仿真和实验对上述控制方法进行了验证.

关键词： Buck-boost矩阵变换器异步电机调速系统 PI-IP控制有限时间控制参数优化

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全海深沉积物气密取样器分析与试验研究

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中国机械工程 2019年第23期30卷 2877-2883页

作者：刘广平万步炎彭佑多金永平湖南科技大学海洋矿产资源探采装备与安全技术国家地方联合工程实验室

为了满足全海深深渊海底科学研究对高品质全海深深渊海底沉积物保压样品的需求,设计了一套符合全海深载人潜水器作业机械手海底作业操控的具有保压功能的机械手持式全海深沉积物气密取样器。对该气密取样器的保压容器和压力补偿装置等... 详细信息

为了满足全海深深渊海底科学研究对高品质全海深深渊海底沉积物保压样品的需求,设计了一套符合全海深载人潜水器作业机械手海底作业操控的具有保压功能的机械手持式全海深沉积物气密取样器。对该气密取样器的保压容器和压力补偿装置等关键零部件进行了分析计算并进行了全海深压力环境下的有限元仿真分析。结果表明:气密取样器的应力和应变随着所加压力的增大而增大,最大应力与应变出现在端盖与筒体封口密封位置处,方形挡栓与保压筒端盖接触位置应力、应变很小,密封性能好。最后,进行了全海深沉积物气密取样器内压试验和与机械手协同适配性试验,试验结果验证了该气密取样器保压性能的可行性和与机械手的适配性。

关键词：全海深高压环境气密取样器机械手持式性能分析

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深海海底钻机收放装置关键零部件可靠性分析与试验

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机械工程学报 2019年第8期55卷 183-191页

作者：金永平万步炎刘德顺湖南科技大学海洋矿产资源探采装备与安全技术国家地方联合工程实验室湘潭411201

深海海底钻机收放装置是实现深海海底钻机安全可靠、准确稳定下放和回收的关键技术装备。开展随机不规则波浪激励下的深海海底钻机收放装置关键零部件可靠性分析,是设计安全可靠的深海海底钻机收放装置的基础。提出一种随机不规则波浪... 详细信息

深海海底钻机收放装置是实现深海海底钻机安全可靠、准确稳定下放和回收的关键技术装备。开展随机不规则波浪激励下的深海海底钻机收放装置关键零部件可靠性分析,是设计安全可靠的深海海底钻机收放装置的基础。提出一种随机不规则波浪激励下收放装置关键零部件可靠性分析方法,并对不同变异系数下的收放装置关键零部件的可靠度进行分析计算,结果表明:在随机不规则波浪激励下,收放装置的收放液压缸活塞杆所受的拉力将产生随机不规则的动态响应,并且收放液压缸活塞杆所受拉力的均值随着钻机托架翻转角的增大而减小;当收放液压缸活塞杆材料的变异系数从0.1提高至0.3时,对应的收放液压缸活塞杆的可靠度为0.999 126,此时收放液压缸活塞杆仍具有非常高的可靠度;进一步对比理论分析与深海海底钻机收放装置工程样机海上试验结果可知,两种结果基本一致,从而验证了理论研究模型和随机数值分析方法的正确性,研究结果为深海海底钻机收放装置的设计提供技术支撑。

关键词：深海海底钻机收放装置随机不规则波浪可靠性分析

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深海海底钻机硬着底动力学建模与分析

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机械工程学报 2023年第23期59卷 146-157页

作者：刘鹏金永平刘德顺万步炎湖南科技大学海洋矿产资源探采装备与安全技术国家地方联合工程实验室湘潭411201

以三支腿深海海底钻机为研究对象,为实现其水下布放时安全着底,针对钻机硬着底进行动力学建模与分析。首先,构建考虑钻机机体平面运动、脚板空间运动的7自由度钻机着底动力学模型;然后,通过法向考虑重复动加载问题、切向引入修正摩擦系... 详细信息

以三支腿深海海底钻机为研究对象,为实现其水下布放时安全着底,针对钻机硬着底进行动力学建模与分析。首先,构建考虑钻机机体平面运动、脚板空间运动的7自由度钻机着底动力学模型;然后,通过法向考虑重复动加载问题、切向引入修正摩擦系数建立脚板-底质接触力模型,采用等效弹簧-阻尼法建立支腿轴向力模型,并同时考虑钻机与海水间的摩擦阻力及水动力等因素;最后,以我国“海牛Ⅱ号”深海海底钻机为例,对“海牛Ⅱ号”的着底过程进行数值仿真分析。结果表明:“海牛Ⅱ号”在硬着底过程中,钻机机体最大偏转角未超过1°,支腿脚板最大沉陷深度约为0.19 m,支腿油缸所受最大轴向力为714.9 kN,约为钻机自重下支腿静态轴向负载的12倍,机体质心最大合加速度为53.6 m/s^(2)(约5.5g),各项响应数值均在设计允许范围内,钻机在设定工况条件下能够实现安全可靠着底。

关键词：海底钻机硬着底动力学海底底质

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