基于虚拟仪器的桥门式起重机起升机构检测评价系统

开发了基于虚拟仪器的桥门式起重机起升机构检测评价系统。该系统能够对起升电动机与减速器进行振动信号的时域、功率谱、细化谱、倒频谱、包络谱分析,对起升减速器润滑油进行油液分析,由此可以判断起升电动机与减速器故障,结合起升机构定期检验数据得到起升机构运行状态的评判依据。最后建立了起升机构模糊层次综合评价模型并组织专家根据评判依据打分,利用系统的评价功能得到了起升机构评价结果。     

一类弹簧支撑系统非线性动力学特性实验研究

以线性机械弹簧和斜支撑弹簧为元件,构建了支撑系统力学模型。在仿真计算的基础上,设计并制作与力学模型相对应的支撑系统。通过测试确定系统阻尼比、固有频率等力学参数,综合利用时频域分析、相轨迹分析和庞克莱分析等方法,对支撑系统在不同激励条件下的响应规律进行了实验分析。研究结果表明实验测试结果和数值仿真结果一致,该力学模型存在典型的非线性力学特性,如稳态周期解、暂态混沌、分岔、混沌等,为其进一步推广到工程实际提供了理论和实验支撑。     

车架弹性对重型汽车操纵稳定性及行驶平顺性分析

以东风牌载货汽车为研究对象,利用有限元方法及虚拟样机技术建立整车多刚体模型和考虑柔性车架的整车刚弹耦合模型。在验证虚拟样机刚柔耦合整车模型正确性的基础上,比较分析不同工况下两整车模型操纵稳定性和行驶平顺性性能。结果表明:车架柔性越大,其低阶固有频率越低,反之,低阶固有频率越高;车架柔性对整车操纵稳定性影响不大,对行驶平顺性有较大的影响,车速越高,平顺性越差,路面越粗糙,总加权加速度值越大,舒适感越差,适当增加车架刚性可以有效改善整车行驶性能。因此,该方法为汽车车辆开发设计车架提供了理论依据。     

高大建筑空调气流组织方案研究

以北京市某精密加工车间的分层空调方案为研究对象,按照建筑的实际尺寸及空调设计参数,建立了空调气流组织的计算模型。针对夏季空调气流组织的关键技术参数诸如风口面积、送风速度、送风角度等,采用CFD软件进行了数值模拟,并对模拟结果进行了分析。为高大建筑空调工程设计提供了有益的参考。     

一种新型机械式激振器偏心装置的优化及分析

根据传统机械式激振器的工作原理,设计了一种新型机械式激振器,并对其工作原理及结构组成进行了介绍。通过对激振器的偏心装置进行受力分析,推导出了新型机械式激振器激振力的计算方程,建立了优化数学模型,并利用Matlab优化工具箱对偏心装置的主要设计参数进行了优化。最后运用Matlab软件编制了相应的程序对优化后的参数进行了算例分析。结果表明,优化后的参数达到了预期的目的,实现了激振器从低频到高频变化,激振力的最大幅值在一定范围内变化的效果。     

基于字典学习形态分量分析的轴承故障诊断

在基于固定字典的形态分量分析(Morphological Component Analysis,MCA)方法基础上,提出了字典学习形态分量分析的滚动轴承故障诊断方法。分别以轴承内圈、外圈故障信号为训练样本,应用K-SVD(K-Singular Value Decomposition)字典学习算法对训练样本学习字典,寻求最优的字典空间;将学习到的字典取代MCA中的固定字典,根据信号所包含各成分的形态差异性,利用MCA对滚动轴承故障信号中的内、外圈故障特征和噪声成分进行分离;对包络后的故障特征分量做频谱分析诊断轴承的故障及部位。应用实例结果表明:该方法能在强噪声环境下有效地提取滚动轴承内、外圈的故障特征,性能优于固定字典的MCA方法,为MCA方法在选取字典时提供了新思路。     

CRTSⅡ型轨道板翻转机主梁结构的有限元分析

通过研究CRTSⅡ型轨道板翻转机的翻转过程,结合传统翻转机的翻转过程,对传统翻转机的主梁结构进行改进。改进后的翻转机主梁采用箱式结构,这种主梁结构更紧凑,并且容易加工。对改进的翻转机主梁结构进行有限元分析,结果表明,改进后的箱式主梁结构满足强度和稳定性要求,可以实现在翻转过程中结构稳定,为主梁结构的优化设计提供依据。     

基于结构重参数化与自适应注意力的复杂路面快速识别模型

在复杂行驶环境下快速准确地识别前方路面类型,是车辆主动控制系统及时做出预判的关键前提。针对现有方法未能兼顾精度和速度且难以在车端部署的问题,提出一种基于结构重参数化与自适应注意力的路面分类模型,可对车辆前方的沥青、水泥、冰雪、沙土、花砖、石板、湿滑等复杂路面进行快速准确的甄别。首先,构建以水平/垂直/方形/点形等多分支异构卷积为核心的特征提取骨干网络。其次,提出一种轻量高效的注意力机制,能够根据特征尺寸自适应地聚合空间上下文信息,并根据特征维度自适应地进行局部跨通道交互,使模型聚焦于高相关的路面特征。在此基础上,引入结构重参数化思想,对模型的训练周期和推理周期进行解耦,在训练时通过多分支学习获得高裕度的特征表示,而在推理时将多分支结构等价转换为直铺式单支路结构,在不牺牲模型性能的前提下获得轻量化的部署模型以及显著的推理加速。试验结果表明：提出的模型能够在复杂行驶环境下有效识别路面类型,以6.57×10⁶的参数量取得99.14%的全场景分类精度和96.48%的新场景分类精度,同时具有496.28帧·s^-1的服务器推理速度和33.89帧·s     

自动寻迹运输车舵轮模糊PID控制器的设计与仿真

建立了自动寻迹运输车舵轮控制系统的数学模型,设计了一种基于模糊PID控制的运输车方向控制系统。文中较详细地分析了控制系统数学模型的简化、模糊PID控制器的设计过程以及加模糊PID算法后系统的阶跃响应,同时对加控制算法前后系统的阶跃响应进行了对比仿真研究。仿真结果表明,加入模糊PID算法后系统的稳定性和快速性等动态性能得到了较好地改善。将仿真得到的数据应用到样机的试验中,发现该运输小车的方向控制系统能很好地满足其在前进过程中对方向调节的快速响应,样机系统具有较好的动态性能。     

基于DFB光纤激光拍频解调的高分辨率声发射检测技术

提出了一种结构简单的基于分布式反馈(DFB)光纤激光器的拍频解调系统,该解调系统的应变分辨率可以达到6.4×10~(-3)με,动态范围可以达到400 MHz。提出的基于DFB光纤激光拍频解调技术的应变分辨率高于基于匹配光栅、线性滤波器和阵列波导光栅滤波器波长解调技术。动态范围大于基于可调谐激光器的相移光纤布拉格光栅强度解调技术和基于光纤干涉仪的光纤激光相位解调技术。整个系统的2个激光相互拍频得到拍频信号,通过基于虚拟仪器的信号采集处理系统进行处理。由高采样率的数据采集卡采集数据,通过基于LabVIEW的软件系统进行信号分析,得到拍频信号的频谱图。由频谱图得到拍频信号的带宽,再根据波长与频率的关系,DFB光纤激光器的灵敏度得到解调系统的应变分辨率。根据NI数据采集卡的采样率得到解调系统的动态范围。采用短时傅里叶变换法的时频分析方法提高应变分辨率。提出的DFB光纤激光拍频解调的声发射检测技术能够以较高的应变分辨率实现对由磨损或断裂等故障引起的高频声发射信号的检测。