摘要：介绍了3.3kV智能型矿用组合开关控制系统的拓扑结构和各模块工作原理;针对该控制系统对于通信可靠性和实时性的需求,提出了一种基于C8051F040单片机和RS485总线的主从式矿用组合开关通信系统设计方案,详细介绍了该通信系统的硬件设计、通信协议及上下位机之间通信的实现过程。测试结果表明,该通信系统数据传输准确可靠,实时性高。

摘要：基于线性多自由度振动的概念,提出并设计了一种线性三自由度（3DOF）振动能量采集器。该能量采集器包括一、二阶传动梁及传统单悬臂梁。数学建模及有限元仿真结果表明,多阶传动梁垂直相接构成的线性多自由度系统可有效调节并降低系统的工作频率。实验结果表明,线性三自由度能量采集器在0~100 Hz频率范围内,具有3个电压峰值,有效带宽15Hz,与理论分析相吻合。另外,与传统单悬臂梁能量采集器相比,工作频率降低,频带扩增275%。

摘要：在对车辆前轮转向机构进行运动分析的基础上,给出了参数优化设计的数学模型,提出了一种改进的遗传算法,并利用Matlab遗传算法工具箱对转向机构进行了优化设计,得到了满意的设计参数.讨论了遗传算法的一些关键技术:如改进的二进制编码方法,基于惩罚项的适应度计算,遗传算子的构造,以及遗传终止法则等.计算结果表明:与复合形法相比,遗传算法使目标函数值减少了6.6%,取得了较好的优化效果,从而更有利于减小转向车轮的滑移量和轮胎的磨损量,同时也验证了遗传算法解决多约束、多变量类型优化问题的可行性和优越性.

摘要：针对三辊斜轧穿孔工艺的特点,利用有限元方法对其工艺进行了模拟,分析了管坯在三辊穿轧过程中等效应变、等效应力分布以及轧辊扭矩、顶头受力的变化情况。将模拟结果与实验结果进行对比,模拟结果与试验结果基本吻合,可以作为新工艺开发和理论研究的参考。通过实验进一步分析了生产中存在的尾环、轴承失效等故障原因,可为设备的设计和工艺改进提供指导。

摘要：根据状态观测器理论,给出状态观测器控制对应算法。利用此方法对非线性蛇簧联轴器混沌系统进行了仿真研究,仿真结果表明,基于状态观测器的混沌反馈控制方法具有很强的稳定控制能力,该方法适合于被控系统的混沌状态不可能全部直接测量,或状态反馈不可能物理实现的情况下,用重构状态代替真实状态组成状态反馈,将系统调整到正常的工作状态。具有重要的实际工程应用价值。

摘要：为了进一步提高自制超高真空室温非接触式原子力显微镜（NC-AFM）的检测灵敏度和获得材料表面更高分辨率的原子图像,在比较了原子力显微镜探针振动位移检测的三种方法的基础上,重点研究了光束偏转检测方法,理论上分析了这种方法的偏转检测灵敏度与噪声。设计了一个高灵敏度、低噪声的光束偏转检测系统,该系统的激光光斑能够高精度地聚焦在悬臂上,能容易、直观地对准激光光路,并高效地检测到悬臂的振动和探针的共振频率。通过实验,验证了准直激光的质量及光路的对准,并利用该系统在超高真空非接触式原子力显微系统中进行探针振动实验,得到了探针的共振频率为161.736 8 kHz,通过计算得到探针共振的品质因数为12 939,说明系统具有高灵敏度和低噪声的性能。有望在进一步提高原子力显微镜分辨率方面得到应用。

摘要：针对管道低频流噪声难于有效控制的弊端,设计了一种薄膜型声学超材料及其性能测试装置,根据声波传递理论计算了管道内薄膜在声压作用下的振动特性。利用COMSOL软件的声固耦合模块研究了薄膜的消声特性,并进行了对比试验。结果表明:薄膜在低频范围内有较好的消声性能,薄膜的共振频率即为其消声工作频率;薄膜的振幅越大,传递损失值越高,最高达54 dB;薄膜参数的变化对超材料的消声性能有调节作用,通过改变施加在薄膜上的预应力和薄膜厚度,分别实现了传递损失峰值频率偏移120 Hz与110 Hz;通过改变附着质量块大小,实现了100 Hz及以下超低频消声。相关研究为主动声学超材料以及紧凑型管道消声器的设计提供了依据。

摘要：低阶煤热解及催化解聚过程的精确描述是反应器多尺度模拟、反应器设计和放大的基础和关键。因此,基于低阶煤非等温热解试验及催化裂解试验,提出了一种简单、精密度高且易与反应器多尺度模拟耦合的低阶煤解聚模型,并将该模型与反应器模拟中采用最多的一步反应动力学模型和分布活化能模型(DAEM)进行对比。最后验证了4种催化剂催化低阶煤的催化裂解试验数据对该模型的适应性。结果表明,提出的新模型能很好地模拟低阶煤热解整个过程,相较一步反应模型和分布活化能模型(DAEM),该模型不仅简单,且模拟精度高很多,可达0.99以上。4种催化剂催化煤样的热解模拟结果表明,本模型能很好模拟催化剂催化解聚过程,证明本模型简单、模拟精度高,且适用范围更广,适用性更高。因此提出的低阶煤解聚模型具有与多尺度反应器模拟相结合的显著优势,丰富了煤热解的动力学体系,也为反应器的模拟与放大提供了更简单、精确的方法。

摘要：提高汽轮机热效率的有效途径是采用超超临界压力。压力的提高使得作用在转子—机匣上的激振力将显著增大,有必要对气流激振力作用下的转子-机匣系统的非线性动力学特性进行研究。本文采用双控体模型,以汽轮机转子—机匣系统为研究对象,将转子和机匣作为统一的弹性体,采用四阶Ruge-Kutta法进行数值仿真,来研究在密封气流激振力以及机匣体振动的双重作用下的转子与机匣的碰摩运动,揭示了转子与机匣碰摩的分叉动力学特性。给出了气流激振力作用前后的碰磨转子系统响应的分叉图、轨迹图、相轨迹图和Poincare映射图。着重讨论了输入气压和转子转速等决定气流激振力大小的因素对碰磨转子分叉特性的影响。对提高超超临界汽轮机的可靠性提供了有意义的参考。

摘要：针对现有的油水界面检测装置精度不高且往往具有机械部件、使用寿命不长、维护工作量大等缺点,设计了一种浮筒式油水界面检测仪。该油水界面检测仪是以重力传感器为测量元件,将重力转换为电压信号;然后,利用4～20mA两线制U/I变送器XTR101,设计了实用的变送电路,将电压信号变换成电流信号;最后,通过单片机MSP430F149测控装置实现油水界面高度的实时显示,并具有油水界面超限报警和自动排水功能。实验表明,该浮筒式油水界面检测仪抗干扰能力强、稳定可靠,平均误差在±3%以内。