检索结果-内蒙古大学图书馆

机械工程学报 2020年第22期56卷 256-262页

作者：袁晓明王储赵士宜张立杰燕山大学河北省重型机械流体动力传输与控制重点实验室秦皇岛066004 燕山大学先进锻压成形技术与科学教育部重点实验室秦皇岛066004 浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室杭州310027

消防炮自适应炮头可根据流体压力和流量变化自动调整炮口开度,从而提高消防炮的射流性能,快速高效地扑灭大型火灾。但炮头末端的自适应机构使射流系统具有流固耦合特性,在高速高压作用下,射流系统可能会发生振动乃至共振,进而影响灭火... 详细信息

消防炮自适应炮头可根据流体压力和流量变化自动调整炮口开度,从而提高消防炮的射流性能,快速高效地扑灭大型火灾。但炮头末端的自适应机构使射流系统具有流固耦合特性,在高速高压作用下,射流系统可能会发生振动乃至共振,进而影响灭火效率。考虑射流系统中流体域和固体域间的流固耦合效应以及炮头内连续体芯杆和端盖与其他离散结构间的连续离散耦合效应,通过集中质量法确定了芯杆和端盖结构的刚度矩阵,采用集中参数法建立了消防炮自适应炮头射流系统的动力学模型及方程。对射流系统进行了自由振动分析,确定了系统各阶固有频率及模态振型,分析了流体初始体积含气量和流体压力对系统固有频率的影响规律。由样机模态试验可知,理论与试验确定的一阶固有频率偏差仅为0.51%,验证了消防炮自适应炮头射流系统动力学模型的准确性。本项研究可为消防炮自适应炮头射流系统的动力学优化提供理论依据。

关键词：消防炮自适应炮头射流系统自由振动模态试验

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气液混合流体动态体积弹性模量理论模型研究

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机械工程学报 2020年第4期56卷 209-217页

作者：袁晓明王储朱轩张立杰燕山大学河北省重型机械流体动力传输与控制重点实验室秦皇岛066004 先进锻压成形技术与科学教育部重点实验室(燕山大学) 秦皇岛066004 浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室杭州310027

体积弹性模量是气液混合流体的基本属性之一,但现有模型与流体压缩和膨胀过程中动态体积弹性模量的匹配度仍有待进一步提高。采用集中参数法,以完全空化模型为基础,结合改进的Henry定律和气体多变过程方程,确定气液混合流体动态体积弹... 详细信息

体积弹性模量是气液混合流体的基本属性之一,但现有模型与流体压缩和膨胀过程中动态体积弹性模量的匹配度仍有待进一步提高。采用集中参数法,以完全空化模型为基础,结合改进的Henry定律和气体多变过程方程,确定气液混合流体动态体积弹性模量理论模型(Model1)。计算结果表明,由于压缩和膨胀过程中混合流体中自由气体的含量不同,动态体积弹性模量出现较为明显的“迟滞”现象,在相同压力下,压缩过程的计算结果均小于膨胀过程。由参数影响分析可知,不论是压缩过程还是膨胀过程,压力变化周期相同时,初始含气率越高,相同压力下的动态体积弹性模量越小;初始含气率相同且压力高于空气分离压时,压力变化周期越长,相同压力下的动态体积弹性模量越大,且当压力超过空气分离压的时间足够长时,气液混合流体所含空气完全溶解,体积弹性模量基本保持不变。将试验结果与Model1模型、三种稳态模型和另一种动态模型(Sakama模型)进行对比,在压缩与膨胀过程中Mode1模型与试验数据间的拟合优度分别为0.9763和0.9859,Sakama模型与试验数据间的拟合优度为0.9697和0.9521,说明Mode1模型与试验结果更接近,提高动态体积弹性模量预测的准确性。本项研究可为气液混合流体动态体积弹性模量的准确计算提供理论依据。

关键词：气液混合流体动态体积弹性模量理论模型含气率压力

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多维T-S故障树及重要度分析方法

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仪器仪表学报 2020年第10期41卷 54-64页

作者：陈东宁许敬宇姚成玉刘一鸣燕山大学河北省重型机械流体动力传输与控制重点实验室秦皇岛066004 燕山大学先进锻压成型技术与科学教育部重点实验室秦皇岛066004 燕山大学河北省工业计算机控制工程重点实验室秦皇岛066004

复杂系统的可靠性除受服役时间影响外,往往受工作温度、应力冲击等环境应力因素影响,仅考虑单一时间因素的T-S故障树分析方法存在一定局限,为此,提出考虑工作时间、工作温度、应力冲击等多种因素影响的多维T-S故障树分析方法及重要度算... 详细信息

复杂系统的可靠性除受服役时间影响外,往往受工作温度、应力冲击等环境应力因素影响,仅考虑单一时间因素的T-S故障树分析方法存在一定局限,为此,提出考虑工作时间、工作温度、应力冲击等多种因素影响的多维T-S故障树分析方法及重要度算法。首先提出多维T-S故障树顶事件求解算法,构造基本事件多因素影响下的故障概率分布函数,根据基本事件输入规则和多维输入规则算法求解规则执行可能性,进而结合顶事件输出规则和多维输出规则算法求解系统多因素影响下的故障概率分布。在此基础上,提出多维T-S故障树概率重要度和关键重要度算法。最后,对电气、液压两种工程系统进行多维T-S故障树及重要度分析,除工作时间外,两种系统分别考虑工作温度、应力冲击影响,求得系统故障概率分布和基本事件重要度,相对于只考虑时间因素的T-S故障树分析方法,多维T-S故障树及重要度分析方法能获得更全面的可靠性信息,T-S故障树是多维T-S故障树的一种理想范型,多维T-S故障树是更一般、更通用的范型。

关键词：多维T-S故障树故障概率分布重要度

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基于ANFIS的外啮合齿轮泵寿命预测研究

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仪器仪表学报 2020年第1期41卷 223-232页

作者：郭锐赵之谦贾鑫龙赵静一张生燕山大学河北省重型机械流体动力传输与控制重点实验室秦皇岛066004 浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室杭州310027 燕山大学先进锻压成形技术与科学教育部重点实验室秦皇岛066004 河北省特种运载装备重点实验室秦皇岛066004

从流量退化趋势的角度提出了基于自适应网络模糊推理系统的寿命预测方法。首先利用改进的集合经验模态分解(MEEMD)方法对加速退化试验的振动数据进行多尺度重构降噪,提取重构信号的峭度值、均方频率、小波包能量,与转矩、转速、压力信... 详细信息

从流量退化趋势的角度提出了基于自适应网络模糊推理系统的寿命预测方法。首先利用改进的集合经验模态分解(MEEMD)方法对加速退化试验的振动数据进行多尺度重构降噪,提取重构信号的峭度值、均方频率、小波包能量,与转矩、转速、压力信号作为齿轮泵性能退化特征;然后使用核主元分析方法(KPCA)进行多特征融合,进而实现外啮合齿轮泵退化评估指标的建立和分析;再利用其退化评估指标与流量信号作为输入量对自适应网络模糊推理系统模型(ANFIS)进行训练,得到的齿轮泵剩余寿命预测模型,为了进一步验证该算法的有效性将其与liner回归模型、三次指数预测模型算法进行了比较,最后基于蒙特卡罗样本扩充方法实现外啮合齿轮泵的可靠性评估。结果表明,该方法的结果与实际阈值的预测误差约为8%,能够对外啮合齿轮泵的寿命进行比较准确的评估。

关键词：外啮合齿轮泵寿命预测模态分解多特征融合自适应网络模糊推理系统

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电液伺服振动台研制及教学应用

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实验技术与管理 2021年第10期38卷 172-176页

作者：赵劲松董杰孙鑫宇徐嘉祥赵利强李戊戌燕山大学河北省重型机械流体动力传输与控制实验室河北秦皇岛066004 燕山大学先进锻压成形技术与科学教育部重点实验室河北秦皇岛066004 燕山大学机械工程学院河北秦皇岛066004

为增强流体传动与控制专业学生的实践能力,解决该专业概念抽象的教学难题,搭建了一套二自由度电液伺服振动台。文章分析了振动台工作原理,建立了系统数学模型,并利用快速原型控制技术,指导学生开发了多通道系统闭环控制程序,获取了响应... 详细信息

为增强流体传动与控制专业学生的实践能力,解决该专业概念抽象的教学难题,搭建了一套二自由度电液伺服振动台。文章分析了振动台工作原理,建立了系统数学模型,并利用快速原型控制技术,指导学生开发了多通道系统闭环控制程序,获取了响应曲线,分析了实验台的动态跟踪性能,探索了电液伺服振动平台在实验教学中的应用。教学实践表明,基于电液伺服振动台进行实验教学,能够加深学生对理论知识的理解,提高学生将理论知识应用于实践的能力,也为机电液一体化相关专业实验教学提供了一种新型平台。

关键词：电液伺服快速原型控制振动台实验教学

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超高压大流量比例插装阀测试方法

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中国机械工程 2020年第6期31卷 638-646页

作者：姚静寇成浩尹钰鑫孔祥东孙瑞辉李昊燕山大学机械工程学院秦皇岛066004 燕山大学河北省重型机械流体动力传输与控制实验室秦皇岛066004 流体动力与机电系统国家重点实验室杭州310027 上海诺玛液压系统有限公司上海201100 燕山大学车辆与能源学院秦皇岛066004

针对超高压大流量比例插装阀测试技术问题,以DN130位移随动式超高压大流量二通比例插装阀为对象,考虑该阀测试需针对超高压(70 MPa)、大流量(8000 L/min)的特殊工作要求,设计了超高压试验台和高压大流量试验台。根据行业测试标准制定耐... 详细信息

针对超高压大流量比例插装阀测试技术问题,以DN130位移随动式超高压大流量二通比例插装阀为对象,考虑该阀测试需针对超高压(70 MPa)、大流量(8000 L/min)的特殊工作要求,设计了超高压试验台和高压大流量试验台。根据行业测试标准制定耐压特性和动静态特性测试方法,试验台流量无法满足测试需求时,采用基于模型的仿真预测方法进行性能检测。试验结果表明了该阀具有良好的耐压性能、流量增益特性、滞环特性、线性度特性、重复精度特性以及动态特性,为超高压大流量比例插装阀的设计测试提供了工程基础。

关键词：测试方法超高压大流量比例插装阀

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电液伺服闭式泵控系统实验平台的研究

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机电工程 2021年第3期38卷 363-367页

作者：陈革新刘会龙赵鹏辉闫桂山艾超燕山大学机械工程学院河北秦皇岛066004 燕山大学河北省并联机器人与机电系统实验室河北秦皇岛066004 河北省重型机械流体动力传输与控制实验室河北秦皇岛066004

为了给电液伺服闭式泵控系统关键学科问题的深入研究奠定实验基础,提出了一种基于传统电液伺服泵控系统工作原理的电液伺服闭式泵控系统实验平台设计方案。采用双排量径向柱塞泵代替定量齿轮泵,增设了模式切换模块与安全卸荷模块;运用... 详细信息

为了给电液伺服闭式泵控系统关键学科问题的深入研究奠定实验基础,提出了一种基于传统电液伺服泵控系统工作原理的电液伺服闭式泵控系统实验平台设计方案。采用双排量径向柱塞泵代替定量齿轮泵,增设了模式切换模块与安全卸荷模块;运用电液伺服闭式泵控技术,搭建了实验平台的电气原理构架与系统程序控制构架,并设计了实验平台的控制界面;在穆格MACS轴控制软件中完成了运动控制器的程序设计;以理论设计为基础,对平台的液压与电器部分进行了实验,以验证方案的可行性。实验及研究结果表明:该泵控系统实验平台可实现位移、压力与电机转速等关键变量的数据采集,可以为电液伺服闭式泵控系统的深入研究提供实验基础。

关键词：液压传动电液伺服闭式泵控实验平台

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伺服力矩马达输出转矩影响因素分析

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液压与气动 2021年第7期45卷 65-70页

作者：黄橙橙严成坤张佳楠徐殿峰张晋燕山大学机械工程学院河北秦皇岛066004 河北省重型机械流体动力传输与控制重点实验室河北秦皇岛066004 中国航发长春控制科技有限公司吉林长春130000

电液伺服阀作为液压伺服控制元件中的核心元件,能将微弱信号转换为大功率信号,力矩马达作为电液伺服阀的核心元件,其性能直接影响电液伺服阀的性能。为了分析力矩马达输出转矩的影响因素,基于AMESim搭建仿真平台对各个因素进行分析,结... 详细信息

电液伺服阀作为液压伺服控制元件中的核心元件,能将微弱信号转换为大功率信号,力矩马达作为电液伺服阀的核心元件,其性能直接影响电液伺服阀的性能。为了分析力矩马达输出转矩的影响因素,基于AMESim搭建仿真平台对各个因素进行分析,结果表明,永磁体剩余磁化强度、衔铁中心到衔铁末段距离、气隙处磁极面积和线圈匝数对力矩马达输出转矩影响较大,永磁体的长度以及横截面积和衔铁处于中位时气隙长度对力矩马达输出转矩影响较小,并通过试验验证了其正确性。

关键词：力矩马达输出转矩影响因素 AMESim仿真

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3UPS/S舰船稳定平台非惯性系动力学建模

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机械工程学报 2020年第1期56卷 20-29页

作者：王力航郭菲卢文娟李永泉张立杰燕山大学河北省重型机械流体动力传输与控制重点实验室秦皇岛066004 河北工程大学机械与装备工程学院邯郸056038 燕山大学先进锻压成形技术与科学教育部重点实验室秦皇岛066004 燕山大学河北省并联机器人与机电系统实验室秦皇岛066004

舰船稳定平台实时检测并补偿船体在海浪中运动,为舰载设备提供对地稳定空间。稳定平台处于不断运动着的工作环境,准确高效的非惯性系动力学模型是提升稳定控制品质的重要前提。借鉴串并混联机构动力学建模过程,通过虚拟低阶参考系机构,... 详细信息

舰船稳定平台实时检测并补偿船体在海浪中运动,为舰载设备提供对地稳定空间。稳定平台处于不断运动着的工作环境,准确高效的非惯性系动力学模型是提升稳定控制品质的重要前提。借鉴串并混联机构动力学建模过程,通过虚拟低阶参考系机构,将惯性系动力学研究方法扩展非惯性系当中,利用凯恩方法建立3UPS/S并联稳定平台非惯性系下动力学模型。为了验证建模方法的正确性,分别搭建Simulink/SimMechanics多体动力学仿真模型以及非惯性运动试验平台。试验结果表明,计算驱动力与实测驱动力在量值上相近且变化趋势一致,验证了动力学模型的合理性。

关键词：并联机构非惯性动力学凯恩方法舰船稳定平台

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辛几何模态分解和广义形态分形维数的液压泵故障诊断

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哈尔滨工程大学学报 2020年第5期41卷 724-730页

作者：郑直王宝中刘佳鑫姜万录华北理工大学机械工程学院河北唐山063210 燕山大学河北省重型机械流体动力传输与控制重点实验室河北秦皇岛066004 燕山大学先进锻压成形技术与科学教育部重点实验室河北秦皇岛066004

针对液压泵故障诊断问题,本文提出了一种基于辛几何模态分解和广义形态分形维数相结合的方法。对实测液压泵多模态故障振动信号进行分解;基于所提出的能量选取法,重构含有丰富运行特征信息的模态分量,并将其作为数据源;基于数据源提取,... 详细信息

针对液压泵故障诊断问题,本文提出了一种基于辛几何模态分解和广义形态分形维数相结合的方法。对实测液压泵多模态故障振动信号进行分解;基于所提出的能量选取法,重构含有丰富运行特征信息的模态分量,并将其作为数据源;基于数据源提取,实现对液压泵不同故障的诊断。通过对比分析仿真和实测液压泵故障振动信号的试验结果,验证了该方法可以有效地诊断液压泵不同故障。

关键词：液压泵故障诊断辛几何模态分解广义形态分形维数模态能量特征提取滑靴故障松靴故障

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