针对煤矿设备传统润滑方式存在的智能化程度低、按需润滑难的问题,将PLC、润滑泵和传感器相结合,设计了一种适用于煤矿设备的智能润滑养护系统。该系统通过上位机完成煤矿设备润滑控制和信息显示,若干泵站和智能分配箱为润滑油的输送提供动力和润滑点的选择,采集终端获取润滑温度和流量参量信息。现场应用表明该系统实现了煤矿设备按需供油、润滑监测和故障报警,弥补了传统煤矿设备润滑方式的不足,提高了煤矿设备生产效率。

针对刮板链运行工况复杂、故障频发的问题,基于虚拟样机技术研究了刮板链故障工况下的受力变化特性。研究通过设置几何参数关系和构建骨架模型实现了链传动系统的参数化建模,并基于ADAMS仿真平台构建了综合考虑各组成部件之间复杂相互作用关系的双链牵引链传动系统虚拟样机模型,模拟了链传动系统的卡链故障和断链故障工况,分析了刮板链故障失效时的受力特性,并设计刮板链故障测试实验进行了验证分析,为刮板输送机的运行状态评估以及故障诊断提供有效依据。

针对链传动系统结构复杂以及刮板链张力分布分析困难的问题,基于状态观测器设计研究了刮板链的张力分布特性。利用Adams仿真软件构建刮板输送机的链传动虚拟样机模型,并基于有限元分析法建立了链传动系统的离散化数学模型,通过设计状态观测器实现对刮板链张力分布的估算,为刮板输送机的运行状态评估提供了有效依据。

针对FDM 3D打印中模型打印完成后平台与模型难以分离的问题,运用TRIZ理论对3D打印平台进行创新优化设计。首先利用TRIZ工具对3D打印结束后模型难以完好取出的现象进行问题描述;通过TRIZ理论中功能组件分析、因果链分析等工具剖析模型难取的原因;然后借助TRIZ理论中技术矛盾、物理矛盾、矛盾矩阵、分离原理等创新工具,最终创造性地设计出4种克服模型难取问题的3D打印平台,为3D打印平台的创新设计提供了新的方向。

针对超声探伤中不同厚度工件数据采集及处理的要求,提出了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的数据采集及处理的方法,极大地提高了采集系统的采样速度及处理能力.

断路器液压机构速度特性测试是高压开关运行状态评估的重要环节,其检测流程和分析方法的可靠程度直接决定了运行状态评估结果的参考价值。采用GKC437E型高压开关测试仪,以九盘变电站、人和变电站中两类高压断路器为测试目标,对其液压机构进行速度测试,并提出了开关特性聚类分析方法,以三相分段测试数据为数据源,完成运行特征的分析。结合聚类分析结果,对ELK-SP3型高压断路器进行了综合评估。

利用介质上电润湿效应(ElectroWetting-On-Dielectrics,EWOD),驱动液滴在微泵泵腔内振动,再结合锥形单向流阻结构,设计出一种新型的基于EWOD的微泵;深入探讨了液滴振动的机理,并对该EWOD微泵模型进行了数值模拟。数值模拟的结果表明,提出的一种基于EWOD驱动的微泵能很好的完成泵送液体的功能,并且其泵送效率与液滴振动的频率有关。其中数值模拟的结果显示当液滴的振动频率为5,10,15,20 Hz时,微泵的泵送效率与液滴的振动频率成正相关,微泵出口的压力与液滴的振动频率并无明显关系。

研究环状流在阀门中流动结构的变化对石油水环运输稳定性具有重要意义。采用 VOF 模型与 CSF 模型进行油水环状流在球阀内的流动模拟，比较不同阀门开度对环状流结构的影响，结果表明，球阀的开度越小，对环状流结构影响越大，并容易导致环状流失稳。

油水环状流是一种低能耗的管道输送高黏度原油的方式，输送过程中会历经球阀，而球阀开闭动作会对环状流动产生影响。本文对阀门转动过程中环状流的变化状况进行研究，为研究阀芯转动对油水环状流稳定性的影响机制提供数据。采用CLSVOF模型与追踪油水界面，用滑移网格描述阀芯转动，并用标准湍流模型设置湍流，建立数值模拟模型，分析阀芯转动过程中油水环状流的流动状态变化。结果表明，阀芯转动过程中，阀门内油水环状流会发生急剧变化，并受阀门开启速度的影响。

紊流路径曲线特征量变化规律分析是紊流理论研究的难点。对基于小波多分辨率离散信号采样的复杂紊流路径曲线特征量变化规律进行了研究讨论了不同小波分辨率采样条件对紊流路径曲线特征量的影响并通过试验分析与数据比较得出了研究结论。为复杂紊流规律分析和信号采样条件的选择提供了理论基础。