摘要：为进一步提高差速泵性能,提出了一种变性高阶比傅里叶非圆齿轮驱动的六叶片差速泵。建立了变性高阶比傅里叶非圆齿轮传动模型和六叶片差速泵性能指标计算模型,编写差速泵性能分析软件。计算和分析不同阶数比和不同变性系数下的差速泵排量、流量和脉动率等性能,计算结果表明,高阶数比非圆齿轮副有利于提高六叶片差速泵综合性能,变性系数改变有利于降低单泵脉动率。经试验台测试,在相同泵尺寸及管路环境下,变性高阶比差速泵第一叶轮输入轴微应变均值下降35. 2%,降低了差速泵流量脉动。而非圆齿轮的不根切最大模数增加27. 7%,增强了承载能力。排量变化不大,降低了1. 2%。该设计更有利于低脉动、大载荷工况。

摘要：为进一步改善差速泵性能,提出一种自由节曲线非圆齿轮驱动的四叶片差速泵,建立自由节曲线非圆齿轮驱动差速泵性能计算模型,编写差速泵性能计算软件,分析不同控制点下的差速泵排量、流量和脉动率等性能指标。结果表明,相比最优傅里叶节曲线,自由节曲线具有更好的局部优化能力,可有效提升非圆齿轮不根切最大模数和差速泵排量,降低差速泵脉动率,更有利于提高差速泵综合性能。试验表明,在相同泵尺寸及管路环境下,相比最优傅里叶非圆齿轮驱动的四叶片差速泵,自由节曲线非圆齿轮驱动的差速泵排量增加6.6%,不根切最大模数增加18.7%,有效提升了非圆齿轮承载能力,差速泵单泵脉动率降低8.3%,说明自由节曲线非圆齿轮更有利于提升差速泵性能。

摘要：溢流坝是水利工程枢纽中广泛应用的水工建筑物之一,起挡水和泄水的作用。其坝面结构形状及闸门开启方式对泄洪水流的影响巨大。传统的方法是借助于经验公式和水工模型试验,但这种方法耗时费力,成本高。现广泛采用数值模拟技术来预测溢流坝流场内各种水流现象、坝面压强等各种水力学指标。但数值模拟方法存在实时性、交互性差等缺点。采用纳维-斯托克斯方程模型模拟湍流,利用光滑流体动力学方法对多孔溢流坝泄洪水流进行三维模拟仿真,分别对不同闸门开启情况下水流的形态、压力分布、流速状况进行了分析。通过与实验结果比较表明,建立的模型能够较逼真地模拟真实的场景,可为溢流坝工程设计提供参考依据。

摘要：为使半主动悬架在名义工况下获得尽可能优的使用性能,保证在变参数/行驶工况下具有良好的鲁棒性,提出一种车辆半主动悬架全息最优滑模控制器设计方法。基于车辆模型分析了现有最优滑模控制器不能使半主动悬架在名义工况下获得较优性能与在变参数/行驶工况下鲁棒性较差的原因。通过对半主动悬架控制系统状态方程进行扩展,构建了不丢失任何系统结构与期望性能信息的滑模流形函数,据此设计了半主动悬架全息最优滑模控制器。通过变参数多工况数值仿真对比了采用现有最优滑模控制器的半主动悬架、采用全息滑模控制器的半主动悬架与被动悬架的性能。分析结果表明:在名义工况下,采用全息最优滑模控制器的半主动悬架的综合性能较采用现有最优滑模控制器的半主动悬架与被动悬架的综合性能分别提高了88.30%、38.33%;在变参数工况下,采用全息最优滑模控制器的半主动悬架、采用现有最优滑模控制器的半主动悬架和被动悬架的综合性能指标的最大波动分别是26.22%、74.42%、46.39%;在变行驶工况下,采用全息最优滑模控制器的半主动悬架、采用现有最优滑模控制器的半主动悬架和被动悬架的综合性能指标的最大波动分别是78.55%、106.22%、115.06%。可见,相比于被动悬架与采用现有最优滑模控制器的半主动悬架,采用全息最优滑模控制器的半主动悬架可获得更好的名义工况使用性能与变工况鲁棒性。

摘要：提出一种泰勒级数-LQG控制方法进行磁流变半主动悬架时滞补偿控制。该方法利用泰勒级数对LQG控制求取的理想控制力进行时滞补偿,以使磁流变减振器的实际输出力逼近理想半主动控制力。在解析直接结合泰勒级数的LQG控制不能正常工作原因的基础上,提出了一种实用的泰勒级数-LQG控制设计方法,使得LQG控制结合泰勒级数之后LQR函数能够顺利运行。针对时滞较大时泰勒级数对控制的放大现象,并考虑到磁流变减振器性能和成本之间的平衡,以满足99%的减振控制要求确定磁流变减振器库伦阻尼力的幅值。以Smith Predictor-LQG(SLQG)控制方法为比较对象,通过仿真实例验证了泰勒级数-LQG控制方法具有良好的磁流变半主动悬架时滞补偿效果。

摘要：针对以直线电机作为执行器的馈能型半主动悬架控制方法复杂与效果差等问题,结合变压充电控制原理与方法,提出一种利用单相等效模型求解充电电压的方法,设计了馈能型半主动悬架控制系统,用于控制直线电机式馈能执行器;建立了1/2车4自由度动力学模型和变压充电控制直线电机模型,采用LQG控制策略求解理想馈能阻尼力;将联接有整流桥的直线电机理论模型等效为单相电机模型,计算了电机单相等效模型反电动势、电磁推力系数、电阻与电感参数;采用充电电压求解控制器,以悬架相对速度和理想馈能阻尼力作为输入求解实际充电电压,进而实现执行器馈能控制;以被动悬架和理想半主动悬架作为比较对象,分析了馈能型半主动悬架性能与馈能效果。分析结果表明:与被动悬架相比,馈能型半主动悬架与理想半主动悬架的综合性能指标分别减小38.97%和45.42%,前后悬架实际馈能阻尼力与理想馈能阻尼力的相关系数分别为0.967 4和0.976 8,并且前后悬架振动能量的56.7%和62.1%被回收进蓄电池中,因此,采用基于单相等效模型与变压充电方法控制的馈能型半主动悬架能够回收大部分悬架振动能量和改善汽车的行驶平顺性。

摘要：针对管道布局、最大允许能耗给定条件下快速热循环注塑成形(RHCM)注塑模具型腔表面快速均匀加热的问题,提出以单根加热棒热流密度为设计变量,以模具型腔表面升温效率和温度分布均匀性为目标,结合有限元模拟、响应面设计以及多目标粒子群优化技术来优化RHCM模具电加热系统。与优化前相比,加热系统优化后,模具型腔表面最大温差降低63.4%,加热系统总能耗降低9%。对比了不同注塑成形工艺条件下成形的平板塑件表面质量,结果表明,相对传统注塑成形(CIM)工艺,RHCM工艺将制品表面粗糙度Ra从320 nm降低到118 nm,并有效抑制了制品表面熔接痕、缩痕等缺陷;发现制品表面粗糙度与型腔表面对应点温度成负相关,说明优化后的型腔表面温度分布更有利于提升制品表面质量。

摘要：总结国内外差速泵的实现形式,对现有研究情况进行综述。介绍现有差速泵差速机构的设计类型,研究其存在的缺陷,分析产生问题的原因,研究改进差速机构的方法,主要对非圆齿轮传动进行研究,提出较为合理的傅里叶非圆齿轮驱动的差速泵,给出初步设计方法。

摘要：滴灌的灌水器是滴灌系统的重要部件,其消能效果的好坏决定了滴灌系统是否节能。为提出更高效消能效果的灌水器,研究分析了先进的双向流流道灌水器的流场数值计算结果,总结存在的问题,提出了缩颈改流的设计方案,使用Fluent软件进行数值计算和模拟,对双向流流道型和缩颈改流型进行比较,结果表明：从压力云图可以发现压力经过3级降压,缩颈改流型压力下降更明显,从速度云图可以看出,在入口压力相同情况下,出口流速低6%,能够通过的颗粒物体积增加1倍,改进后的灌水器消能效果和抗堵性能更好。

摘要：分析了汽车冷却器缓冲罩的结构特点和冲压工艺特性,制定了该零件成形工艺方案。运用Dynaform软件对其多工位级进冲压过程中主要涉及的拉深、整形、冲孔、翻边等工序进行数值模拟。分析了每个成形工序的板料成形极限图(FLD)和零件壁厚分布图,模拟结果符合零件成形要求。据此设计出该零件12工位的级进冲压模具,试模生产出了合格的产品。通过对模拟和试冲结果相比较,其零件厚度的最大相对误差为2.87%,获得了较好的一致性。目前该汽车冷却器缓冲罩级进模已投入大批量生产。