干式变压器有限元仿真模型的电磁和振动分析

随着电力需求的逐年增长,干式变压器的数量也在不断增加。干式变压器在运行时存在着振动和噪声的问题,为了对干式变压器振动的规律与特点进行研究,本文建立了干式变压器本体振动的有限元仿真模型,通过电磁分析获得相应的磁场分布,然后利用结构动力学分析得到其本体振动的相关规律。通过对处于运行状态的变压器振动数据进行实测分析,得到变压器振动的特征频率,然后对仿真结果进行对比分析,可以发现振动幅度与频率之间存在的关系。本文的研究结果可对干式变压器的减振降噪研究提供参考。     

基于LabView的监测系统在微细电火花加工中的应用

电火花加工过程中，间隙内进行能量转换，间隙状态的优劣直接影响脉冲电能的转换效果，在微细电火花加工过程中这种影响更加明显。同时，这也是评判放电加工是否顺利进行的主要标准。在科研生产过程中，需要对放电状态，特别是微细电火花放电加工过程中的波形进行研究，因此，组建了一套用于采集放电波形、检测放电状态的放电监测系统。     

用有限元法研究微细钻头振动钻入的动力学特性

振动钻削在定心精度、孔表面质量、钻头寿命和出口毛刺等方面，均优于普通钻削。针对其优良的工艺效果，特别是钻入时的高定心精度和小横向偏移等现象，目前尚不能作出最有说服力的解释。为了更加深入地研究振动钻入机理，在继承国内外相关技术成果的：基础上，利用有限元方法对振动钻入的瞬时过程进行了更加深入地研究，以便为将来进一步研究振动钻削加工过程控制技术提供技术支撑。     

酯化反应器转子动力学分析

基于SolidWorks软件建立实体建模,导入ANSYS软件进行模态分析,将实体模型简化为圆盘转子模型进行谐响应分析。     

微细深孔超声轴向振动钻削装置的设计

随着科学技术的不断发展，对孔的加工技术在机械制造领域中获得越来越广泛的运用，但与此同时，对孔的加工精度和表面质量也提出了更高的要求，特别是在不锈钢、耐热钢、钛合金、高温合金等难加工材料上加工精密微细深孔。实践表明，若采用传统的方法加工，则存在一系列难以解决的困难，例如切削温度高、散热难、钻头易引偏、折断、入钻定心难、排屑不畅以及出口毛刺多。而旋转超声轴向振动钻削技术作为特种复合加工技术的—种，在精密微细深孔加工实践中已表现出普通钻削无法比拟的工艺效果。正是为了解决普通钻削微细深孔的种种困难，对精密微细深孔旋转超声轴向振动钻削技术进行了深入研究。     

某光电雷达稳定平台关键部件转板的动态特性分析

 转板是光电雷达稳定平台的关键元件之一。为了更好地设计和分析某光电雷达稳定平台的转板,运用Pro E软件对其进行三维实体建模,合理简化后,进入Ansys软件界面建立有限元模型。应用有限元理论和Ansys软件对其进行动态特性分析,得到了转板前八阶模态的固有频率和振型,以及要求范围内的谐响应。对比了不同方法划分网格的网格质量,采取不同材料得到了不同模态。分析结果表明：设计的转板在关心的频段0~50 Hz,2 000 Hz~8 000 Hz内不发生共振,符合设计要求。     

基于超声微振动的风力机叶片除冰研究

风力机在寒冷潮湿地区工作时,叶片表面会产生积冰,降低叶片气动性能。为减少或去除积冰,提高风力机发电效率,本文开展了风力机叶片超声微振动除冰研究。设计了前缘为中空结构的翼型叶片,仿真计算了除冰振型,制作了叶片样件,测量了样件的固有频率。搭建了冰风洞试验系统和超声驱动系统,研制了一款翼型叶片冰层切向黏结力测量装置,开展了叶片超声微振动结冰时除冰和结冰后除冰研究,测量并计算了叶片表面结冰量和冰层黏结剪应力。研究结果表明,当结冰环境温度较高时,叶片结冰时超声微振动可以降低结冰量,具有除冰作用。在结冰后除冰中,可以显著降低冰层黏结强度。激振频率为21.2 kHz时,黏结强度最低,约为0.084 MPa。本研究为深入开展风力机叶片超声除冰技术奠定了基础。     

矩形辐射器压电多频超声换能器的研究

研究了一种具有多个共振频率的矩形辐射器夹心式超声换能器,换能器由圆柱形后盖板、压电陶瓷晶堆及矩形六面体辐射器前盖板组合而成。利用表观弹性法和一维近似理论给出了多频换能器横向及纵向理论共振频率方程。对一种特殊情况下的此类换能器进行了有限元及实验分析,给出了各自的频率输入导纳曲线。对理论和实验结果进行分析后表明,此类矩形辐射器夹心式超声换能器可以在不同的振动模态上工作,具有多个共振频率.     

振动系统的模态分析实验设计

利用模态分析原理和简单试验仪器，得到了直观的悬臂梁和圆盘前4阶模态振型，使学生熟悉了模态分析原理和测试方法，有利于学生对振动规律的理解．     

超声复合振动系统中局部共振现象的有限元分析

本文用有限元软件对超声复合振动系统中的局部共振现象进行了仿真计算.通过对仿真结果的分析,验证了“局部共振是耦合振动”的观点.在此基础上,用有限元方法进一步研究了截面直径比、工具杆长度等影响局部共振的因素,总结出了产生局部共振的条件.     

"冰毒"拉曼散射振动模式的研究

利用显微拉曼技术对致幻药物－“冰毒”做了测试分析研究。在激发光５１４．５ｎｍ和室温环境下,得到了“冰毒”分子的拉曼散射谱。根据两种分子同属单取代苯类,具有Ｃｙ２ｖ对称性,对安非他明和甲基安非他明分子的拉曼振动模式进行了识别。只出现在甲基安非他明拉曼谱中的２４５９ｃｍ＾－１谱线,是其他毒品分子拉曼谱中都湍有的,我们认为极可能是Ｃ－Ｎ＾＋－Ｃ之间的伸缩振动。     

液体对微振动的放大效应

根据表面波声光效应的原理,实验上建立了固体表面微振动的激光衍射测量系统.当激光斜入射到微振动引起的液体表面波上,观察到了清晰、反衬度非常高的衍射图样.利用MATLAB软件对拍摄的衍射图样进行扫描,得到了衍射光斑的光强分布图,并根据衍射图样宽度与表面波振幅的解析关系式,求出了液体表面波的振幅,其大小在微米量级.改变样品池中液体的深度,测得不同深度下液体表面波的振幅,给出了表面波振幅与液体深度之间的解析关系,并发现了液体对微振动的放大效应.利用液体对微振动的放大效应,求出了固体表面微振动的振幅,实现了固体表面微振动的探测.     

液体对微振动的放大效应

根据表面波声光效应的原理,实验上建立了固体表面微振动的激光衍射测量系统.当激光斜入射到微振动引起的液体表面波上,观察到了清晰、反衬度非常高的衍射图样.利用MATLAB软件对拍摄的衍射图样进行扫描,得到了衍射光斑的光强分布图,并根据衍射图样宽度与表面波振幅的解析关系式,求出了液体表面波的振幅,其大小在微米量级.改变样品池中液体的深度,测得不同深度下液体表面波的振幅,给出了表面波振幅与液体深度之间的解析关系,并发现了液体对微振动的放大效应.利用液体对微振动的放大效应,求出了固体表面微振动的振幅,实现了固体表面微振动的探测.     

微型X射线管靶材厚度理论计算与出射光谱模拟研究

根据端窗透射微型X射线管阳极靶的结构,建立了数理模型,讨论了电子束打靶的平均厚度与光管高压的关系,得到了X光管出射特征光谱强度的角度分布特征。同时利用Monte Carlo方法,对出射光谱在2π方向上的强度分布特征开展模拟研究。结果表明,微型X射线管阳极靶材平均厚度在2 μm左右,在与入射电子束垂直方向几度的范围内获得的出射光谱其单色性较好。这些结论对于微型X射线管的结构设计和出射光谱单色化应用具有一定的理论指导意义。     

Vibration characteristics of aluminum surface subjected to ultrasonic waves and their effect on wetting behavior of solder droplets

The vibration characteristics of an aluminum surface subjected to ultrasonic waves were investigated with a combination of numerical simulation and experimental testing. The wetting behavior of solder droplets on the vibrating aluminum surface was also examined. The results show that the vibration pattern of the aluminum surface is inhomogeneous. The amplitude of the aluminum surface exceeds the excitation amplitude in some zones, while the amplitude decreases nearly to zero in other zones. The distribution of the zero-amplitude zones is much less dependent on the strength of the vibration than on the location of the vibration source. The surface of the liquid solder vibrates at an ultrasonic frequency that is higher than the vibration source, and the amplitude of the liquid solder is almost twice that of the aluminum surface. The vibration of the surface of the base metal (liquid solder) correlates with the oxide film removal effect. Significant removal of the oxide film can be achieved within 2 s when the amplitude of the aluminum surface is higher than 5.4 μm or when the amplitude of the liquid solder surface is higher than 10.2 μm.     

二维微纳米结构表面反射特性的时域有限差分法模拟研究

亚波长微纳米结构表面具有优良的抗反射特性,本文以硅基太阳能电池响应光谱的300~1 200 nm为应用基础,利用时域有限差分法计算了表面面形、结构参量的占空比、高度和周期以及光波入射角等对二维微纳米结构表面反射特性的影响,并结合等效介质理论进行了进一步理论分析,结果表明:等截面光栅结构的反射率较大,结构参量影响也较小;锥形渐变截面光栅结构的抗反射性能较好,且反射率随着占空比、结构高度的增大而显著下降;同时,光波在光栅法线的±40°范围内入射时,反射率均较小.通过对亚波长微纳米光栅结构的反射特性的模拟和分析,为抗反射表面的设计和制作提供了基础.     

基于MATLAB的振动合成及左旋与右旋的动态模拟演示

应用MATLAB的图形功能,进行了相互垂直、不同频率的振动合成演示实验,很方便地得到李萨育图形.应用MATLAB图形连续播放命令,演示了相互垂直同频率的振动合成轨迹与其相位差的对应关系,使左旋与右旋等抽象的概念得以直观显现.     

空间桁架结构的优化配置及振动控制研究

为抑制空间柔性桁架结构的低频振动,采用压电杆件进行优化配置实现桁架结构的振动主动控制。建立了空间桁架结构主动压电杆件的机电耦合模型,利用ANSYS前处理功能编制了压电桁架的机电耦合有限元程序。将可控性度量指标与逐步消减法相结合,实现了空间桁架结构主动杆件的优化配置。对结构进行初始位移扰动、正弦激励以及随机激励,并采用最优模态控制算法进行振动抑制仿真分析,对上述方法进行验证且建立振动控制评价指标进行评价。结果表明将可控性度量指标与逐步消减法相结合的方法可有效抑制空间柔性桁架结构的振动。     

微型生化分析系统实验测试

介绍了一种基于微型光纤光谱仪的微型生化分析系统及其相应的标定和实验测试。实验中对总蛋白、白蛋白、双氯芬酸钠、亚硝酸盐、碘-淀粉、Fe2+-邻二氮菲等溶液体系的吸收谱进行了测试。根据不同浓度Fe2+-邻二氮菲溶液体系的实验结果,作出了相应的工作曲线,结果表明该工作曲线具有很好的线性度。实验结果与日本岛津分光光度计、美国海洋光学公司的HR2000微型光谱仪以及国产722型分光光度计的实验结果进行了比较。实验测试表明该微型生化分析系统已达到实用化的要求,且具有实时全光谱(360～800 nm)分析、体积小等优点,是一种比较理想的微型生化分析系统。     

五氯苯酚分子在激发和电离过程中分子结构和简谐振动的变化研究

利用密度泛函理论(DFT)计算得到了五氯苯酚(PCP)分子在基态(S₀态)、第一电子激发态(S₁态)和离子基态(D₀态)优化的结构参数和简谐振动频率值.通过分析PCP分子在激发和电离过程中的苯环与取代基OH和Cl之间的键长和键角的变化情况,可以看到取代基OH和Cl的给电子和吸电子效应使苯环的结构发生了变化,尤其是靠近Cl原子处的变化较明显.通过分析每个简谐振动模式对应的振动频率值在激发和电离过程中的变化情况,可以看到PCP分子在S₀态和D₀态的同一振动模式对应的振动频率值接近,在S₁←S₀跃迁中,PCP分子中约二分之一的平面内弯曲和平面内伸缩振动受到的影响较大,而平面外弯曲振动受到的影响较小.