针对现有电力铁塔攀爬机器人存在的结构复杂、稳定性差、越障能力不足等问题,这里设计了一种新型电力铁塔攀爬机器人并对其攀爬步态进行了分析。通过选取电力铁塔主材上的脚钉为夹持对象,采用机械电磁复合手爪夹持方式等创新性的方法,简化了攀爬机器人的结构,提高了夹持稳定性,解决了避障难题。然后使用Workbench对关键受力部件进行有限元分析并利用Robotics Toolbox对机器人的攀爬过程进行了建模仿真,仿真结果表明攀爬机器人机械结构及攀爬步态设计合理,验证了新型电力铁塔攀爬机器人在实际工作环境中应用的可行性。

研究了纳米纤维素(CNFs)对混凝土流变性能、水化热、力学性能、抗氯离子渗透性能和抗冻性能的影响,并采用扫描电子显微镜(SEM)观察了混凝土基体的微观结构。结果表明:CNFs的掺入增大了水泥浆体的屈服应力和塑性黏度,抑制了水泥的早期水化,促进了水泥的后期水化;随着CNFs掺量的增加,混凝土的抗压、抗折强度增大;CNFs的掺入改善了基体的微观结构,提高了混凝土的抗氯离子渗透性能和抗冻性能。

设计了由两种尺寸气囊交替连通而成的新型软体执行器,该结构可实现两个方向固定角度摆动.首先建立双向弯曲软体执行器的非线性力学模型,得到形式为三段的分段函数,每一段表示软体执行器在相应阶段的弯曲角度和驱动气压的函数关系.其次,应用仿真软件描绘出软体执行器的摆动角度和驱动气压的线性关系,并与经典软体执行器进行了对比,发现两者不同之处在于未充气侧大小气囊之间挤压的弹性势能.最后,制作了双向固定角度摆动的软体执行器模型,通过实验验证了数值结果的可靠性.结果表明,本文提出的双向弯曲气动网格软体执行器的非线性建模和设计是可行的.

现阶段伺服系统超高速机械密封组件主要采用石墨作为密封环的材料,密封环组件装配后其残余应力会导致组件发生变形,在长时间的压力作用下发生缓慢渗漏。以石墨密封环组件为研究对象,采用有限元分析法和实验法研究密封环组件的变形规律、应力分布和温度分布,探讨导致密封环变形的主要因素,揭示形成缓慢渗漏的机理。

以重庆约克北郡三期项目室内植物园为例,介绍钢结构穹顶壳罩施工技术。采用地面原位拼装,减少高空作业,降低安全风险;用拼装胎架及提升架代替满堂架,节约工程成本;运用BIM技术辅助钢结构施工,保证工程质量;运用液压整体提升技术快速高效地完成植物园钢结构穹顶壳罩就位拼装,可有效解决超大型多曲面空间室内植物园钢结构穹顶壳罩的施工难题。

针对基于网络的液压伺服控制系统面临的网络延时和阀控马达建模结构不确定性问题,提出了基于Pade定理和反步推导方法合成的误差符号鲁棒积分自适应控制器。该控制器使用Pade定理近似处理时变网络引起的延时,降低延时对控制系统跟踪性能的影响,应用自适应率逼近系统结构不确定性和延时误差值,采用误差符号控制方法补偿剩余的结构不确定性。通过构造合适的Lyapunov函数,验证了闭环系统的全局稳定性,保证闭环系统所有信号的有界性和跟踪误差渐进收敛性。仿真结果表明了该控制方法的高精度跟踪性能。

针对煤矿井下液压缸的密封失效、活塞杆表面损伤、缸筒内壁腐蚀、偏载失效以及缸底断裂问题,分析故障的具体原因,从液压缸设计、制造及使用环节提出了解决和改进措施。通过密封件选型升级、改进活塞杆及缸筒处理工艺、提高乳化液质量等措施可有效提升液压缸性能,降低故障率。

磁悬浮列车是一种快速的轨道交通方式,因其车下为悬浮架结构,故采用液压制动系统设计方案。液压制动与空气制动相比,集成度高,功率重量比大,响应速度快。本文介绍了中低速磁浮列车液压制动系统的研制方案,详述了制动系统实现的功能和性能。制动系统结构组成包括电子制动控制单元、液压单元、基础制动装置等。相比于传统的比例阀制动力控制原理,本方案采用基于高速开关阀的制动力控制原理,高速开关阀具有响应速度快、流量大的优点。制动力控制算法采用积分复合大脉宽激励的方式,缩短了制动空走时间,减小了制动距离。本方案的液压制动系统已经在多个磁浮车型中成功运用,并通过了各项地面试验及装车试验考核。

为模拟舰用设备的抗冲击能力,降低船舰损坏风险,根据冲击试验指标,设计并研究了高速冲击试验机液压控制系统。在设计液压系统原理图的同时,采用AMESim软件着重分析闭环位置控制系统,发现采用速度前馈、加速度前馈、加速度校正与传统PID相结合的复合控制算法具有更好的控制效果。采用电机泵组加蓄能器作为动力源,实现能量的存储和瞬间释放,可模拟出准确的正波冲击。

往复压缩机活塞杆断裂故障是往复压缩机一类严重的故障,本文在Griffith提出的裂纹扩展的能量平衡准则的基础上,对活塞杆断裂故障机理进行了分析,得出活塞杆断裂故障发生时活塞杆振动幅值会增大;同时通过对往复压缩机活塞杆沉降位移信号进行小波降噪,滤除信号中噪声信号,并计算处理后的信号的峰峰值。最后通过观察几个活塞杆断裂故障案例,说明了活塞杆断裂故障发生时活塞杆振动幅值确实会增大,可以将小波降噪后的沉降位移信号的峰峰值作为活塞杆断裂故障的报警或诊断的特征参数。