液压起重机操作自由悬浮载荷的动态特性（英文）

目的:对载有自由悬浮载荷的液压驱动起重机的动态特性分别在升降运动和回转运动两种工况下进行研究,建立动力学模型并验证其正确性。创新点:1.为了简化任务,将两种运动分开讨论。一次只考虑一种运动,把起重机看作具有三个转动关节连接的运动链;2.为起重臂的运动问题构造微分方程,使用了通用的牛顿-欧拉算法;3.对运动和动力模型进行仿真,得到摆动角度、液压压强和连接作用力随时间的变化曲线,并通过实验进行了验证。方法:1.建立系统的运动和动力模型,分别对回转运动和升降运动两种工况下的液压缸压强进行推导;2.在两种工况下,对起重臂转角、液压缸压力和最大行程前臂液压缸反作用力进行仿真计算;3.将实验获得的有关参数的曲线与仿真得到的曲线进行对比,验证模型的正确性。结论:1.在液压起重机运动期间悬浮载荷的摆动对起重机的机械系统和液压驱动系统本身具有强烈的影响,所以在系统设计中不能忽视;2.系统性能提升的主要方向是安装控制系统以减小载荷摆动(特别是在起重机回转运动时);3.本文建立的考虑了负载的大角度摆动和液压驱动系统的动力学模型得到了验证,表明其对起重机运动仿真的适用性。尽管分开考虑了两种典型运动,但所用的建模方法还是适合对起重机一般运动的研究。     

基于Matlab/Flightgear飞机飞行性能的可视化仿真系统

通过建立非线性六自由度飞行动力学模型和飞行仿真模型,借助Matlab可视化编程工具,利用Flightgear(飞行模拟器)的输入/输出接口将仿真数据实时传输.驱动Flightgear模拟器实现了飞行仿真的可视化,真实的模拟了飞机的降落过程,并得到飞机飞行性能参数随时间变化的曲线.     

垃圾填埋气体传输过程的渗流模型及解析解

基于多孔介质渗流力学理论建立了垃圾填埋气体传输过程的动力学模型,采用Laplace变换对气体传输渗流场控制方程进行近似解析求解,得到了填埋气体非线性渗流的压力分布规律.由不同时间填埋气体压力随水平距离分布计算结果看出:随时间的增长,压力曲线变缓,压力增大.     

薄壁筒形件错距旋压有限元仿真模型构建方法研究（英文）

目的:探究错距旋压仿真模型关键特性参数影响,改进建模方法,克服现有模型方案的缺陷,构建更准确、可靠和稳定的错距旋压有限元仿真模型。创新点:1.提供包括全模型、六面体离散、速度边界、全仿真、双精度和无干涉模型等在内的改进有限元模型构建方法;2.基于所构建的改进模型,完善错距值对成型过程影响的现有结论。方法:1.通过能量、网格独立性和过程参数分析,验证改进有限元模型的可行性和可靠性;2.通过对比仿真和数据分析,获得边界模式、精度模式、时间截断和错距干涉对仿真结果的影响;3.通过仿真模拟,完善现有受干涉、单精度、时间截断和位移边界影响的错距值研究成果。结论:1.速度边界模式较之位移边界模式具有更高的计算精度和效率;2.时间截断不能确保获取稳态结果,不利于计算的准确性和稳定性;3.截断误差对错距旋压成型结果影响显著,计算过程中应采用双精度模式;4.错距干涉严重干扰计算的正确性和可靠性,应在实验设计阶段予以排除;5.针对现有错距值研究受干涉、单精度、时间截断和位移边界影响的现状,基于改进模型,完善错距影响结论(表11)。     

面向认知公差的精密冲压工艺适应性设计方法（英文）

目的:精密冲压工艺过程中环境变量的波动导致工件出现破裂和皱褶等缺陷。探讨精密冲压工艺过程中环境变量(工件材质、冲压速度、压力、模具间隙和温度变化等)对冲压质量的影响,研究适应性工艺设计方法,提高精密冲压工件的质量。创新点:1.通过马尔科夫模型方程,推导出环境变量与精密加工波动公差之间的关系;2.建立试验模型,成功模拟适应性冲压工艺过程。方法:1.通过实验分析,推导出冲压过程中的晶粒流动和强度变化对成型零件的尺寸公差波动产生较大的影响(图2和3);2.通过理论推导,构建环境变量与加工波动公差之间的关系,得到适应性的工艺参数调节方案(公式16);3.通过仿真模拟,运用适应性设计方法在精密冲压过程中对工艺参数进行适应性调节,验证所提方法的可行性和有效性(图5)。结论:1.精密冲压过程中工艺参数需要根据不同的环境变量进行调节;2.环境变量与加工波动公差之间存在映射关系,运用隐马尔科夫模型实现关联表征;3.运用适应性设计方法对精密冲压工艺参数进行调节,加工波动公差明显减小,工件质量得到提高。     

仿真人体肘关节的韵律运动用神经网络预测模型

假设人脑存储着肢体的几何和动力学模型 ,以一个多层感知网络代表这个内部模型 ,仿真了在三种不同情况下人体肘关节韵律运动 :1)内部模型的参数与肢体的几何和动力学模型参数完全匹配 ,2 )上述参数不匹配 ,3 )存在外界干扰 .仿真结果显示模型的参数不匹配是导致肢体韵律运动误差的主要原因 .由此可见 ,运动学习过程就是内部模型不断更新以匹配肢体几何和动力学模型的过程     

基于实时监控的碾压混凝土坝施工仿真（英文）

目的:碾压混凝土坝施工过程中施工仿真参数会随着施工现场环境变化而变化。本文探讨实时监控方法获取的施工信息对施工进度仿真的影响,研究碾压混凝土坝施工仿真参数自适应更新方法,提高施工仿真的精度。创新点:1.通过碾压混凝土坝施工信息实时获取技术,分析计算碾压混凝土坝施工仿真参数;2.利用贝叶斯更新技术对施工仿真参数进行更新;3.利用模糊均生函数对坝区短期降雨量进行预测;4.建立基于实时监控的碾压混凝土坝施工仿真模型,对碾压混凝土坝施工过程进行仿真并与实际施工进度对比。方法:1.通过实地采集,获取碾压混凝土坝施工过程中实时施工信息(图2);2.通过理论推导,构建施工仿真参数先验分布均值和方差与后验分布均值和方差之间的关系,得到施工仿真参数更新方案(公式(16)和(17));3.通过理论推导,利用已知坝区降雨量数据预测未来短期内的降雨情况(图5);4.通过仿真模拟,得到施工仿真参数更新后的仿真成果并将其与实际施工进行对比,验证本方法的有效性和准确性。结论:1.施工仿真参数的准确性对碾压混凝土坝施工仿真结果准确性有很大影响;2.可以利用贝叶斯更新技术对施工仿真中的仿真参数进行更新,利用模糊均生函数对坝区短时期内降雨量进行预测;3.运用基于实时监控的碾压混凝土坝施工仿真方法对碾压混凝土坝施工过程进行仿真,仿真结果与实际施工进度之间的偏差明显减少,仿真准确性明显提高。     

比例换向阀耦合节流槽的流量系数表达方法（英文）

目的:比例换向阀阀口节流槽的耦合节流效应使其腔内流场的流量系数存在复杂性与动态性特征。本文旨在研究比例换向阀腔内流量系数的近似表达方法,以指导其设计。创新点:1.在三维流场解析与台架实验结果基本一致的基础上,推导出了比例换向阀流量系数的极限饱和度模型;2.结合正交试验方法,构建并标定了比例换向阀有限变量空间的流量系数近似模型。方法:1.通过台架试验,验证比例换向阀三维计算流体动力学(CFD)仿真的有效性(图9和10);2.在台架试验与仿真解析结果基本一致的前提下,引入极限饱和度概念,推导出流量系数的极限饱和度表达(公式(9)和(10));3.结合现有滑阀节流槽结构形态,构建基于三种典型节流槽结构(O型、U型和C型)的设计变量空间(图13);4.结合试验设计方法,构建并标定有限变量空间的流量系数近似模型(图19)。结论:1.在台架试验与仿真解析结果基本一致的基础上,推导出了比例换向阀流量系数的极限饱和度模型;2.通过试验设计方法,得到了比例换向阀开启过程的流量系数变化趋势,即先增后减;3.推导和标定了比例换向阀有限变量空间的流量系数近似模型,可有效实现近似模型化表达。     

不同开路电压松弛时间下基于等效电路解构的锂离子电池荷电状态估计（英文）

目的:开路电压是基于模型的电池荷电状态估计的必要参数,其测试耗时大、效率低。本文旨在测试各种电压松弛时间的荷电状态-开路电压关系,研究其对开路电压法和等效电路模型的荷电状态估计准确度的影响,提高开路电压测试效率。创新点:1.通过电路解构方法,将二阶阻容电路分解为简单路,运用二阶段递推最小二乘法辨识电路模型的参数;2.基于递推最小二乘法和卡尔曼滤波算法,建立电路参数辨识和荷电状态估计的的联合自适应算法,研究电池电压松弛时间对基于等效电路模型的荷电状态估计的影响。方法:1.通过电路解构技术和理论推导,构建辨识二阶阻容等效电路参数的二阶段递推最小二乘法辨识方法(图2和公式(4)~(9));2.将二阶段递推最小二乘法和扩展卡尔曼滤波器集成,建立适应工况变化的电池模型参数辨识和状态估计的联合算法(图3);3.通过电池测试,建立多温度和多电压松弛时间的荷电状态与开路电压的关系,驱动自适应联合算法,获得既保证荷电状态估计准确度,又缩短开路电压测试时间的电压松弛时间。结论:1.二阶段递推最小二乘法既能简化矩阵计算,又能够保证电路参数的辨识非负性;2.联合自适应算法能够适应工况变化辨识模型参数和估计荷电状态;3.联合自适应算法的结果表明,5 min的电压松弛时间既能保证荷电状态估计性能,又能极大地提高开路电压测试效率。     

对-叔丁基杯[6]热力学及热分析动力学研究

用热重TG和DSC对对-叔丁基杯[6]的热分解过程进行了研究,用"DSC-TG"结合法推断出了对-叔丁基杯[6]热分解的可能过程,求出了其热分解反应动力学方程及热分析动力学参数;其热分解的过程为四号机理函数,为球型三维扩散过程.其动力学方程为:f(a)=3/2[(1-a)1/3-1],活化能为168.7KJ.mol-1,指前因子为8.54×1037S-1.     

非正交面齿轮副动力学仿真分析

目的:探究非正交面齿轮与直齿圆柱齿轮组成的齿轮副在啮合传动过程中动力学特性,为基于面齿轮的传动装置提供动力学仿真分析参考.方法:首先根据啮合原理,利用包络法推导非正交面齿轮齿面的曲面族,再通过VS编写相应的计算程序,计算得到非正交面齿轮齿面上的有限个坐标点,然后使用catia曲面设计程序,得到非正交面齿轮模型,最后将非正交面齿轮与配对圆柱齿轮进行正确装配,使用动力学分析软件Adams进行啮合仿真分析.结果:通过对比分析表明,动力学仿真分析下的非正交面齿轮输出转速、法向载荷、圆周力、径向力和轴向力与理论计算基本一致.结论:验证了非正交面齿轮在啮合传动过程中有轴向力的产生,面齿轮传动具有周期性啮入啮出的特性.     

季节性冻土区光伏支架螺旋桩抗冻拔试验研究（英文）

目的:基于相似性原理,模拟实际工况中的降温冻结过程;通过室内试验确定最优桩型,并推导冻拔量与冻深的定量关系。创新点:1.进行季节性冻土区螺旋桩的自由冻胀试验;2.根据相似性原理,在室内试验过程中调整冷端温度与几何尺寸以缩短冻结时间;3.推导得到6种桩型冻拔量与冻结深度的定量关系。方法:1.通过相似性原理确定试验条件,模拟实际工况中的降温冻结过程;2.观测此过程中5种螺旋桩型的温度场、冻拔量和土压力随时间的变化规律,并设置一组光滑桩作为对比;3.根据冻拔量大小选取最优桩型,并推导冻拔量与冻深的定量关系。结论:1.螺旋桩冻拔量小于光滑桩,验证了螺旋桩抗冻拔的有效性;采用不同土样有相同规律。2.冻深达到0.9 m的季冻区,双螺旋大叶片桩抗冻拔效果最好;螺旋叶片建议设置在非冻区;冻拔量大小关系为:双螺旋大叶片桩半螺旋大叶片桩半螺旋小叶片桩双螺旋小叶片桩全螺旋桩光滑桩。3.得到6种桩型冻拔量与冻深的线性关系。4.土中水开始冻结时土压力增大,含冰量稳定后土压力变化很小。     

大型风电机组仿真及试验系统——I.总述及设计

从设计、数学建模、仿真、实际硬件系统及软件系统的构建等方面研究了大型风电机组的仿真及试验系统,在风电机组各设备的全工况动态模型及空气动力学的动态模型基础上,结合实时硬件仿真平台,开发出大型风电机组仿真及试验系统.该系统包括静动态特性模型集、典型故障集、典型风况特性集、全工况仿真试验平台,可满足对现在各种主流机型的试验要求,可对风力发电机的关键部件及整机性能进行测试.研制的仿真及试验系统能够稳定可靠运行,试验证实了模型集的正确性.应用表明,系统设计合理、功能完善,各方面性能能够满足风力发电仿真和试验的要求.     

某机枪动力学建模与仿真

本文对某机枪进行了动力学建模,辨识了某些参数,并通过仿真结果与实弹射击所测结果的比较,证明了该模型的正确性。     

正确运用Multisim器件模型仿真NE5532最大输出幅值

结合运放NE5532基本应用电路的Multisim仿真实例,分析了其最大输出幅值U_(omax)数据仿真出错的2层原因,它们都与该元件仿真模型紧密相关:一是运放3端模型不适合仿真运放非线性状态,二是Multisim自带NE5532五端模型内部参数有误。强调了解决该问题需要用到的Multisim元件仿真模型选择及参数修改操作;并在分析了运放5端全宏仿真模型输出端部分的Spice电路后,给出了自带模型相应参数的修正值。通过比对相同硬件电路输出结果,修正后的仿真输出与实际电路输出信号参数非常接近,证明此解决方法正确有效。     

某机枪动力学建模与仿真

本文对某机枪进行了动力学建模，辨识了某些参数，并通过仿真结果与实弹射击所测结果的比较，证明了该模型的正确性。     

基于Simulink的膜式空气弹簧研究

活塞缸式模型有其局限性,为了普遍地反映膜式空气弹簧的特性,应用Simulink建立了空气弹簧悬架单轮模型、压力模型、有效面积模型、有效容积模型、滤波白噪声模型。通过对膜式空气弹簧特性的仿真分析,探索了弹簧位移—弹力的非线性特性。在空气弹簧建模过程中确定了相关参数,对弹簧的几何特性和力学性能进行了详细的推导。通过随机路面输入信号波形与仿真结果的对比,验证了改进型活塞缸式模型的正确性,可以更真实地描述弹簧的变化特性。     

基于变湿吸附的空气CO_2捕集与植物利用的耦合研究（英文）

目的:探究季铵型聚合物CO_2解吸附过程温度和CO_2浓度等变量对解吸附热力学和动力学的影响;研究空气CO_2捕集供给植物增产的耦合方法,降低空气CO_2捕集与利用的能耗与成本。创新点:1.基于变湿吸附技术,探究了季铵型聚合物CO_2解吸附过程的热力学及动力学特性;2.获得了CO_2作为气肥供给植物增产的关键影响参数;3.建立并优化了空气CO_2捕集与植物利用的耦合模型。方法:1.通过CO_2吸附平衡与动力学实验,获得季铵型聚合物CO_2解吸附的平衡常数和动力学常数的影响参数;2.通过植物CO_2吸收实验,获得CO_2供给植物增产过程中CO_2浓度和光照强度对吸收速率的影响;3.通过理论推导,构建解吸附CO_2浓度与吸附剂质量、温度以及吹扫气流量等的关系,获得空气CO_2捕集与植物增产的耦合模型并计算CO_2捕集的能耗与成本。结论:1.季铵型聚合物材料吸附CO_2的平衡常数随温度的升高而降低;吸附、解吸附动力学常数随温度的升高而升高。2.CO_2供给植物增产的最佳浓度和光照强度为1000 ppm和8000 lux。3.基于优化的空气捕集与植物利用的耦合算法,CO_2的捕集能耗与成本分别为35.67 k J/mol和34.68 USD/t。     

泥水盾构掘进过程中的泥水劈裂现象现场试验研究（英文）

研究目的:本文通过研究泥水在地层中的劈裂和伸展现象,给出一种地层劈裂抗力的测定方法,从而为泥水盾构掘进过程中泥水压力设定提供参考,防止盾构掘进过程中泥水喷发现象的发生。创新要点:1.给出了地层劈裂抗力的测定方法,并通过现场试验和理论分析得出该方法是可靠的;2.建立了考虑泥水粘性和比重的地层劈裂伸展模型,该模型对现场试验结果有较好的预测;3.结合地层劈裂抗力和泥水劈裂伸展特性给出了盾构掘进过程中泥水压力的设定上限。研究方法:基于现场泥水劈裂试验,通过试验结果分析和理论分析,建立了劈裂压力和劈裂伸展压力的计算模型。通过泥水和地层参数对计算模型的影响分析,给出泥水盾构掘进过程中泥水配比和压力设定选择建议。重要结论:1.本文描述的现场泥水劈裂仪可以用于地层劈裂抗力的测定;2.使用总应力法的劈裂模型能够很好的预测地层的初始劈裂压力;3.考虑泥水粘性和比重的地层劈裂伸展模型对现场试验结果有较好的预测;4.在劈裂伸展的过程中,具有更大比重和粘性的泥水有利于阻止劈裂的进一步伸展,但是对初始劈裂压力的影响不大。5.在实际盾构掘进过程中,泥水劈裂发生后很难阻止其伸展。因此,防止泥水喷发的关键措施在于设定泥水压力上限防止泥水劈裂。     

一类时滞SDTR戒酒模型的局部渐近稳定性

研究一类时滞SDTR戒酒模型。首先计算得到模型的基本再生数;然后以成功戒酒者再次复饮所需要的临时免疫期时滞为分岔参数,利用特征值法推导出模型局部渐近稳定和产生Hopf分岔的充分条件;最后利用仿真示例验证了所得结果的正确性。