摘要：采用有限元软件Ansys对桥式起重机轻量化设计存在以下问题:大多以静态指标为设计准则,忽略了动态性能;整个过程耗时较长;且优化后常要对参数进行圆整,弱化了优化效果。以20 t—22.5 m桥式起重机为例,综合利用Ansys和多学科设计优化软件Isight,以拉丁超立方设计、BP神经网络、Hooke-Jeeves算法为理论基础,提出一种效果较好且计算成本较低的桥机主梁优化设计方法。通过这种方法,缩短了优化时间,主梁质量减少了14.84%。

摘要：高频扭转冲击钻井作为一种新兴钻井技术,由于其在硬地层钻进中具有显著的提速效果以及能够较好抑制黏滑振动的发生而得到极大关注。但由于对其破岩机理以及提速机理认识不够清楚,使得高频扭转冲击钻井技术在推广应用时尚未发挥其最佳性能。基于有限元法建立了单齿扭转冲击切削岩石的拟三维数值仿真模型,研究了扭转冲击作用下钻齿切削岩石过程中的裂纹扩展、岩屑形成、损伤演化以及破岩比功等问题。研究结果表明:扭转冲击切削作用下岩石相比常规切削更易发生脆性破碎(体积破碎)形成大块岩屑;扭转冲击切削作用下的破岩比功要明显小于常规切削,且岩石单元从损伤萌生到刚度完全退化的时间同样要小于常规切削作用;在软地层中扭转冲击切削几乎没有提速效果。研究结果可为扭转冲击器及钻头设计、钻井参数优选提供依据。

摘要：密封圈二维有限元分析中,常将密封圈接触面上最大接触压力推广到整个接触面上,针对这种不够精确的方法,提出了一种基于三维仿真模型的有效接触压力高精度计算方法。建立组合密封圈的三维模型,模拟实际工况,对影响其动密封特性的轴往复运动速度、轴转速、介质压力、O形圈压缩量、滑环厚度、滑环动接触面开槽进行了研究,并利用有效接触压力计算方法分析了动接触面上有效接触压力的分布情况。结果表明:滑环开槽、滑环厚度、O形圈压缩量以及介质压力对组合密封圈有效接触压力影响较大,内轴往复速度以及转速达到一定值后对有效接触压力影响较大。研究结果为滑环式组合密封圈的优化设计提供了参考。

摘要：悬臂端的静刚度通常对带悬臂的门式起重机轻量化设计起控制作用。这种情形下,使用常规的仅以各结构件截面尺寸为设计变量的优化方法,轻量化的效果通常不理想。以32t-26m带悬臂的L型门式起重机为例,针对悬臂端的静刚度不足问题,在主梁截面尺寸为优化参数的基础上,增加主梁和支腿连接宽度作为优化设计变量,并提出一种非对称的支腿结构形式。分析结果表明:采用改变支腿的连接宽度或支腿形状的方法,门机的质量分别减少10.47%和12.85%,可明显提高轻量化的效果。

摘要：为了研究磁浮系统中的恒速驱动及适时速度调节性能,根据Maxwell方程及电机的矢量控制原理,以磁浮系统中的直线感应电动机为研究对象,在其推力与初级绕组中电流矢量关系的基础上,设计了无速度传感器矢量控制器,并利用Matlab/Simulink软件验证控制器的正确性.研究结果表明:当速度在小范围内受扰动时,控制器运用电流内环、电压外环控制方式自动调节整流器的直流母线电压,调节时间小于10 ms;当控制器接收到指令速度时,改变逆变器的频率,该频率改变电机同步速,达到调速的目的,调节时间小于50 ms,表明在工频小于3个周期时,满足磁浮系统的控制要求.

摘要：考虑起重机的动态特性,利用有限元分析软件ANSYS对门式起重机蒙皮式结构系统进行模态分析,确定影响结构动态性能的关键模态频率,并对门式起重机蒙皮式结构冲击振动进行瞬态动力学分析。用ANSYS软件仿真分析门式起重机蒙皮式结构系统起升的运动过程,得到门式起重机在起升过程中受到冲击载荷作用时主梁跨中垂直方向位移随时间变化的响应规律,并提取出最大动位移,从而计算出动载系数,为门式起重机蒙皮式结构的设计提供理论依据。

摘要：当真空管道中的气压降到一定值时,其中运行的高温超导磁浮车所受到的空气阻力近似省略。那么磁浮车的运动方向上的动能会因为磁轨道上有接头或其它原因导致轨道上表面磁场的分布不平衡而转移到与运行垂直方向上的振动而损耗掉。对一个已设计好的轨道,其缺陷是不可避免的,文中讨论磁浮车在这种轨道上的动能损耗与磁浮车运行速度的关系。将一定真空环境中运行着的高温超导磁浮车的这种振动近似为弹簧的阻尼振动,然后根据高温超导体的特性及相应测量值来确定其刚度系数与阻尼系数,从而考虑其阻尼振动的动能损耗情况。模拟了三种振动产生方式的耗能情况,与实验结果相符合,表明了能耗规律及其在真空管道运输设计与应用中的参考价值。

摘要：提出了一种基于一维激光测距仪和云台对场景进行三维重建的方法。该方法设计了简单的标定物,建立激光测距仪坐标系和云台坐标系模型,统一了坐标系转换方程,并根据正交直线的共线性、正交性及共面性等测度建立目标函数,完成激光测距仪和云台位置关系的精确标定,并利用遗传算法对其进行优化后,实现对场景物体的三维重建。实验结果表明,该算法简单,易于实现,并具有较高的三维重建的精度,可有效应用于场景的三维重建。

摘要：为了实现高温超导(HTS)磁浮车的无接触的制动,本文提出一种基于振动耗能的电磁制动方法。在永磁轨道与磁浮车的悬浮气隙中增加一层固定在车体上的电磁线圈,以线圈通电的方式改变磁场分布而得到在轨道上方的磁场分布不均衡的效果。磁浮车体的运动方向上的动能将转化到与其运行垂直方向上的阻尼振动耗掉而使车体减速,其阻尼系数通过闭合线圈的方式改变。以真空管道中运行的HTS磁悬浮车为例,用理论分析得出所加电磁线圈的自阻值与外接电阻的阻值之和与耗能的关系,最后在西南交通大学真空管道HTS磁浮系统实验平台上实验验证了该方法的合理性与有效性,为将来的真空管道磁浮交通系统的设计提供参考。

摘要：未来真空管道磁浮列车设计速度将在100-300 m/s,对于如此高速运行的列车系统,其救援方案必须完善,否则将会留下安全隐患造成重大的人员伤亡和严重的经济损失。而在诸救援中列车制动失效和管道失压将是未来真空磁浮列车安全运行首要研究的因素。本文以牛顿第二定律为依据,通过对分析模型得到的基本关系方程的推导、求解,从而推导出列车在拦阻索减速制动过程中,其拦阻位移、拦阻力和列车初速度三者之间的基本关系式,同时也推导出管道失压过程中,列车安全运行所需相邻闸门之间距离、管道阻塞比和真空度三者之间的关系式.在MATLAB环境下对以上关系式进行仿真分析,我们得到制动失效时拦阻力、列车初速度和拦阻位移三者之间的优化值;同时也得到管道失压时相邻真空闸门之间距离、管道真空度和管道阻塞比三者之间的优化值。以上仿真优化值将为真空管道列车系统设计提供理论依据。