基于有限元及试验对舵系无键连接的可靠性分析

以舵系的实际工况和参数为依据,采用无键连接的方式来优化舵系的连接,并利用有限元分析舵系新型无键连接的可靠性,通过有限元计算在不同工况下无键连接方式的应变及应力的分布初步验证了该连接方式的可靠性;同时以舵系实际工况的弯矩、扭矩和过载为依据建立了舵系无键连接的实验平台来验证有限元分析的结果。实验数据和分析结果表明:通过液压螺母在舵系上形成的预加载荷使舵柄和舵杆之间产生适当的静摩擦力,该静摩擦力可以提供舵系所需要的弯矩、扭矩并能够保证超载条件下舵系工作状态的稳定性及可靠性。     

动力定位系统舵桨组合推力分配研究

针对船舶动力定位系统推力分配中舵桨组合的推力建模及优化分配问题,将舵桨组合的非凸推力区域转化成4个凸区域,采用切换控制理论把非线性最优化问题转换为线性最优化问题。将舵、桨组合起来进行推力建模,以最小推力、舵角变化和推力误差为优化目标,对推进器的推力变化率、舵角变化率、推力误差范围和推力大小作了约束,采用多边形的方法把推力范围约束转化为线性不等式约束,基于总功率与总推力误差在不同推力区域设计了切换逻辑,实现了在不同的推力分配器中的切换。实船试验结果表明舵桨组合推力模型及推力分配策略是切实可行的,满足了推力分配的要求,在配备舵的动力定位船上具有良好的应用前景。     

基于装配力的车用燃料电池气体扩散层内部传质研究

建立二维固体力学模型以及三维、稳态、恒温单通道直流道质子交换膜燃料电池（PEMFC）模型,在研究装配力引起的气体扩散层（GDL）受力变形的基础上,充分研究GDL局部应变造成的孔隙率、电导率、渗透率以及扩散系数的分层分布现象,并将各系数的分布情况代入单体PEMFC模型中以探究装配力对GDL传质的影响。研究结果表明：装配力会通过引起GDL的局部应变从而改变其孔隙率、渗透率、电导率以及扩散系数,进而影响GDL中的水气传输以及电极内部的电流密度的分布,最终使得PEMFC的性能得以提高。     

环境温度对整车起动阻力矩的影响研究

发动机内部阻力和变速器输入轴的阻力是汽车在起动过程中需要克服的主要阻力,尤其在寒冷的冬季,需要给发动机提供更多的燃料,才能克服相关阻力使车辆顺利起动。为提高整车起动性能并降低排放和油耗,基于转毂和环境舱在整车上开展发动机和变速器输入轴阻力矩研究,通过测试在不同环境温度、不同发动机转速或车速下对应的发动机和变速器输入轴阻力,研究发动机和变速器输入轴阻力矩随温度的变化情况。通过测试研究发现,发动机和变速器输入轴阻力矩会随着环境温度的降低而增大,但并非逐渐递增关系。     

多轮分布式电驱动车辆双重转向分层控制系统设计

为了提高多轮分布式电驱动车辆在复杂机动环境下的转向能力,设计了一种基于直接横摆力矩控制的双重转向系统。该控制系统采用分层结构,上层为横摆力矩决策层,下层为驱动力分配层。在控制系统上层,基于无迹卡尔曼滤波和递归最小二乘结合算法进行路面辨识;根据车辆状态信息和路面条件自适应调节滑移转向比,由车辆动力学模型和滑移转向比确定双重转向参考模型;针对滑模面附近非连续特性造成的控制信号抖动现象,将滑模控制算法进行改进,设计了滑模条件积分控制器,使车辆实际横摆角速度追踪双重转向参考模型计算出期望横摆角速度。系统下层在保证车辆总驱动力的前提下,基于控制分配规则将上层广义目标控制力需求分配至各执行器。最后,利用硬件在环实时仿真平台进行控制策略验证。结果表明,分层控制系统较好地实现了路面识别功能和车辆双重转向功能,针对不同路面工况对车辆进行了有效地行驶控制,减小了车辆在狭小弯曲地区的转弯半径,抑制了车辆状态参数及电机转矩的颤振和抖动,改善了车辆小半径行驶的转向机动性和高速行驶稳定性。     

整车MPDB试验中THOR假人损伤的研究

针对新的MPDB碰撞工况,通过整车试验研究了碰撞强度和车辆质量之间的关系、假人损伤的特点和碰撞强度与安全带限力对THOR假人损伤的影响。结果表明,碰撞强度与车辆质量成负相关关系,THOR假人的损伤与碰撞强度成正相关关系。THOR假人的胸部是损伤风险最高的区域,安全带的限力等级是影响胸部压缩量的关键因素。最后基于试验数据分析计算出为减小THOR假人胸部压缩量所要求的安全带限力等级。     

掺碎石改良宽度对膨胀土侧向膨胀力影响研究

为研究掺碎石膨胀土作为挡土墙填料时的改良宽度对挡土墙稳定性的影响,通过自制模型箱模拟刚性挡土墙,以广西南宁三塘地区膨胀土为填料,以碎石为改良材料,分别探究体积含水率和侧向膨胀力在不同填料改良宽度时的变化规律.研究结果表明:纯膨胀土渗透性很差,水分难以入渗而汇集在墙顶产生额外压力影响挡墙稳定性,在经掺碎石改良后随着掺碎石...     

基于单片机的船舶自动舵模糊控制系统

该文针对船舶常规自动舵所存在的问题,设计了一种基于自校正模糊控制与Bang-Bang控制相结合的混合控制器,经仿真试验结果表明,加入此混合控制器后,极大地提高了船舶自动舵控制性能。     

某拖船舵装置的改装

通过介绍远洋拖轮改装为港作拖轮实例,阐述了增加舵的数目,可以提高船的回转性。     

双舵销舵系实用计算

按ABS／DNV规范,对挂舵臂支撑的双舵销舵系需用直接计算法计算各支撑点的受力。以确定相应构件的材料和尺寸。本文提供了挂舵臂支撑的双舵销舵系的实用力学计算模型及其线性方程组解,并对其作了简要介绍和分析。采用本计算模型编制程序电算所得结果已应用于实船设计并为船级社所认可。