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旋耕后农田模型离散元参数标定 被引量：2
1
作者 郭凌云 赵美卿 +3 位作者 高有山 王爱红 宁志强 吕世宁 《中国农机化学报》 北大核心 2024年第8期296-301,共6页
土壤因其含水率、成分、粒径等因素不同导致接触参数存在差异,为提高新型高密度灌木幼苗移栽机开沟覆土作业过程的准确性,对北方春季耕后农田土壤进行离散元参数标定试验。通过物理试验与仿真试验相结合的方法,采用Hertz-Mindlin(no sl... 土壤因其含水率、成分、粒径等因素不同导致接触参数存在差异,为提高新型高密度灌木幼苗移栽机开沟覆土作业过程的准确性,对北方春季耕后农田土壤进行离散元参数标定试验。通过物理试验与仿真试验相结合的方法,采用Hertz-Mindlin(no slip)接触模型以土壤—土壤堆积角和土壤—触土钢滑动摩擦角为响应值,恢复系数、静摩擦系数和滚动摩擦系数为目标值进行参数标定。首先将目标值应用Box-Behenken响应面分析法进行三因素三水平的正交旋转试验得到二阶回归模型;其次以实际堆积角和滑动摩擦角为响应值,通过Design-Expert寻优模块得到最优参数组合:土壤—土壤恢复系数0.4,土壤—土壤静摩擦系数0.8,土壤—土壤滚动摩擦系数0.39;土壤—钢恢复系数0.27,土壤—钢静摩擦系数0.53,土壤—钢滚动摩擦系数0.16;并进行物理试验与仿真试验的对比,结果表明:两者误差分别为0.68%和1.34%,在可接受范围之内,可信度良好,具有一定工程指导意义。 展开更多
关键词 农田 土壤 旋耕 离散元 参数标定
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基于多核CPU的复杂液压产品快速并行优化方法 被引量：8
2
作者 宁志强 卫立新 +3 位作者 张瑞 权龙 化建辉 高有山 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期441-449,共9页
为缩短复杂液压产品的研发周期和提高系列化产品的开发效率,提出一种基于多核CPU的复杂液压产品快速并行优化方法。该方法利用粒子群算法寻求产品设计参数的优化和性能指标的约束,将每个仿真程序视作粒子群个体。采用两级加速策略,即CV... 为缩短复杂液压产品的研发周期和提高系列化产品的开发效率,提出一种基于多核CPU的复杂液压产品快速并行优化方法。该方法利用粒子群算法寻求产品设计参数的优化和性能指标的约束,将每个仿真程序视作粒子群个体。采用两级加速策略,即CVODE求解器加速和多核CPU加速。以非对称轴向柱塞泵三角槽优化设计为研究对象,通过物理样机试验对CVODE求解器加速方法的准确性进行验证,结果显示,试验与仿真结果吻合度较高。利用粒子群算法对三角槽主要参数进行优化以降低泵输出流量脉动。对比三角槽结构优化前后的流量脉动率,结果显示,在不增加柱塞腔压力的条件下,非对称轴向柱塞泵三角槽优化后的流量脉动相比优化前降低了36%。该方法可脱离专业仿真软件平台,能够独立运行于Windows操作系统,解决液压动态仿真对专业软件依赖的问题,且多进程比多线程编程更容易实现。在8核CPU工作站仿真条件下,与SimulationX平台仿真方法相比,该多核CPU并行方法的仿真效率提高10倍以上,与双核计算机并行运行效率相比提高近5倍。 展开更多
关键词 复杂液压产品 液压仿真软件 多核CPU 多进程并行优化 样机试验
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变排量非对称轴向柱塞泵抗扰控制及并行整定方法 被引量：3
3
作者 宁志强 卫立新 +2 位作者 权龙 赵美卿 高有山 《工程设计学报》 CSCD 北大核心 2022年第4期401-409,共9页
针对变排量非对称轴向柱塞泵因斜盘振荡严重而引起流量脉动较大的问题,提出将变量阻力矩视作干扰信号,采用抗扰控制算法来提高其变排量控制性能。通过SimulationX和Simulink平台联合仿真,对比在不同频率的变量阻力矩作用时常规PID(propo... 针对变排量非对称轴向柱塞泵因斜盘振荡严重而引起流量脉动较大的问题,提出将变量阻力矩视作干扰信号,采用抗扰控制算法来提高其变排量控制性能。通过SimulationX和Simulink平台联合仿真,对比在不同频率的变量阻力矩作用时常规PID(proportion integration differentiation,比例积分微分)控制、指数收敛干扰观测器控制、非线性PID控制、自抗扰控制和滑模控制下变排量非对称轴向柱塞泵斜盘角度的响应特性,以得到最合适的抗扰控制算法。在此基础上,提出一种基于粒子群优化(particle swarm optimization,PSO)的控制参数并行整定方法。仿真结果表明,在10,20和100 Hz干扰信号的作用下,滑模控制下变排量非对称轴向柱塞泵斜盘角度的波动量为常规PID控制下的1.7%,2.2%和23.0%,说明滑模控制算法能大幅减小斜盘振荡和流量脉动。基于PSO的控制参数并行整定方法有效地减小了滑模控制的跟踪误差,整定后的最大超调量减小了87.5%;且该并行整定方法可脱离专业仿真软件,与SimulationX平台仿真相比,其仿真效率提高了10倍以上。研究结果对常规液压控制系统的仿真优化有一定参考价值。 展开更多
关键词 变排量非对称轴向柱塞泵 变量阻力矩 抗扰控制 粒子群优化 并行整定
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边界润滑状态下机床滑动导轨磨损特性及磨损率研究 被引量：5
4
作者 王超 胡亚辉 +1 位作者 谭雁清 张立仁 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2019年第10期24-27,共4页
在100号导轨润滑油边界润滑条件下,以机床滑动导轨副典型工况下的载荷和速度为变量因素,进行销盘磨损正交实验,研究滑动导轨副的磨损特性及规律。参照Archard磨损公式对实验数据进行回归,得出相应的磨损率的回归公式,并对实验数据进行... 在100号导轨润滑油边界润滑条件下,以机床滑动导轨副典型工况下的载荷和速度为变量因素,进行销盘磨损正交实验,研究滑动导轨副的磨损特性及规律。参照Archard磨损公式对实验数据进行回归,得出相应的磨损率的回归公式,并对实验数据进行二元一次线性回归、二元二次函数回归,对三种回归方式进行比较。得到回归后的Archard磨损公式能更好的拟合实验数据,完成磨损量与导轨工况参数的定量分析,测得函数的磨损系数为3.20×10^-6 。 展开更多
关键词 导轨 边界润滑 磨损规律 回归公式
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恒压蓄能器调控下制动能回收方法与样机试制 被引量：3
5
作者 赵美卿 卫立新 宁志强 《液压与气动》 北大核心 2023年第3期123-129,共7页
传统工程机械采用的皮囊式蓄能器储能密度低,当配合回转机构进行驱动和能量回收时,蓄能器内外压差较小时能量充放效果差,为此提出一种基于恒压蓄能器调控下制动能回收方案。介绍了恒压蓄能器原理,对比恒压蓄能器与皮囊蓄能器储能密度。... 传统工程机械采用的皮囊式蓄能器储能密度低,当配合回转机构进行驱动和能量回收时,蓄能器内外压差较小时能量充放效果差,为此提出一种基于恒压蓄能器调控下制动能回收方案。介绍了恒压蓄能器原理,对比恒压蓄能器与皮囊蓄能器储能密度。回转机构制动能回收方案采用马达结合恒压蓄能器进行能量回收,通过SimulationX软件搭建仿真模型,分析回收方案回收效率。因恒压蓄能器加工工艺难度较大,尤其对气密性和气囊要求较高,提出恒压蓄能器工艺方案,并进行了样机试制。对变截面活塞进行设计,并采用铝合金材料进行加工,通过有限元方法对变截面活塞进行强度分析。结果表明:充放油过程油液压力保持恒定时,恒压蓄能器回收并释放的能量占惯性动能的42%;有限元分析表明铝合金变截面活塞满足活塞蓄能器强度要求。仿真和恒压蓄能器的试制为下一步制动能回收试验提供基础。 展开更多
关键词 制动能回收 恒压蓄能器 样机试制 储能密度
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边界润滑条件下机床滑动导轨精度保持性研究 被引量：3
6
作者 王超 胡亚辉 +1 位作者 谭雁清 张立仁 《机床与液压》 北大核心 2020年第21期93-96,共4页
根据磨损理论推导出机床滑动导轨的精度保持性模型。选择100号导轨润滑油作为润滑媒介,在边界润滑条件下,使用自研制的导轨台架试验机,选择等距非等速滑动实验对精度保持性模型进行验证。利用所建立的精度保持性模型能够很好地预测机床... 根据磨损理论推导出机床滑动导轨的精度保持性模型。选择100号导轨润滑油作为润滑媒介,在边界润滑条件下,使用自研制的导轨台架试验机,选择等距非等速滑动实验对精度保持性模型进行验证。利用所建立的精度保持性模型能够很好地预测机床滑动导轨的直线度衰减。利用该模型完成了精度保持时间与导轨工况参数的定量分析。 展开更多
关键词 导轨 边界润滑 精度保持性 导轨台架试验机
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叉架零件加工夹具定位误差CAE分析 被引量：4
7
作者 韩变枝 王栋 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2018年第4期50-53,共4页
叉架零件结构复杂,加工要求高,加工工序夹具设计复杂,定位误差计算繁琐。借助计算机辅助求解分析(CAE)可以提高设计质量和计算效率。应用ADAMS软件建立工序夹具机构模型,通过杆件的相对运动位置反映夹具的定位误差。采用蒙特卡洛方法编... 叉架零件结构复杂,加工要求高,加工工序夹具设计复杂,定位误差计算繁琐。借助计算机辅助求解分析(CAE)可以提高设计质量和计算效率。应用ADAMS软件建立工序夹具机构模型,通过杆件的相对运动位置反映夹具的定位误差。采用蒙特卡洛方法编写原动件随机运动子程序,求解目标构件运动位置,导出位置样本进行统计分析,确定目标杆件的位置变化量,即为工序夹具的定位误差。与极值法定位误差计算结果相比较,误差更小且更接近于实际情况。研究结果表明,CAE方法可以高效准确地对复杂零件工序夹具定位误差进行分析计算,在夹具设计中具有重要的实践意义。 展开更多
关键词 叉架零件 夹具 定位误差 CAE
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新型高密度灌木幼苗移栽机仿真与试验 被引量：2
8
作者 赵美卿 卫立新 郭凌云 《农业工程》 2022年第10期107-113,共7页
针对裸根灌木幼苗具有根系软、乱和股头多等特点,以及已有的链夹式移栽机不能满足小行距高密度移栽要求,提出了一种可用于株距<200 mm、行距<160 mm,10行同时移栽的新型灌木幼苗移栽机械。对高密度灌木幼苗的移栽工艺研究后,设计... 针对裸根灌木幼苗具有根系软、乱和股头多等特点,以及已有的链夹式移栽机不能满足小行距高密度移栽要求,提出了一种可用于株距<200 mm、行距<160 mm,10行同时移栽的新型灌木幼苗移栽机械。对高密度灌木幼苗的移栽工艺研究后,设计了移栽机栽植机构、放苗机构、起垄机构、旋耕机构及悬挂系统,并进行传动系统仿真,结果表明,移栽机的传动系统达到移栽过程中设计要求。设计了一种新型开沟器,根据开沟器的实际受力特点,运用离散元技术和有限元分析技术对其进行仿真试验,结果表明,开沟器强度满足要求。对新型移栽机的物理样机进行现场移栽试验,结果表明,该移栽机能高效解决根系软、乱和股头多的裸根灌木幼苗移栽问题,并且平行排布、除草方便,适合小行距高密度移栽。幼苗植入深度(移栽深度)7~12 cm,直立度80°~90°,移栽苗成活率90%以上。 展开更多
关键词 高密度灌木幼苗 移栽机 小行距 开沟器 发动机特性
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宽温域矿用合金制备及其摩擦磨损性能研究
9
作者 郭晓娥 赵金录 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期335-340,共6页
为改善矿用内燃机零部件在宽温域范围内的摩擦学性能,采用热压烧结技术制备了不同比例固体润滑剂(7%MoS_(2)+7%ZnO, 9%MoS_(2)+5%ZnO, 11%MoS_(2)+3%ZnO)的钴基复合材料,通过高温摩擦磨损试验机测试了材料在室温、200℃、400℃、600℃和... 为改善矿用内燃机零部件在宽温域范围内的摩擦学性能,采用热压烧结技术制备了不同比例固体润滑剂(7%MoS_(2)+7%ZnO, 9%MoS_(2)+5%ZnO, 11%MoS_(2)+3%ZnO)的钴基复合材料,通过高温摩擦磨损试验机测试了材料在室温、200℃、400℃、600℃和800℃的摩擦学性能,研究了材料的微观结构、物相组成和磨损机理。结果表明:三种材料的摩擦因数和磨损率表现出相似的变化趋势,MoS_(2)有效的改善了宽温域内复合材料的摩擦学性能,ZnO的减摩抗磨作用主要在800℃时发挥作用。宽温域内摩擦学性能的提高归因于中低温下的硫化物薄膜和高温下由ZnO、Co_(2)O_(3)和铬酸盐组成的氧化膜。材料在中低温下的磨损机理为磨粒磨损,高温下为氧化磨损。综合考虑,含9%MoS_(2)+5%ZnO的复合材料在宽温域内表现出最佳的摩擦学性能。 展开更多
关键词 热压烧结 固体润滑 摩擦 磨损
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