油气管柱共振弯曲疲劳实验平台研制

常规疲劳试验方法在油气管柱疲劳性能测试中存在实验效率低、能耗高等问题,为了便于油气管柱疲劳科学实验与教学,基于共振原理研制了一套油气管柱共振弯曲疲劳实验平台,主要包括油气管柱试件、传动系统、支撑系统、安全防护系统以及测控系统。完成油气管柱实验平台的设计、加工、安装及测试。结果表明,该实验平台可有效开展油气管柱疲劳性能测试,并采用油气管柱共振弯曲疲劳实验平台开展实验教学,实现了理论与实验教学的有机结合,学生可深入了解油气管柱共振原理及疲劳损伤过程,对培养学生科学实验能力起到积极的作用。     

Cell BE高性能计算实验平台设计与实现

Cell BE为一个异构多核并行处理架构,具有超高速通信能力,能够有效地提供超级计算机的性能。在分析与研究Cell BE的硬件架构、并行编程环境与模型的基础上,选取PS3为主机,构建一个CellBE高性能计算实验平台。通过选取相关的硬件设备,在构建好硬件平台的基础上,构建系统与软件平台。通过在实验平台上运行高性能计算应用程序,来对平台进行实验测试。以求解多体问题的计算为平台实验应用程序,将四叉树计算初始化过程算法在Cell BE实验平台上实现,并进行运行测试。在不同的粒子数实验规模下的计算时间结果表明,在Cell BE平台上获得了较高的对CPU的加速效果。     

潜油永磁同步电机直驱螺杆泵采油实验平台

低速大扭矩潜油永磁同步电机直接驱动螺杆泵采油作为一项新技术逐渐被油田应用。为了评价该套系统的性能及可靠性,为实际应用提供依据,同时应用于教学,设计了一套潜油永磁同步电机直驱螺杆泵采油实验平台,主要包括潜油永磁同步电机直驱螺杆泵机组、油管路循环系统、控制系统和参数采集系统。完成了实验平台的设计、加工、安装及测试。该实验平台可有效开展不同工况下潜油永磁同步电机性能测试及采油系统性能测试,重点验证潜油永磁同步电机设计的有效性;采用该实验平台开展电机直驱螺杆泵采油实验教学,使学生深入了解新型采油设备及过程,理论与实验教学有机结合,对培养学生科学实验及创新能力起到了积极作用。     

废气再循环冷却器性能实验教学平台的开发

废气再循环(EGR)冷却器的性能是影响发动机性能的关键因素之一。为了满足汽车发动机原理EGR部分实验教学的需求,基于现有发动机实验台架开发了一套EGR冷却器性能教学实验平台,利用Lab VIEW软件进行数据采集、处理、显示和存储。该实验平台可实现冷却器进气温度、进水温度、气体流量和冷却水流量的主动控制,完成不同型号的EGR冷却器在不同条件下的换热效率和压降测试等实验项目。基于该平台的实际应用结果表明,平台所具备的功能达到了设计目标,不仅能够用于完成与理论教学环节相匹配的实验课程,还能用于本科生能力拓展实验和科学研究。通过EGR冷却器性能测试实验与理论教学环节相结合有利于培养学生的工程素养、实践动手能力和创新意识。     

石化装备检维修及性能测试平台的研制

研制了一套石化装备检维修及性能测试实验平台。该平台由流体输送单元、换热单元和测控单元组成,各单元均可独立于平台开展检维修及拆装测绘训练。为满足检维修及性能测试需求,换热单元采用了光管-低翅管换热器串联组合结构,具有换热管可拆、结构参数可变、管壳程流体可互换的特点,满足多工况下换热器检维修及性能测试实验。利用ChemCAD软件对换热器实验工况进行动态模拟,分析不同组合工况下换热器换热能力的强弱;利用C++Builder开发过程仿真软件,最大程度模拟出实验基本操作流程。最后,对虚拟巡检场景搭建过程进行了简要的介绍。结果表明,石化装备检维修及性能测试平台的建立,使化工生产中的动、静设备集成化,试验流程更具开放,对学生综合能力的全面提高和实践教学环节的改善起到良好的效果。     

基于FPGA的模拟调制器实现

给出了一种基于软件无线电利用FPGA实现的模拟调制器实验模块的设计方法。介绍了FPGA实现AM调制器的原理,并在DDS基础上,给出了FM凋制器的实现方法。最后对系统功能和性能进行了测试,测试结果满足设计要求。该实验模块是一个基于单片机与FPGA的综合开发实验平台。     

过程流体机械网络虚拟实验室的建设

以"营造真实的实验场景,制作准确的仿真过程,培养学生的创新意识"为原则,以WebCT网络课程建设平台为基础,综合采用MultiGen Creator/Vega虚拟现实制作技术、Flash动画仿真制作技术和3D动画制作技术相结合的方法,完成过程流体机械网络虚拟实验室的设计与实现工作。以"离心泵综合性能测试"虚拟实验项目为例,介绍了虚拟实验室的具体实现方法。     

特殊环境下精密齿轮传动基础数据测试平台研制

研制了特殊环境下精密齿轮传动基础数据测试平台,该平台适用于输入功率在30 kW以下、输入额定扭矩小于191 N·m、最高输入转速4 500 r/min的齿轮传动装置,可用于半消声可靠性试验环境和热真空可靠性试验环境等特殊环境的传动精度实验、传动效率实验、启动力矩实验、扭转刚度与回差实验以及其他传动实验,并能够自由组合实现平行轴或相交轴传动系统的测试。通过对谐波减速器进行不同温度环境下的传动刚度及回差的测试,验证了该平台具有较高的测试精度。     

一种新型Buck电路调试实验平台的设计与实现

Buck电路常见于DC-DC系统中。针对不同需求的DC-DC系统,必须对Buck电路进行不同的测试实验,以确保其工作性能符合要求。针对常用物理测试实验系统灵活性欠佳的缺点,设计了Buck电路半实物实验平台。在软件中建立Buck电路测试系统仿真模型,对IGBT#的控制单元利用TMS320F28335实现PWM控制,通过e MEGAsim实时仿真器,将控制单元信号输入到测试系统软件模型中,形成控制回路。通过测量可知,软件系统控制信号能够与控制单元实际输出控制信号保持一致,有效控制Buck电路输出电压值。该实验平台中软件和硬件均能够进行灵活修改,可用于对Buck电路控制单元的性能调控与测试中。     

基于LabVIEW的通信原理虚拟实验平台的设计

针对"通信原理"课程课堂教学中实验教学不充分、实践资源不丰富等问题,设计了基于LabVIEW技术的虚拟实验平台。以FM频率调制实验为例,介绍了该虚拟实验平台的具体设计过程与实现方法。测试结果表明,基于LabVIEW的通信原理虚拟实验平台能够准确、高效地实现在线通信原理仿真实验,可以增强教学互动性,有利于学生深入理解理论知识,提高实验技能并激发学生的学习兴趣。