同步提升技术是将古船体及其内部文物无损打捞出水,并平稳转移至预定船坞的关键技术.从计算机控制液压同步提升的技术原理入手,以韩国“世越号”的水下同步提升项目为例,论证该技术迁移到水下文物打捞工程的可行性;开展本次古船体整体打捞迁移工程的提升器布置、控制动作和系统规划;介绍同步提升装备的施工实施细节,液压提升器服从竖向布置,硬件装配涉及钢绞线、底锚及支架、液压油缸、控制系统和水下销轴的安装.“长江口二号”古船体整体打捞项目的成功证明了大型油缸计算机控制系统在提升海洋沉船中的高效性,能保障打捞对象的安全性和完整性,为日后相关古船整体打捞迁移开辟了新的实施途径.

基于Kriging代理模型构建了针对大涵道比涡扇发动机风扇叶片的气动优化设计方法,集成了参数化建模、TurboGrid网格划分和计算流体力学(CFD)组合优化技术.以风扇叶片的各叶高截面叶型为优化对象,进行基于叶片安装角扭转和最大厚度位置移动的叶型重构.选取失速点流量作为目标函数,对风扇叶片稳定运行范围进行评估并优化.与原叶片相比,优化叶片的稳定运行范围拓宽10.1%,且在稳定运行范围中表现出更高的性能.效率和压力系数的最大增幅分别为2.63%和9.27%,表明优化过程有效地拓宽了风扇叶片的稳定工作范围,并大幅提高了效率和总压升等性能指标.

在分析研究新型齿形链与链轮的啮合机制的基础上,使用ADAMS建立了新型齿形链与链轮传动系统的数字化三维仿真模型,分析了新型齿形链内侧齿廓曲线的综合曲率半径和齿形链伸出量随链条节距、链轮齿数以及链轮齿形的变化规律.模型的仿真分析表明,对于新型齿形链与链轮传动系统,建立数字化的三维仿真模型可以有效地分析其设计参数对多边形效应的影响.试验结果表明,新型齿形链的啮合机制可以减小多边形效应的影响和减小链传动的磨损.

为了解决单向比例泵控非对称液压缸系统的无超调位置控制问题,提出了采用带约束的三阶状态空间模型描述单向比例泵控非对称液压缸系统的方法,设计了一种适用于该模型的模型预测控制器来保证系统的无超调位置输出.仿真结果表明,运用模型预测方法能够避免换向阀切换引入的系统非线性,并有效解决泵控非对称液压缸系统的超调问题,实现多约束条件下的高精度位置控制.

为了量化轴流压气机叶片几何多种类加工公差对气动性能的综合影响,采用多种类几何加工公差的叶片三维模型构造方法,在设计点工况下,对压气机级样本进行三维计算流体力学数值模拟,并对样本叶片计算结果进行不确定性量化和敏感性分析.选择效率最高和最低的两个典型叶片几何误差案例,研究几何误差对出口流场的影响.结果表明:当压气机级处于设计工作状态时,全部位置度、扭转度和轮廓度公差范围内的叶片几何加工误差对样本叶片的质量流量、总压比、等熵效率、轴向推力和转矩等气动性能参数的平均影响可以忽略;转子叶片转矩的相对变化最大范围为-2.90%~2.30%.压气机级的质量流量和总压比对转子叶片各截面的扭转度公差敏感性最强,等熵效率则由转子叶片叶中截面扭转度、轴向位置度以及叶根截面的轴、周向位置度决定.几何误差的综合作用导...

为研究柔性螺旋桨的气动弹性效应和推进性能,以成熟的计算流体力学和计算固体力学软件为平台,建立径向点插值方法(RPIM)以完成网格节点的位移传递,由虚位移原理辅助完成载荷传递的螺旋桨气动弹性分析框架.该方法可以避免生成奇异的插值矩阵,具有数值稳定性,适用于任意分布的节点,且能保证在数据传递过程中不发生能量损耗.流场网格更新通过Delaunay映射方法实现.研究结果表明:在所设置的工况中,桨叶沿来流方向的最大变形量可达桨叶半径的9.4%,旋转平面内的变形量约为来流方向上的52.1%;变形会使螺旋桨的迎风面受到更大的正压力,进而导致柔性螺旋桨产生比刚性螺旋桨更高的推力和扭矩,其最大改变量分别为7.2%和9.9%;气动弹性效应基本不会对推进效率产生影响.综上,在螺旋桨处于大推力、低速工况下时,气动弹性效应对推进性能有较大的影响,能够...

为了计算和调节磁流变液孔口流量,对流场的区域进行剖分和分析,建立了磁流变液孔口出流数学模型.通过数值模拟的方法,对局部阻力系数进行了修正.通过孔口出流实验,验证了数学模型的精确性,并研究了孔口流量的影响因素.结果表明:该数学模型能够较为精准地计算孔口流量,并且在一定条件下通过改变磁流变液黏度、孔长、孔径和外加压强能有效地调节孔口流量.

六自由度波浪补偿平台所采用的大长径比非对称液压系统在深海区需完成大跨度、高速度的波浪补偿任务,这为控制系统的控制精度和抗干扰能力带来严峻的挑战.引入径向基神经网络(RBFNN)辨识,提出一种自适应反馈线性化控制策略.首先,建立六自由度波浪补偿平台非对称液压系统的非线性模型.然后,基于RBFNN辨识利用反馈线性化设计自适应控制器.最后,利用MATLAB/Simulink开展五级海浪(90°遭遇角恶劣工况)作用下和外力干扰下的仿真分析.结果表明:相比于经典比例系数-积分系数-微分系数(PID)和滑模控制,新型控制器控制精度和抗干扰能力明显提高,更适合用于复杂海况下六自由度波浪补偿平台的控制,且具有很好的跟踪效果和较强的稳健性,可为深海区六自由度波浪补偿平台控制系统设计提供参考.

针对一类模型中存在未知非线性函数以及未知参数的阀控非对称液压缸电液位置系统,设计了一种自适应鲁棒控制策略以提高系统的跟踪精度和鲁棒性能.通过引入动态面技术,液压系统的非线性控制器设计过程可以被极大地简化,同时,传统的反步法所固有的复杂爆炸问题可以被有效地避免.通过设计基于不连续投影方法的自适应律,系统中的未知参数可以被有效地估计并补偿到控制器中.利用Lyapunov稳定性理论对闭环系统的稳定性进行了分析,Simulink的仿真结果表明所提出的算法能够有效地提高系统的跟踪性能.

提出了树形结构为液压集成块路优化设计的理论模型, 并用树结构作为理论模型的数据结构.通过实例,验证了理论模型的简化和数据结构及优化解搜索方法的正确性,为液压集成块复杂孔道设计提供了理论依据.