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高原型无人机活塞发动机涡轮增压器匹配研究
1
作者
赵凯绅
杨广宾
+3 位作者
胡崇波
郭万山
齐国海
翟磊
《河南理工大学学报(自然科学版)》
CAS
北大核心
2024年第1期105-112,共8页
目的为了研究利用汽车发动机开发低成本民用航空无人机活塞发动机的应用价值,方法提出基于汽车涡轮增压发动机的高海拔性能劣化补偿目标的开发方法。选取某型车用活塞式涡轮增压发动机,分析变海拔环境下的增压器-发动机匹配条件,评估汽...
目的为了研究利用汽车发动机开发低成本民用航空无人机活塞发动机的应用价值,方法提出基于汽车涡轮增压发动机的高海拔性能劣化补偿目标的开发方法。选取某型车用活塞式涡轮增压发动机,分析变海拔环境下的增压器-发动机匹配条件,评估汽车涡轮增压发动机在无人机飞行包线的边界内性能变差程度。通过目标海拔高度条件下的仿真计算,获得新涡轮增压器的目标增压压比和发动机进气流量。以此计算结果为目标新增压器的性能边界,选定某型号涡轮增压器,其性能输出特性能够覆盖该发动机作为无人机动力的进气目标增压压力和流量。在平原和高高原条件下开展无人机飞行性能验证,对新开发增压器的压气叶轮和涡轮叶轮产生的压比、膨胀比以及各自的折合流量分别进行校核,分析无人机在不同海拔环境下的飞行测试数据。结果结果表明,新匹配的涡轮增压器在海拔4200 m的高高原条件下搭载试验发动机,压气机压比为3.2,换算流量0.092 kg/s,运行区间在增压器叶轮的MAP包络线以内,能够使无人机达到28.2%的悬停有效载荷比,性能达到高高原载重飞行的技术要求。结论利用汽车涡轮增压发动机,按照无人机飞行包线内工况,重新匹配涡轮增压器的压气机,并校核涡轮机运行工况,能够实现满足民用航空无人机对高高原低空载重飞行性能的基本要求,匹配方法为新产品开发应用提供了理论指导。
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关键词
涡轮增压器
活塞发动机
高高原条件
低空无人机
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职称材料
铝合金微磨削磨棒加工参数对磨削力的影响
2
作者
孙备
张玲玲
+1 位作者
李峰
赵凯绅
《机械设计与制造》
北大核心
2025年第2期124-127,134,共5页
为了提高铝合金微磨削过程控制精度,分析了微磨削磨棒加工参数对磨削力的影响。设置不同晶粒取向时各层切屑厚度,探讨了晶粒取向引起的微磨削机制的差异。研究结果表明:微磨削实验得到切削深度误差在0.3%以内。对法向和切向上的磨削力...
为了提高铝合金微磨削过程控制精度,分析了微磨削磨棒加工参数对磨削力的影响。设置不同晶粒取向时各层切屑厚度,探讨了晶粒取向引起的微磨削机制的差异。研究结果表明:微磨削实验得到切削深度误差在0.3%以内。对法向和切向上的磨削力进行傅里叶转换,完成信号低通滤波后,泰勒因子预测值和测试值沿切向和法向达到了良好吻合状态,切向与法向误差分别为13.4%与5.64%,推断泰勒因子模型能够精确预测出不同晶粒取向下磨削力变化。处于较大微磨削力下切向力通常比法向力更大;处于较低微磨削力状态下,法向力相对切向力更大。逐渐提高切屑厚度后,磨削力受到耕犁力影响程度更明显,切屑成形力开始发挥主导作用。该研究加入晶粒取向因素的微磨削力模型可以更加准确预测磨削力,具有很好的推广价值。
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关键词
微磨削
磨削力
晶粒取向
泰勒因子
预测
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职称材料
基于阿特金森循环的电动汽车增程器开发
3
作者
武欣
赵凯绅
+4 位作者
齐国海
翟磊
孙备
李倩倩
张勇
《车用发动机》
北大核心
2022年第1期52-57,共6页
增程式车用发动机更加关注电驱动车辆行驶工况下,电机驱动功率-道路行驶阻力功率平衡状态时的发动机燃油经济性。基于这种特点,开发了一种增程式电动车辆专用发动机,发动机工作循环采用基于阿特金森循环的高膨胀比设计,发动机可以提供额...
增程式车用发动机更加关注电驱动车辆行驶工况下,电机驱动功率-道路行驶阻力功率平衡状态时的发动机燃油经济性。基于这种特点,开发了一种增程式电动车辆专用发动机,发动机工作循环采用基于阿特金森循环的高膨胀比设计,发动机可以提供额定35 kW的发电功率输出。匹配车辆后,对比同等动力水平下的传统奥托循环发动机与阿特金森循环增程器的整车等速行驶经济性,结果表明,采用阿特金森循环的发动机增程器具有更高的经济性和更广泛的车型覆盖能力。
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关键词
电动汽车
增程器
阿特金森循环
高膨胀比
经济性
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职称材料
面向切削力修正的机床主轴回转精度预测实验分析
4
作者
孙备
张玲玲
+2 位作者
李峰
赵凯绅
王翠芳
《机床与液压》
北大核心
2024年第6期93-96,共4页
为了提高机床控制精度,设计一种可以精确预测面向切削力修正的主轴回转精度分析方法。为验证回转精度预测准确性,建立一套不需要通过标准球实现的主轴回转精度分析系统,可以针对具体切削工况开展主轴回转精度测试。研究结果表明:随着进...
为了提高机床控制精度,设计一种可以精确预测面向切削力修正的主轴回转精度分析方法。为验证回转精度预测准确性,建立一套不需要通过标准球实现的主轴回转精度分析系统,可以针对具体切削工况开展主轴回转精度测试。研究结果表明:随着进给速率和切削深度改变,形成了具有规律性的同步误差,切深受到同步误差因素的影响程度最大,而进给速度次之。受切削载荷影响,主轴回转精度显著改变,同步误差和切削载荷具有正相关关系。在变进给及变切宽条件下,测试结果与仿真结果相近,最大误差为0.2μm。设定切宽12 mm与进给速度1200 mm/min时,分离得到的圆度误差与100 r/min空转时圆度误差相比相吻合。
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关键词
回转精度
机床主轴
动力学建模
切削工况
动态预测
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职称材料
面向磨损检测的切削表面粗糙度评估及AGRNN预测
被引量:
1
5
作者
孙备
张玲玲
+2 位作者
李峰
赵凯绅
王翠芳
《制造技术与机床》
北大核心
2023年第9期74-79,共6页
当前切削表面粗糙度大多需要结合人工经验以及多次测试方法,加工质量难以得到保障。在充分发挥加工阶段历史参数作用的基础上,构建了磨损监测模型。同时为了满足算法精度以及响应速率的要求,引入了快速响应和逼近的自适应广义回归神经网...
当前切削表面粗糙度大多需要结合人工经验以及多次测试方法,加工质量难以得到保障。在充分发挥加工阶段历史参数作用的基础上,构建了磨损监测模型。同时为了满足算法精度以及响应速率的要求,引入了快速响应和逼近的自适应广义回归神经网络(AGRNN)进行粗糙度预测。研究结果表明:计算得到粗糙度预测数据和实际值相关系数达到R^(2)=0.988,预测模型达到了理想的控制状态,预测精度满足调控标准,经过设备调节后可以继续缩短响应时间。在主轴转速1000~2000 r/min、进给量0.2~0.3 mm/r、轴向切深0.2~0.4 mm、径向切深1~5 mm范围内,AGRNN对应的磨损与粗糙度MAPE依次为3.685和2.236,低于卷积神经网络(CNN)、高斯过程回归(GPR)、支持向量机(SVM)和多元线性回归(MLR)4种算法,达到了理想预测效果,控制决策时间也明显缩短。
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关键词
粗糙度
大数据
自适应广义回归神经网络
磨损
质量稳定控制
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职称材料
题名
高原型无人机活塞发动机涡轮增压器匹配研究
1
作者
赵凯绅
杨广宾
胡崇波
郭万山
齐国海
翟磊
机构
奇瑞控股集团
有限公司
瑞庆汽车发动机技术有限公司
河南理工大学机械与动力工程学院
芜湖钻石航空
发动机
有限公司
研发中心
出处
《河南理工大学学报(自然科学版)》
CAS
北大核心
2024年第1期105-112,共8页
基金
国家自然科学基金资助项目(51175153)
安徽省科技重大专项项目(202103a05020029)。
文摘
目的为了研究利用汽车发动机开发低成本民用航空无人机活塞发动机的应用价值,方法提出基于汽车涡轮增压发动机的高海拔性能劣化补偿目标的开发方法。选取某型车用活塞式涡轮增压发动机,分析变海拔环境下的增压器-发动机匹配条件,评估汽车涡轮增压发动机在无人机飞行包线的边界内性能变差程度。通过目标海拔高度条件下的仿真计算,获得新涡轮增压器的目标增压压比和发动机进气流量。以此计算结果为目标新增压器的性能边界,选定某型号涡轮增压器,其性能输出特性能够覆盖该发动机作为无人机动力的进气目标增压压力和流量。在平原和高高原条件下开展无人机飞行性能验证,对新开发增压器的压气叶轮和涡轮叶轮产生的压比、膨胀比以及各自的折合流量分别进行校核,分析无人机在不同海拔环境下的飞行测试数据。结果结果表明,新匹配的涡轮增压器在海拔4200 m的高高原条件下搭载试验发动机,压气机压比为3.2,换算流量0.092 kg/s,运行区间在增压器叶轮的MAP包络线以内,能够使无人机达到28.2%的悬停有效载荷比,性能达到高高原载重飞行的技术要求。结论利用汽车涡轮增压发动机,按照无人机飞行包线内工况,重新匹配涡轮增压器的压气机,并校核涡轮机运行工况,能够实现满足民用航空无人机对高高原低空载重飞行性能的基本要求,匹配方法为新产品开发应用提供了理论指导。
关键词
涡轮增压器
活塞发动机
高高原条件
低空无人机
Keywords
turbocharger
piston engine
high plateau condition
low-altitude UAV
分类号
TK412.3 [动力工程及工程热物理—动力机械及工程]
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职称材料
题名
铝合金微磨削磨棒加工参数对磨削力的影响
2
作者
孙备
张玲玲
李峰
赵凯绅
机构
焦作大学机电工程学院
河南理工大学机械工程学院
瑞庆汽车发动机技术有限公司
出处
《机械设计与制造》
北大核心
2025年第2期124-127,134,共5页
基金
河南省高等学校重点科研项目(20B430012)。
文摘
为了提高铝合金微磨削过程控制精度,分析了微磨削磨棒加工参数对磨削力的影响。设置不同晶粒取向时各层切屑厚度,探讨了晶粒取向引起的微磨削机制的差异。研究结果表明:微磨削实验得到切削深度误差在0.3%以内。对法向和切向上的磨削力进行傅里叶转换,完成信号低通滤波后,泰勒因子预测值和测试值沿切向和法向达到了良好吻合状态,切向与法向误差分别为13.4%与5.64%,推断泰勒因子模型能够精确预测出不同晶粒取向下磨削力变化。处于较大微磨削力下切向力通常比法向力更大;处于较低微磨削力状态下,法向力相对切向力更大。逐渐提高切屑厚度后,磨削力受到耕犁力影响程度更明显,切屑成形力开始发挥主导作用。该研究加入晶粒取向因素的微磨削力模型可以更加准确预测磨削力,具有很好的推广价值。
关键词
微磨削
磨削力
晶粒取向
泰勒因子
预测
Keywords
Micro-Grinding
Grinding Force
Grain Orientation
Taylor Factor
Predict
分类号
TH16 [机械工程—机械制造及自动化]
TH137 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
基于阿特金森循环的电动汽车增程器开发
3
作者
武欣
赵凯绅
齐国海
翟磊
孙备
李倩倩
张勇
机构
黄河交通学院
瑞庆汽车发动机技术有限公司
焦作大学
出处
《车用发动机》
北大核心
2022年第1期52-57,共6页
基金
河南省高等学校重点科研项目“混合动力发动机进气优化高压压缩空气供给系统研究开发”(22B460016)
汽车维修工程课程教学团队(HHJTXY-2021.jxtd03)。
文摘
增程式车用发动机更加关注电驱动车辆行驶工况下,电机驱动功率-道路行驶阻力功率平衡状态时的发动机燃油经济性。基于这种特点,开发了一种增程式电动车辆专用发动机,发动机工作循环采用基于阿特金森循环的高膨胀比设计,发动机可以提供额定35 kW的发电功率输出。匹配车辆后,对比同等动力水平下的传统奥托循环发动机与阿特金森循环增程器的整车等速行驶经济性,结果表明,采用阿特金森循环的发动机增程器具有更高的经济性和更广泛的车型覆盖能力。
关键词
电动汽车
增程器
阿特金森循环
高膨胀比
经济性
Keywords
electric vehicle
range extender
Atkinson cycle
high expansion ratio
economy
分类号
U469.72 [机械工程—车辆工程]
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职称材料
题名
面向切削力修正的机床主轴回转精度预测实验分析
4
作者
孙备
张玲玲
李峰
赵凯绅
王翠芳
机构
焦作大学机电工程学院
河南理工大学机械与动力工程学院
瑞庆汽车发动机技术有限公司
出处
《机床与液压》
北大核心
2024年第6期93-96,共4页
基金
河南省高等学校重点科研项目(20B430012)。
文摘
为了提高机床控制精度,设计一种可以精确预测面向切削力修正的主轴回转精度分析方法。为验证回转精度预测准确性,建立一套不需要通过标准球实现的主轴回转精度分析系统,可以针对具体切削工况开展主轴回转精度测试。研究结果表明:随着进给速率和切削深度改变,形成了具有规律性的同步误差,切深受到同步误差因素的影响程度最大,而进给速度次之。受切削载荷影响,主轴回转精度显著改变,同步误差和切削载荷具有正相关关系。在变进给及变切宽条件下,测试结果与仿真结果相近,最大误差为0.2μm。设定切宽12 mm与进给速度1200 mm/min时,分离得到的圆度误差与100 r/min空转时圆度误差相比相吻合。
关键词
回转精度
机床主轴
动力学建模
切削工况
动态预测
Keywords
rotary accuracy
machine tool spindle
dynamic modeling
cutting conditions
dynamic prediction
分类号
TH137 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
面向磨损检测的切削表面粗糙度评估及AGRNN预测
被引量:
1
5
作者
孙备
张玲玲
李峰
赵凯绅
王翠芳
机构
焦作大学机电工程学院
河南理工大学机械工程学院
瑞庆汽车发动机技术有限公司
出处
《制造技术与机床》
北大核心
2023年第9期74-79,共6页
基金
河南省高等学校重点科研项目(20B430012)。
文摘
当前切削表面粗糙度大多需要结合人工经验以及多次测试方法,加工质量难以得到保障。在充分发挥加工阶段历史参数作用的基础上,构建了磨损监测模型。同时为了满足算法精度以及响应速率的要求,引入了快速响应和逼近的自适应广义回归神经网络(AGRNN)进行粗糙度预测。研究结果表明:计算得到粗糙度预测数据和实际值相关系数达到R^(2)=0.988,预测模型达到了理想的控制状态,预测精度满足调控标准,经过设备调节后可以继续缩短响应时间。在主轴转速1000~2000 r/min、进给量0.2~0.3 mm/r、轴向切深0.2~0.4 mm、径向切深1~5 mm范围内,AGRNN对应的磨损与粗糙度MAPE依次为3.685和2.236,低于卷积神经网络(CNN)、高斯过程回归(GPR)、支持向量机(SVM)和多元线性回归(MLR)4种算法,达到了理想预测效果,控制决策时间也明显缩短。
关键词
粗糙度
大数据
自适应广义回归神经网络
磨损
质量稳定控制
Keywords
roughness
big data
generalized regression neural network
wear out
quality stability control
分类号
TP273 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
高原型无人机活塞发动机涡轮增压器匹配研究
赵凯绅
杨广宾
胡崇波
郭万山
齐国海
翟磊
《河南理工大学学报(自然科学版)》
CAS
北大核心
2024
0
在线阅读
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职称材料
2
铝合金微磨削磨棒加工参数对磨削力的影响
孙备
张玲玲
李峰
赵凯绅
《机械设计与制造》
北大核心
2025
0
在线阅读
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职称材料
3
基于阿特金森循环的电动汽车增程器开发
武欣
赵凯绅
齐国海
翟磊
孙备
李倩倩
张勇
《车用发动机》
北大核心
2022
0
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职称材料
4
面向切削力修正的机床主轴回转精度预测实验分析
孙备
张玲玲
李峰
赵凯绅
王翠芳
《机床与液压》
北大核心
2024
0
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职称材料
5
面向磨损检测的切削表面粗糙度评估及AGRNN预测
孙备
张玲玲
李峰
赵凯绅
王翠芳
《制造技术与机床》
北大核心
2023
1
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职称材料
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