以改性硅灰石和气相白炭黑为成瓷填料,以三聚氰胺聚磷酸盐(MPP)/双季戊四醇(DiPE)混合物(质量比为3:1)为膨胀型阻燃剂(IFR),制备可陶瓷化的室温硫化硅酮密封胶。研究了IFR对硅酮密封胶及其烧蚀所得陶瓷体性能的影响。结果表明,IFR用量从0 phr增大到120 phr时,硅酮胶的拉伸强度和粘接强度逐渐提高,氧指数从32.1%增加到36%,当IFR用量为60 phr时,垂直燃烧等级达到UL 94 V-0级;随着IFR用量的增加,硅酮胶样品正面被丁烷火焰喷烧形成的烧蚀面积减小,样品背面的最高温度从350℃以上降低至256℃,表明硅酮胶的防火性能显著提高。

对具有分形特征的复杂非线性时间序列的预测,核心问题表现为初始条件敏感性对系统动力模型的影响,该敏感性又决定了最大预测可信时间,忽略最大预测可信时间而得到的仅包含有限离散振动幅值的预测,对具有周期震荡趋势信号的特征识别与寿命分析意义甚微。笔者从信息熵角度计算预测可信时间,在对振动时序局部均值分解(LocalMeanDecomposition,LMD)的基础上,建立基于KNN(KNearestNeighbor)非参数改进预测算法,从能量角度选择LMD主分量和影响权值,对主分量做相空间重构并构造预测序列,以最大预测可信时间为重构间隔,对不同特征模态相空间重构以实现对模型的变参数寻优;采用上述预测算法对2D12往复式压缩机轴承振动序列计算并提取故障特征分量,对比分析表明,该算法能较准确预测序列演化趋势并为寿命预测提供有效支撑。

基于等共轭曲率高阶接触啮合理论,建立新型人字齿同步带和带传动三维模型,并利用非线性有限元分析软件对一对完全啮合状态的新型人字齿同步带与带轮进行应力与变形分析,研究了螺旋角、侧隙、带轮结构参数对带齿、强力层应力和变形影响变化规律;优化具有高综合承载能力新型人字齿同步带的结构参数。通过实验室台架疲劳寿命实验,证明新型人字齿同步带比同齿廓的直齿同步带疲劳寿命更长。

基于多体动力学软件RecurDyn,建立新圆弧齿同步带传动的虚拟样机模型并进行仿真计算。仿真应力云图显示,主、从带轮啮入和啮出处同步带承受载荷最大。对动态虚拟样机啮入和啮出区分析表明,带齿面受载、带挠曲是带载荷增大主要原因,而带齿顶部受载可以有效降低齿根载荷;同步带的多边形效应和啮合冲击产生的系统内部激励,是从动轮角速度波动的主要原因;从动轮速度输出结果表明,速度波动是周期谐波函数。

橡胶履带轮一般依靠橡胶履带的驱动齿和驱动轮的驱动销啮合传递动力,当驱动齿受到过大载荷或载荷冲击时容易受到破坏,因此,针对驱动齿应力分布进行了数学建模和计算分析。首先,根据橡胶履带轮结构参数和传动原理建立驱动齿齿形方程,应用改进Powell算法确定映射参数,结果表明,采用该方法得到的映射齿形映射精度为0. 12%,有效提高了映射精度;然后,基于复变函数法建立了驱动齿应力变形计算数学模型,分析了不同啮合位置下驱动齿应力分布规律;最后,以计算工况为边界条件,利用Abaqus对分析结果进行仿真验证,结果证明,仿真结果与计算数据最大误差约11. 76%,该数学模型能够较好地应用于驱动齿应力分析。该计算仿真结果可为驱动齿的结构内部优化和局部胶料改进提供理论依据。

为实现电磁阀减压过程的精确控制,提出阶梯减压控制方法,并对控制参数进行了试验标定。通过对电磁阀阀芯受力与电磁阀液压响应特性分析,指出可通过调节电磁阀压力控制状态和控制信号状态持续时间得到不同的压力变化率,为阶梯减压控制实现提供依据。电磁阀压力控制状态采用延迟开闭控制方法。电磁阀控制信号状态持续时间受压力变化速率和开关延迟现象的影响,其中影响压力变化速率的阀口流量系数,影响开关延迟现象的开启延迟时间与关闭延迟时间通过试验标定。借助试验台架,对电磁阀不同速率的压力变化试验进行测试,结果表明所提出的阶梯减压控制方法能够很好地跟随目标压力,试验偏差可以维持在1 MPa以内,控制精度高。

针对飞行模拟器操纵负荷系统在分析电液伺服阀非线性因素基础上将电液伺服阀作为惯性环节来处理构建了操纵负荷液压力控制系统的数学模型并进行了仿真研究。仿真结果表明电液伺服阀的非线性因素对位置扰动型伺服施力系统影响显著;虽然根据结构不变性原理进行前馈补偿能够有效消除系统中存在的多余力但其并不能解决非线性因素带来的跟踪误差。

在飞行模拟器操纵负荷控制系统中，采用电液伺服加载实现驾驶员在操纵时的力感觉时，常采用位置闭环控制、速度闭环控制和力闭环控制三种方式。为比较三种方式的跟踪性能，基于MAT—LAB平台进行了计算机仿真，同时在所构建的原理样机上进行了实验验证。仿真结果表明：力闭环控制方式的跟踪控制精度最高，稳态误差最小；其次为速度闭环控制方式，它的跟踪误差大于力闭环控制方式，稳态误差最大；跟踪性能最差的是位置闭环控制方式，它存在较大的时间滞后，跟踪性能不好。为了验证仿真结果的有效性，在原理样机中进行了位置闭环控制和力闭环控制的力加载实验，实验结果验证了位置闭环和力闭环控制仿真结果的正确性，同时也验证了数学模型以及三种控制方式仿真的有效性。