船用多缸柴油机各缸功率均匀性故障检测方法

当前,船舶多缸柴油机普遍缺乏有效的各缸功率均匀性故障检测手段,最为有效的缸内压力检测法受限于昂贵的测试仪器和复杂的检测过程而难以广泛应用,目前仅能根据各缸爆压、排温等参数进行准确度不高的分析。柴油机瞬时转速信号能够间接反映缸内压力,它包含丰富的信息量,测量方便,可以作为各缸功率均匀性检测的有效信息源。据此对6-135型柴油机通过调整部分气缸喷油量的方法进行各缸功率不均匀故障的模拟,通过对其瞬时转速信号的测试和分析,从中提取各缸瞬时转速升程相对值作为有效故障特征。正常状态下,各缸瞬时转速升程相对值变化范围在±10%以内,若该参数下降超过10%,可认为对应的气缸存在发出功率偏少问题。该方法能够正确判断各缸功率均匀性故障,可为多缸柴油机工作均匀性分析提供新的检测途径。     

基于EMD、遗传算法及神经网络的柴油机故障诊断

研究了将经验模式分解(Empirical Mode Decom position,EMD)、遗传算法及BP神经网络相结合对柴油机振动信号进行故障诊断的方法。首先运用经验模式分解方法对柴油机缸盖表面振动信号进行分解并提取特征参数;然后利用遗传算法对得到的特征参数进行选择,找到对于故障诊断最为敏感的参数;最后建立了BP神经网络模型对柴油机典型故障进行诊断。通过对某型柴油机的验证,表明该方法能够准确识别柴油机供油系统的典型故障。     

基于倒拖过程参数测试的汽缸密封性评估

优化选择了测试工况和测试参数,在实车上测量了倒拖过程中的汽缸压缩压力、电机启动电流和曲轴转速信号,建立了一种坦克柴油机汽缸密封性评估方法。该方法同时兼顾了柴油机汽缸密封性的整体性和各缸之间的差异性,测试成本低,评估速度快,易于推广应用。     

Ka波段VCO控制信号发生器设计及调制域测试方法

采用DSP的SPORT端口控制16位高速串行DAC，设计了任意电压信号发生器，用于控制Ka波段连续波雷达压控振荡器产生频率可任意调制的发射信号。利用该信号发生器与调制域分析仪，测试了压控振荡器的调制特性和阶跃响应。     

基于正交编码原理的直线电机位置检测系统

设计了一种基于正交编码原理并利用电感式接近开关获取位置信号的直线电机动子位置检测系统。该系统利用编码器和传感器模块感应动子运动并输出正交信号,不同传感器模块输出的位置信号由控制模块通过"或"运算进行整合,最后利用正交编码算法计算动子位置。通过实际平台的搭建和测试验证了该方案的可行性。该系统结构简单,可靠性强,适用于恶劣工况下的大型直线电机系统的位置检测。     

机械运动参数的单片机测试系统

本文利用MCS-51单片机和白行设计的光栅式光电传感器构成了位移、速度、加速度测试系统,讨论了充分利用单片机软、硬件资源对光电传感器信号进行采集和处理的技巧,并对测试信号进行了软件抗干扰设计,系统测量范围是:位移>2mm,速度为0.0305～2000m/s,通过配用相应的传感器也可测量角运动信号,本系统已成功地应用于“轻武器后座参数综合测试仪”上,     

坦克柴油机振动检测时提高振动信号信噪比的方法

研究了柴油机振动信号的时域同步平均方法,针对柴油机振动信号的循环波动性特点,提出了按曲轴转角进行角域同步平均的方法,减小循环波动性对信号分析的影响。利用多抽样率分析方法消除了同步平均时柴油机转速波动的影响。通过对坦克柴油机汽缸盖振动信号的处理结果表明,该方法可有效提高信噪比。     

基于压阻敏感元件的压力信号调理电路设计

针对压力信号测量中压阻式敏感元件的压力信号易受温度影响,并且压力信号中常常会混有噪声干扰信号的问题,设计了一种新的基于压阻式敏感元件的压力信号调理电路。该方案采用恒流源供电方式消除温度影响,通过放大电路将传感器输出的微弱信号放大,再经抗混叠低通滤波电路滤除干扰信号;并对压力信号调理电路中各个模块进行了理论分析和试验验证。通过试验表明:该信号调理电路将温度影响减小到0.01%,并且能够有效地滤除压力信号中的高频信号。     

基于脉冲供电技术的超低功耗水压场测量系统

为了有效地在水下环境中长期测量海浪水压场信号,研制了基于高精度US10000型压阻式压力传感器和MSP430F2618低功耗单片机的水压场测量系统;针对传感器功耗较大的问题,提出了基于脉冲供电技术的压力传感器供电方式,该方法采用间歇供电的方式使传感器工作,以解决因传感器功耗大而带来的系统功耗较大的问题;最后,对整套系统的功耗进行了测试,并利用海上试验对系统的性能进行了检验,结果表明:该系统总功耗不足15 mW,一节3.6 V/19 Ah型号的锂电池可保证整套系统水下连续工作190余天.     

日本研制成气缸压力传感器

日本韶阳工程公司最近研制成功了一种船用柴油机用的气缸压力传感器。这种传感器能在柴油机的燃烧监测系统中长期持续地工作。该传感器解决了船用柴油机监测的急需。目前,这种气缸压力传感器已有6台在实际运行,其性能令人满意。     

调整参数对喷射系统压力波特征参数的影响

用新研制的卡持式传感器及其测试系统,在高压油泵试验台上做了调整喷射系统喷油器循环喷油量、喷油开启压力和高压油泵转速的试验,测得了各种试验条件下的压力波、计算了压力波的特征值.在此基础上,研究了各调整参数对测量的电压波形及其特征参数的影响程度和规律;证明了外卡式传感器测量的电压波能真实地反映高压油管内的压力波动,可用于喷射系统各角度的动态测量.     

纤维缠绕复合材料管道等径三通的强度分析

根据复合材料强度准则中应用最广的Tsai—wu失效准则，利用ANSYS有限元分析软件，对纤维缠绕复合材料管道等径三通强度进行分析。分析结果表明，复合材料管道三通在承受内压时，在主管和支管的连接处会产生应力集中，纤维的缠绕方向不同三通的强度因子会各异，缠绕角在50°～60°时复合材料管道三通的强度最好，此结论可以为纤维缠绕复合材料管道三通的设计制造提供一种有效的参考。     

内腐蚀缺陷尺寸对DN150承插管线承压能力的影响

为了科学地指导DN150承插管线的使用与管理,采用非线性有限元法对带内腐蚀缺陷的DN150承插管线进行了剩余强度的评估。通过分析和计算,研究了腐蚀缺陷宽度、长度和深度对管线极限承载能力的影响。结果表明：腐蚀缺陷宽度对DN150承插管线的承载能力影响很小,可忽略不计;随着腐蚀缺陷长度的增加,管线的承载能力略微减小,当缺陷长度达到150mm,管道失效压力基本不变;随着腐蚀缺陷深度的增加,管道失效压力呈线性递减,其对管道失效压力的影响程度远远大于腐蚀缺陷长度。     

有关因素对导管终点压力振幅的影响

导管-气室系统可以引发水力共振,提高脉冲射流的强度。影响水力共振的因素很多,针对一特定的水力共振系统,就导管长度、导管内径、喷嘴出口内径、调制频率、气室初始容积等因素对水力共振的影响逐一进行了计算机模拟分析,得到了各因素对导管终点压力振幅的影响趋势图,为开展实验研究提供了有力的理论指导。     

大口径火炮制退机内腔压力测试技术

从火炮反后座装置的特殊结构及测试技术两方面详细分析、总结了我国几种大口径火炮在内腔压力测试时出现不正常现象的原因,并从传感器的机械度、传感器的封装技术、传感器的绝热处理、传感器的频响和排气工装等几个方面改进内腔压力测试的技术工艺方法,并用改进后的方法对155-2型火炮的内腔压力进行了试验,结果表明其工艺方法可准确地测试出内腔压力曲线,从而解决了多年来火炮后座阻力测试技术中存在的关键问题。     

基于超动态测试系统的压力传感器标定技术研究

针对油气爆炸发展过程中压力测量的需要,提出了一种压力传感器标定的新方法。该方法基于超动态测试系统,操作简单,精度可靠,并采用最小二乘法对各测试点进行了拟合,得到了压力传感器的标定系数和其它基本性能指标,保证了测试过程中压力的准确性和精度。可在其它类似的测试系统中应用。     

圆形减压环力学试验与壁厚对其耗能性能的影响

圆形减压环主要由钢管、铝管套筒和钢丝绳组成,由于其耗能特性强,因此在被动防护系统中得到了广泛应用。在边坡防护工程中,将钢丝绳一端固定,另一端连接在防护阻挡结构上,通过钢管与铝管套筒的摩擦和钢管的大变形来散耗冲击动能。首先分析了圆形减压环的工作原理,并对其力学性能进行了拟静力试验,再利用ANSYS/LS-DYNA软件,研究了圆形减压环在荷载作用下,不同钢管壁厚对其耗能性能的影响。结果表明：随着钢管壁厚的增加,圆形减压环的启动荷载也随之增大;在低速荷载作用下,钢管壁厚对圆形减压环的耗能性能影响较弱,但是随着加载速度的提高,钢管壁厚对其耗能性能的影响明显增加,耗能总量上升明显。     

管道在线检测技术及检测机器人研究

概述了管道检测技术发展现状,介绍了最新检测技术的原理,分析了管道内检测机器人的技术要点,概括介绍了课题组在差压式管内检测机器人周围流场建模与仿真、腐蚀环境下管道钢裂纹群演化的混沌动力学、差压式管内检测机器人的通过性能、管内检测机器人运行速度和姿态分析及运动状态控制、管内检测机器人小型化、小型化管内检测机器人检测精度、小型化管内检测机器人定位精度及管道剩余寿命的预测方法等方面的研究进展,为今后的研究打下了坚实的基础。     

油—水—砂三相水力旋流器流场数值模拟研究

采用计算流体力学软件FLUENT 6.3对水力旋流器内的流体流场、流动结构和颗粒运动过程进行了数值模拟研究,分析了三维速度分布、压力分布、流体流动结构以及颗粒运动轨迹等内部流场特性.模拟结果表明:内旋流压力较低,外旋流压力较高,其中在轴心空气柱区域压力最低,进口部位与管壁的压力几乎处在同一等值线上;对速度场模拟后发现,...