摘要：伴随动力机械轻量化的发展,运动部件与机体的质量比增大,将引发明显的机体振动。为研究轻量化条件下的动力机械机体固有频率与内部质量比的关系,设计了模拟动力机械不同质量比的试验台架,在其静态和动态工况下进行振动测试,发现两者固有频率存在差异;建立起内力联接的动力隔振内力拓扑模型,解释固有频率差异的原因;推导关于质量比、频率比的二元动力传递函数并从侧视和俯视两个角度对三维曲面进行分析。结果表明,在轻量化背景下,动力机械机体固有频率存在随着质量比增加而向大值漂移的现象,研究中的二元动力传递函数能够表达内力模型下动力机械固有频率的分布特性,可以为动力机械系统参数辨识及隔振器设计提供理论基础。

摘要：为在不提高目标函数维度的前提下,满足实际运行中风力机翼型对于范围攻角综合性能气动性能和设计工况点气动性能兼优的设计需求,提出一种耦合混沌映射及动态协同机制的翼型优化方法。通过Bezier曲线构建翼型几何参数化模型,引入改进的Logistic-Tent混沌映射提高设计空间全局搜索能力,以提升翼型升阻比为设计目标,将动态协同函数嵌入自适应多目标算法,可实现翼型在攻角范围内的气动性能、设计工况点气动性能的优化。经CFD数值验证,优化后翼型在范围攻角内的升力系数平均提升4.6%、7.0%,升阻比平均提升4.2%、7.4%;设计点升阻比提升7.53%、9.19%,证明了方法的可行性。

摘要：运用单向流固耦合分析方法，采用Ansys Workbench中的Static Structural模块对伞形风力机整机进行静力学分析。研究其结构上的最大应力应变值及分布集中情况，并分析收缩角、风速和转速等不同变量对伞形风力机的应力应变的影响。分析结果表明：当收缩角度为45°时，应力应变值均达到最大，称之为最大应力收缩角。当伞形风轮转速一定时，最大应力应变出现位置只和收缩角有关。通过数值模拟分析对伞形风力机危险区域进行刚度和强度校核，验证伞形风力机收缩时的安全性与可靠性，为风力发电机系统优化设计提供参考。

摘要：风轮是风力机最重要的部件之一,设计良好的风轮是风力机获得较高风能利用系数和较大经济效益的基础。本文应用Wilson气动理论设计了100 W水平轴风力机叶片,并兼顾振动性能对设计参数进行修正。对设计的风轮进行了模态实验和气动外特性实验,实验结果表明,所设计的风力机在低风速时基本能够达到设计的风能利用系数,并使得风力机在运行时避开转速共振区,延长风轮寿命,从而降低设计成本。

摘要：由于机械强度和发电机容量等限制,当超过额定风速后小型风力机的输出功率值会不断增大,因此需要采取有效措施控制输出功率。设计了一种具有功率调节功能的水平轴可变偏心距风力机,并对单台1.5 kW可变偏心距风力机样机进行了流场数值模拟及风洞试验。研究结果表明:随着偏心距的增大风轮内外表面最大压力向一侧集中分布,风力机后方速度的亏损程度逐渐降低;当超过额定风速12 m/s后,风力机发生左右偏心可使输出功率值减小,当风速为15 m/s、偏心距为75 mm时,左右偏心所对应的最低输出功率分别为1353 W和1539 W,调控误差分别为9.8%和2.6%。上述结果充分验证了可变偏心距风力机功率控制的可行性,同时也为风力机电控系统的设计提供了理论及试验依据。

摘要：分析可变偏心距风力机工作机理,给出偏转角与偏心距以及来流风速之间的关系,推导风轮侧偏状态下风轮和尾翼受力及力矩公式,并分析风轮侧偏过程中失速效应及陀螺力矩的影响。通过对1.5 kW水平轴可变偏心距风力机测试样机进行风洞实验,验证可变偏心距风力机在超额定风速工况下可通过调节偏心距使风轮发生侧偏,有效降低风能利用率,当风速升到15 m/s时,左、右偏心工况下对应的风能利用系数可分别降至0.190和0.193,在这过程中功率调控误差不超过10%。结果证明了变偏心距功率调节方法的可行性,可为该调节方式进一步电控部分的设计以及成品的研制方面奠定理论和实验基础。

摘要：为获得发动机悬置系统的相关参数,将非刚性、小柔性弹性体的发动机近似为含有n个质点的分布质点系。首先,根据拉格朗日方程建立了发动机悬置系统6自由度(6 degrees of freedom,简称6DOF)振动微分方程,包括质量阵、刚度阵和阻尼阵;其次,基于等效分布质点系统,构建发动机悬置3n DOF系统;然后,针对3点支撑的发动机台架系统,利用地磅测得每一个悬置处支撑的静态质量,通过发动机悬置测试试验系统测得发动机的激励输入信号及响应信号;最后,利用递推最小二乘法辨识得到分布质点系统的阻尼矩阵和刚度矩阵,在Matlab/Simulink中建立发动机悬置系统的仿真模型,并通过测试值与仿真值的对比,证明了辨识的准确性。给出的发动机悬置等效分布质点3n DOF系统在工程实际中,为悬置系统设计悬置支撑参数反解、悬置参数系统辨识提供了理论基础与实现途径。

摘要：依据拉格朗日方程,建立发动机悬置系统六自由度动力学模型。研究耦合六自由度隔振系统的迹频响函数,对发动机悬置系统固有频率进行分析与设计,提出最优固有频率最优配置方式。结合优化的频率配置与Cholesky振型,采用等效弹心算法,对系统支撑参数进行反解。通过对发动机悬置系统的动力学仿真,结果表明优化后的发动机振动加速度小于优化前且各向基本解耦,验证了基于六自由度系统固有特性的发动机悬置优化设计方法的可行性和有效性。

摘要：该文旨在通过变桨来改善升力型立轴风力机叶片气动特性,提高风力机最大运行效率。针对设计尖速比下风能利用系数较低的问题,提出减小叶片小攻角范围,增大叶片大攻角工作范围,以重点改善叶片低性能区域的气动特性为出发点,提高风能利用系数新变桨思路。以采用NACA0012翼型、2 m高和2 m旋转直径的两叶片H型风力机为研究对象,从涡理论来分析和比较在最佳尖速比为5的条件下,附着涡、尾随涡、脱体涡和桨距角对攻角、切向力和功率输出的影响规律。研究结果表明:变桨后,叶片的攻角、切向力和输出功率在原最大值两侧均有明显提高,拓宽了叶片高性能的工作区域;涡系中脱体涡对叶片气动特性影响最大,其中在上盘面影响较小,在下盘面影响较大;变桨前后涡系对上盘面的差异较小,对下盘面的影响差异较明显;变桨后,下盘面的叶片的涡尾迹弯曲程度在加大。

摘要：发动机是车辆的核心部件,及时有效地发现并排除故障,对降低维修费用,减少经济损失,增加发动机工作时的可靠性,避免事故发生具有重大的意义。以某型号发动机为研究对象,运用测试技术、信号处理、小波分析、神经网络和模糊控制理论,提出了基于模糊神经网络的智能故障诊断系统。建立了发动机故障信号采集试验台,在试验台上人工模拟3种转速下6种工况,通过加速度传感器采集正常工况和异常工况的振动信号,之后利用小波包技术进行消噪处理,并提取出故障信号的特征值,作为网络训练和测试的样本数据。用样本数据训练和检测自适应模糊神经网络,完成对信号的离线模式识别,之后以测试样本数据实现在线故障诊断,通过仿真分析,取得了很好的诊断效果。与传统的BP神经网络故障诊断方法进行对比,无论在诊断精度上还是学习速度上,模糊神经网络在故障诊断中更具有优势。同时,在专家系统的理论基础上,将模糊神经网络与专家系统进行信息融合,实现数据接口通信,利用网络的自学习能力建立智能故障诊断数据库和诊断规则库,通过程序语言快速高效的设计出智能诊断系统。最后,通过发动机故障诊断实例仿真分析,验证了基于模糊神经网络的智能故障诊断专家系统的可行性。