基于总线的多任务无人水面艇分布式控制平台设计

相比有人驾驶船舶,无人水面艇因其具有低成本、高速度、高机动性以及高智能化等特性,特别是在危险情况下代替人工作业的应用实践,近年来已成为一个研究热点。本文首先分析了现有无人艇控制系统方案及存在的问题,进而提出了一种基于总线的分布式控制平台设计方案。然后详细分析了智能终端、主控单元的设计方案。结合实际项目应用进行了系统测试,试验数据表明本文提出的分布式控制平台设计方案可行,通过自主研制的智能终端可稳定、可靠地实现多传感器数据的分布式采集、处理以及共享,分布式结构保证系统可方便地搭载或变更任务模块。     

玉柳全电缆电力贯通线无功补偿配置及优化分析

以兰新客运专线玉柳段为例,建立全电缆贯通线的潮流模型,提出利用遗传算法对无功容量配置进行优化,并利用Matlab对该线路分别采用现有补偿容量配置和优化后补偿容量配置在不同负荷率下进行仿真,并对比2种补偿容量配置的补偿效果。研究结果表明:优化后的无功容量配置方案,不仅降低了配置容量,而且改善了首端功率因数及线路各节点电压。     

三维激光扫描技术在公路隧道施工监测中的应用研究

以某一隧道工程施工监测为对象,提出一种基于三维激光扫描技术的隧道断面变形监测。采用隧道外强制对中装置,将测量控制装置置于墙体有效的避免控制点变形而影响测量精度;采用全局拼接方法,通过在隧道两端设定标靶,实现点云各点三维坐标属性、反射强度、三维真彩色信息集合;通过隧道分割,根据三维不变矩平移旋转稳定特性,提取隧道中轴线姿态;利用MDP法(最小距离投影算法)进行隧道断面三维变形计算,确定隧道收敛和扩张变形量。通过降低区段选取长度,对区段间的点云信息抽稀,降低点云的密度。对比未进行抽稀和局部测量的激光扫描数据,可以发现采用该方式有效降低了监测过程中变形信号的标准差,缩短了计算量,提高了测量精度。     

齿轮材料弯曲S-N曲线测试及拟合方法

为解决齿轮强度校核过程中缺少弯曲疲劳数据的现状,根据国标GB/T 14230-1993《齿轮弯曲疲劳强度试验方法》中4.2B方法设计齿轮弯曲疲劳试验装置,通过成组法及升降法测试FAS3420H齿轮材料弯曲疲劳性能数据,并根据疲劳数据在不同应力级别上的分布特征,对符合正态分布及有越出点分布的数据进行统计学计算处理,由计算结果绘制不同存活率弯曲S-N曲线。     

空间分布系列球壳声场耦合与辐射特性研究

针对大深度载人潜器的多球壳组合结构,以水介质中任意空间分布的系列弹性球壳为研究对象,利用球函数平移加法定理,建立计及球壳间声场相互作用的多球壳系统声振耦合模型,计算分析空间分布系列球壳的声场耦合特性及其影响因素。结果表明：声场相互作用将改变球壳模态间耦合关系,使得单阶模态对球壳振动的贡献不再限于单个峰值,进而影响声辐射频谱特征;双球壳系统受激球壳和非受激球壳都产生声辐射,轴向激励情况下,两球壳间存在强声场耦合效应,激励力偏离轴向时,声场耦合效应逐渐减弱;不同尺度球壳组成的双球壳系统扩展了声场有效耦合的频率范围,辐射声场兼具两个球壳的模态特征;多球壳串列布置时,声场耦合效应具有传递作用,多球壳按不同角度分散布置时,辐射声场空间分布则更趋复杂。     

舱内爆炸载荷下箱型梁船体节点结构强度分析

[目的]为了研究箱型梁典型节点结构在舱内爆炸下的结构强度,[方法]基于ANSYS/LS-DYNA显式动力有限元软件,首先建立箱型梁船体舱段结构的有限元模型。然后,采用ALE算法开展舱内爆炸载荷下舷侧箱型梁与强横梁连接处不同型式节点结构的动态响应数值计算。最后,在给定的炸药当量和爆点位置情况下,获得舱室结构的整体变形和破坏模式,并分析在不同节点结构设计方案下典型位置的应力特征。[结果]计算结果表明:舷侧箱型梁与强横梁连接处圆弧式和肘板式节点结构的应力峰值与甲板破口尺寸基本相当;从舱壁撕裂长度来看,肘板式稍逊于圆弧式,在中间箱型梁与强横梁连接处,圆弧连接最优,单侧肘板次之,双侧肘板最差。[结论]所得到的数值计算结果可为箱型梁节点连接结构的工程应用提供有益的参考。     

大跨度钢桁悬索桥颤振气动优化措施试验研究

对某大跨度钢桁悬索桥进行颤振试验研究,讨论采取设置中央稳定板、增设抑流板、封闭外护栏部分高度、调整下检修道人行板厚度以及变动水槽等不同气动措施及其相互组合下加劲梁的颤振稳定性能,综合考虑各方面因素得到气动优化方案.研究结果表明:单独采取设置下中央稳定板以及增设抑流板的措施对加劲梁的气动优化效果均不明显.在含有降低下检修...     

燃料电池动力系统氢气压力控制策略研究

为确保燃料电池动力系统安全性和可靠性,本文分析燃料电池动力系统氢气压力控制的影响因素,分析氢气系统回路的设备的流量特性,建立氢气回路压力控制的数学模型.在此基础上,提出压力反馈的PI控制与负载电流前馈控制结合的压力调控算法,并进行反馈和前馈控制参数的设计.在Matlab/Simulink中建立压力控制仿真模型,在给定阶...     

大跨桥梁索塔横梁与施工支架耦合受力分析

大跨度桥梁索塔横梁多采用空腹箱型预应力混凝土结构,施工中常架设支架进行分层分段浇筑。为了合理设计施工支架及探究横梁底层混凝土结构与施工支架耦合受力性能,采用Hypermesh软件建立了索塔塔柱、横梁和施工支架仿真模型,并导入ABAQUS仿真软件对施工支架与横梁下层混凝土结构进行耦合受力仿真分析,再将有限元仿真模拟结果与施工监测实测数据进行对比分析。研究结果表明：横梁底层混凝土达到设计强度时,施工支架与底层混凝土结构能共同承担上层混凝土荷载;相比一次成型浇筑法施工,横梁采用分层浇筑法施工能有效减小钢管立柱应力,底层混凝土横梁能为施工支架分担30%～40%上层荷载;对于横梁分层浇筑上层混凝土,梁底设置施工支架可明显改善底层横梁混凝土结构受力;支架钢管立柱受力分布形式由中间向两端减小,因此可对横梁底索塔侧立柱进行结构优化设计;通过施工现场采集立柱应变数据,进一步验证了有限元仿真分析结果的正确性,表明施工支架与横梁底层混凝土结构能协同工作且效果良好。     

机车段内作业智能化系统研究与实现

机车段内作业是货运铁路运营的重要场景,段内作业的效率和安全性直接影响铁路运营企业的效率和效益。文章设计了机车段内作业智能化系统,对自动唤醒与休眠、自动整备、作业参数远程自动化设置、自动调车等自动化作业功能在货运铁路领域的应用进行技术探索与研究,应用效果表明系统的以上功能提升了机车段内作业的效率,加强了段内作业的规范性与安全性,降低了作业人员的劳动强度。