超声脉冲法测量固体材料声速实验的扩展与升级

根据声速与材料弹性常量之间满足的克里斯托菲尔方程,利用超声脉冲法测量了超磁致伸缩材料中超声波沿不同方向传播的声速,计算出超磁致伸缩材料的弹性常量.利用电磁铁激发均匀的外磁场,测量了超磁致伸缩材料中超声波沿不同方向传播的声速与外磁场的关系,研究了超磁致伸缩材料的弹性常量随外磁场的变化规律.通过对传统固体介质声速测量实验内...     

接触缺陷的振动调制超声导波检测技术研究

针对常规线性超声检测方法无法实现板结构接触类缺陷(如微裂纹、脱粘等)检测问题,将超声导波技术与振动声调制技术相结合,利用稀疏分布传感器发展了一种板结构中接触缺陷非线性超声检测方法。通过低频振动改变缺陷的接触状况,使得通过接触面的高频导波信号的相位和幅值受到调制。对受低频振动调制的超声导波二维时间序列进行时频分析,由于接触类缺陷的存在,在振动调制超声导波序列的时频分布上出现明显的低频振动频率分量。利用提取出的低频振动频率下的超声导波信号,进行了结构接触缺陷成像处理。检测试验表明,基于振动声调制的超声导波缺陷成像方法可以实现结构中的接触类缺陷检测。      

缺陷对铁单质薄膜磁致伸缩与磁矩演化的影响

磁致伸缩材料在传感、控制及能量与信息转换等领域应用前景广阔,此类材料的性能提升及工程应用已成为研究热点,但材料在制备与使用中不可避免会出现缺陷.本文以常用的铁磁性材料铁单质为研究对象,采用分子动力学方法分别建立无缺陷、孔洞缺陷与裂纹缺陷的铁单质磁致伸缩结构模型,分析了缺陷形式对铁单质薄膜磁致伸缩行为的影响,并从微观原子磁矩角度解释缺陷对磁致伸缩行为的影响机理.结果表明:缺陷会对其周围的原子磁矩产生影响,从而影响铁单质薄膜磁致伸缩,其中孔洞形缺陷对磁致伸缩的影响较小,裂纹形缺陷对磁致伸缩的影响较大.裂纹的方向会影响铁单质薄膜的磁致伸缩,与磁化方向平行的裂纹会降低材料在磁化方向上由初始状态至磁化达到饱和的最大磁致伸缩量;与磁化方向垂直的裂纹会提高材料在磁化方向上由初始状态至磁化达到饱和的最大磁致伸缩量.     

甩带Fe85Ga15合金的巨磁致伸缩研究

利用甩带快淬方法制备了Fe₈₅Ga₁₅合金样品.测量了样品在沿带片长度方向和厚度方向上的磁致伸缩，发现其值分别高达－1300ppm和＋1100ppm.巨大磁致伸 缩的获得来源于甩带样品的形状各向异性和合金内部生成的大量短程应变有序以及它们的择优取向.样 品温度特性的测量表明，在室温附近约60℃宽的温度范围，合金的磁致伸缩数值基本保持不 变；而在高温条件下，合金具有更大的磁致伸缩. 关键词： 磁致伸缩 Fe-Ga合金 甩带快淬     

对称磁电层合板磁电转换效应理论研究

磁致伸缩和压电层合材料通过磁致伸缩和压电效应的乘积可以获得大的磁电效应.通过材料的力学本构方程，建立了对称磁电层合板磁电耦合的静态力学模型；采用ANSYS 80多物理场有限元分析软件，对层合结构的磁电转化效应进行了数值计算，并与理论计算值进行了对比.研究结果表明：磁致伸缩/压电的厚度比增加使磁电电压系数增大；所推导的磁电电压系数公式的计算值与等效电路模型推导的公式计算值符合很好；有限元数值计算结果介于两种模型的计算结果之间. 关键词： 磁电效应 层合板 本构方程 有限元分析     

甩带Fe85Ga15合金的巨磁致伸缩研究

利用甩带快淬方法制备了Fe85Ga1 5合金样品 .测量了样品在沿带片长度方向和厚度方向上的磁致伸缩 ,发现其值分别高达 - 1 30 0ppm和 1 1 0 0ppm .巨大磁致伸缩的获得来源于甩带样品的形状各向异性和合金内部生成的大量短程应变有序以及它们的择优取向 .样品温度特性的测量表明 ,在室温附近约 6 0℃宽的温度范围 ,合金的磁致伸缩数值基本保持不变 ;而在高温条件下 ,合金具有更大的磁致伸缩     

板状结构Lamb波频散补偿与聚焦接收成像检测

对板状结构中Lamb波的频散和多模现象进行了理论分析,采用有限元仿真方法获取了Lamb波与缺陷作用后的回波信号,对信号进行聚焦接收处理,即在一定距离范围内利用导波频散特性对各个模式信号进行频散补偿,提取补偿后信号的幅值,结果表明当所得信号幅值最大时,所对应的补偿距离等于缺陷与换能器之间的实际距离.利用这一结论,提出了以...     

超声导波的频散补偿与模式分离算法研究

超声导波已被广泛应用于无损检测与评价,针对超声导波应用中普遍存在的模式混叠与频散问题,本文在采用频谱相位与信号时延函数建模导波频散信号传递系统的基础上,提出了一种单一模式的频散补偿算法。进一步地,通过将选择性频散补偿技术与导波模式分离相结合,本文算法克服了传统补偿算法所不能解决的多模式导波频散问题。板中的Lamb波A0,A1和S0混合模式仿真分析表明,本算法不仅可用于单一导波模式信号合成与频散补偿,而且可在实现多模式混合导波信号选择性频散补偿基础上,解决多模式导波信号中单一模式提取与分离。本文研究有助于超声导波多模式频散信号的分析与处理.      

PrFe2立方Laves相磁致伸缩材料低温磁性能简介

介绍了运用综合物理测量仪（PPMS）所测量的15 K和300 K下PrFe2立方Laves相合金的磁致伸缩随温度的变化特性。结果表明,随着温度的降低,PrFe2合金的磁致伸缩值λ会迅速增加,这说明了PrFe2合金虽然在室温下表现出一般的磁致伸缩性能,但是在低温下,却具有非常优秀的磁致伸缩性能。同时,随着温度的降低,合金的更难达到饱和,这说明了PrFe2合金在低温下具有很大的磁晶格向异性。     

圆管超声导波频散与多模态特性研究*

超声导波检测技术作为一种新兴的无损检测技术广泛应用于圆管类结构。为选择合适于不同缺陷检测的导波模态,推导分析了圆管导波传播的运动方程和频散方程;利用数值计算的方法得到了超声导波在圆管中传播的频散曲线和各模态沿壁厚方向的位移分布图,分析得出各个模态对不同缺陷的敏感程度;以一种特定的圆管为例,建立圆管缺陷有限元模型,对不同类型圆管缺陷对导波传播特性的影响进行仿真计算。结果表明,纵向模态对周向缺陷比较敏感,而扭转模态则对轴向缺陷更敏感,仿真结果与理论分析结果相吻合,为圆管缺陷检测的超声导波模态选择提供了理论依据。     

生物柴油高压共轨喷雾特性的试验研究

应用高速摄影系统与高压共轨系统,在高压定容器内研究了生物柴油的喷雾特性,并与柴油进行了对比。结果表明,生物柴油油束形态比柴油细且长,喷雾贯穿距离比柴油大,喷雾锥角比柴油小;高的运动黏度与表面张力导致生物柴油雾化性能比柴油差。随着喷油压力的升高,生物柴油喷雾贯穿距离变长,喷雾锥角增大;随着背压的升高,生物柴油喷雾贯穿距离...     

基于智能竞标的自适应轨压控制算法

设计了一种应用于高压共轨柴油发动机的轨压控制算法。算法采用组合竞拍机制以解决复合工况下的轨压扰动问题,并设计了一种分段动态标定算法以解决传统PID标定算法计算效率低的问题,此外算法针对柴油发动机特性对PID控制器进行了多项改进以提高算法响应速度和跟随性。最后通过仿真实验对算法进行了验证,实验结果证明本算法对输入转速信号及喷油期望值具有良好的跟随性和响应速度,并且轨压控制较为平稳,其波动幅度不超过1%,基本符合高压共轨柴油发动机正常工作的需要。     

Measuring,modelling and optimising an embedded rail track

A finite element (FE) model and a boundary element (BE) model have been developed to predict the decay rate, vibration and noise responses of an embedded rail track. These models are validated using measured results. The optimisation of the embedded rail track is conducted using these calculated models. The results indicate that the optimised cross-section of the gutter for the embedding rail can significantly reduce the radiated noise of the embedded rail track. The embedded rail track using the I-shaped cross-section gutter reduces the radiated noise of the track by at least by 3 dB(A). Furthermore, combining the material parameter optimisation with the gutter cross-section optimisation can further reduce the radiated noise of the embedded rail track. Increasing the Young’s modulus of the rail pad in the embedded rail track with the I-shaped cross-section gutter can result in a radiated noise reduction of 4 dB(A).     

脉冲大电流电磁轨道发射装置特性

为获得大电动力、低温升、高结构强度的轨道型电磁发射器,分析了脉冲大电流电磁轨道发射装置的工作性能,对电感梯度、通流能力进行了判定,并分析了重力、电枢电动力与螺栓预紧力共同作用下电磁轨道发射装置的力学特性。结果表明:在导轨长度及截面宽度固定的情况下,截面厚度越小,电感梯度越大;截面厚度越大,温升越低。为了获得大电感梯度、低温升并考虑材料成本,应合理设计各个部件的形状及尺寸。     

高速重轨平直度在线检测研究

重轨的平直度检测是重轨生产过程中重要的一个环节,该项检测的速度、准确性、稳定性等因素直接影响重轨总体质量。 本文以中国某大型钢铁集团轨梁厂的重轨平直度检测现状为背景,利用激光传感、数据采集、计算技术等现代技术,设计了一套基于并行计算的重轨平直度在线检测系统。系统采用14个激光位移传感器和2个旋转编码器分别对于重轨的7个水平方向位移测点、7个竖直方向位移测点、和重轨传输方向的位移进行实时测量,得到的信号转换为数字信号后,在PC机内通过GPU并行计算进行同步配准、块内数据分析、块间数据分析、帧间数据分析等处理,除去粗糙度、氧化铁皮、高频振动、低频振动等干扰,最后得到并输出平直度信息。实验及现场应用表明,该方法检测速度可达到3m/s、精确度可达到0.1mm.     

Scheduling of high-speed rail traffic based on discrete-time movement model

In this paper, a new simulation approach for solving the mixed train scheduling problem on the high-speed double-track rail line is presented. Based on the discrete-time movement model, we propose control strategies for mixed train movement with different speeds on a high-speed double-track rail line, including braking strategy, priority rule, travelling strategy, and departing rule. A new detailed algorithm is also presented based on the proposed control strategies for mixed train movement. Moreover, we analyze the dynamic properties of rail traffic flow on a high-speed rail line. Using our proposed method, we can effectively simulate the mixed train schedule on a rail line. The numerical results demonstrate that an appropriate decrease of the departure interval can enhance the capacity, and a suitable increase of the distance between two adjacent stations can enhance the average speed. Meanwhile, the capacity and the average speed will be increased by appropriately enhancing the ratio of faster train number to slower train number from 1.     

网络条件下列车追踪模型及延迟传播的研究

描述了一种移动闭塞下考虑不同类型列车混跑时基于元胞自动机的列车追踪模型.将该模型应用到铁路网，模拟了网络条件下列车运行情况.应用该模型模拟了移动闭塞下列车延迟传播的现象.分析了发车间隔松弛时间、初始延迟时间等因素对列车延迟的影响.将该模型的模拟结果和理论公式的计算结果进行了比较，验证了模型的可靠性和有效性. 关键词： 元胞自动机 铁路网络 列车追踪模型 移动闭塞     

强流脉冲对结构体冲击力的数值模拟及试验

为深入了解轨道型电磁推进装置工作时由脉冲电流形成的冲击力的特点,以探索改善轨道支撑结构的有效方法,设计了一套冲击力试验系统,并运用数值模拟技术计算了相关试验情况。试验系统利用C型单体电枢作为冲击力源测试得到了不同脉冲电流作用下的冲击力波形,对两条波形曲线进行了比较分析;利用ANSYS/Multiphysics对处于电、磁、力耦合场环境中的电枢进行了数值计算,着重对电枢的耦合力场环境进行了模拟,计算出了电枢的电磁驱动力和电磁压紧力,分析了电枢在力场中的结构应力和形变。结果显示,数值计算方法和试验方法得到的电磁驱动力曲线和冲击力曲线前半部分的波形基本一致,而峰值点则随着脉冲电流的增加差值有所增大,但仍具有一定的跟随性,证明了试验方法对冲击力捕获具有一定的指导意义,也同时验证了计算方法的可行性和有效性。     

解决城轨车辆电机空转的非奇异终端滑模控制

使用一种非奇异终端滑模控制方法,解决轨道车辆行驶中出现轮对打滑后的控制问题,基于建立城轨车辆永磁同步电机数学模型,参考非奇异终端滑模控制策略,模拟列车控制系统应对打滑的控制方法。仿真结果表明,与传统PID控制相比,牵引电机可以在更短的时间内到达给定值,且对于扰动具有鲁棒性,使得轨道车辆在打滑发生的情况下可以更快更稳定地恢复到平稳运行区。