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《中国农村水利水电》2017,(4)
利用人工劈裂的红砂岩节理进行直剪试验,研究了红砂岩节理三维形貌与节理峰值抗剪强度的关系。基于节理形貌参数提出了劈裂节理峰值抗剪强度模型,采用新模型和Barton强度模型计算了红砂岩节理的峰值抗剪强度,并与试验结果进行对比。分析表明:采用Barton模型计算的误差平方和为0.67;而新模型计算的误差平方和为0.05,能更好地描述岩石节理峰值剪切强度。结合Barton对节理剪切变形的研究和Bandis提出的节理法向双曲线模型,采用C++语言编写了3DEC离散元程序的自定义节理模型。通过节理单轴压缩试验及直剪试验的模拟分析,验证了新节理模型可以合理反映红砂岩节理力学特性。 相似文献
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采用岩石剪切渗流实验系统对人工劈裂花岗岩节理展开了剪切渗流实验,主要研究在压剪作用下花岗岩节理的流态特性和临界雷诺数的变化。通过在剪切过程中不同剪切位移下对节理施加不同水头,测量通过节理的稳定渗流量并计算临界雷诺数。结果表明:(1)当渗透水压梯度大于0.05 MPa/m时,节理渗流偏离线性流的现象越来越明显,惯性阻力相对于黏性力不可忽视。(2)节理的线性流态与非线性流态受剪切过程中节理张开度和接触状态的影响:节理剪缩阶段,其内部水流呈现线性流状态;随着剪切位移的增加,节理进入剪胀后,节理内渗流由线性流逐步转化为非线性流。(3)剪切过程中节理进入剪胀后,随着节理张开度的增大,非线性渗流的临界雷诺数略有增加,但基本保持稳定。 相似文献
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丁明瑞陈志雄 《农业装备与车辆工程》2022,(10):71-75
研究了油润滑条件下的轴承密封材料聚四氟乙烯的滑动磨损特性。利用摩擦磨损试验机进行试验,并用磨损表面三维形貌重构设备和三维表面粗糙度参数等对PTFE在试验过程中的表面磨损情况进行了微观形貌分析。结果表明,在试验条件下,PTFE的主要磨损机理为磨粒磨损和粘着磨损;在试验范围内,PTFE试样的磨损体积、磨损率的变化对应着摩擦系数的变化,且与磨损机理的变化密切相关;三维表面粗糙度混合参数Sdq可以反映PTFE材料在磨损过程中的磨损表面微观形貌变化情况。 相似文献
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针对机器人动力学参数辨识的问题,提出了一种基于人工蜂群算法的辨识方法。考虑到关节摩擦特性,引入非线性摩擦模型,推导了机器人动力学模型的非线性形式。设计满足速度、加速度边界条件的五阶傅里叶级数作为激励轨迹来采集实验数据;利用人工蜂群算法,以蜂群为搜索单位,通过群体间的信息交流方式与优胜劣汰机制,对模型中的未知参数进行了辨识。最后,对得到的辨识模型进行了分析与验证,结果表明通过辨识得到关节预测力矩与测量力矩有较高的匹配度,所建立的非线性模型能够更好地描述机器人的动力学特性。 相似文献
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针对基于高速开关阀的气动人工肌肉位置伺服控制系统的非线性与时变性,设计了基于气动人工肌肉实验模型的PID反馈控制器,实现气动人工肌肉的高精度运动轨迹跟踪控制。首先,通过实验建模得到气动人工肌肉静态特性的实验模型,然后基于理想气体多变方程,建立可有效描述气动人工肌肉动态特性的数学模型,利用Sanville流量公式建立流经高速开关阀阀口的气体流量方程,并采用脉冲信号调制法生成PWM信号,进而控制高速开关阀占空比。在此基础上,借助PID反馈控制器建立气动人工肌肉气压与轨迹跟踪的控制模型,并采用Simulink对所提出的气压和轨迹跟踪控制方法进行数值仿真。结果表明,所建立的控制模型能够精确地跟踪期望气压和运动轨迹,从而验证了控制模型和控制方案的精确性和可行性,为实现气动人工肌肉高精度轨迹跟踪控制提供了有效手段。 相似文献
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以黄河中游河床自然沉积砂卵石介质为研究对象,通过室内较大尺度物理模型的系统渗流试验,建立了基于不均匀系数、曲率系数和有效孔隙率预测非达西渗流参数渗透率和惯性系数的BP神经网络模型并进行模型验证。结果表明,黄河滩地砂卵石介质中渗流的水力梯度与渗透流速之间不能很好地符合达西定律,而呈非线性关系,Forchheimer方程能很好地描述这一阶段的水流运动过程;建立的关于预测渗透率和惯性系数的BP神经网络模型能够给出比较满意的Forchheimer方程中的渗透率和惯性系数。 相似文献
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轴向柱塞泵效率特性半经验参数化建模方法 总被引：1，自引：0，他引：1
针对轴向柱塞泵效率特性机理分析不够深入、全工况下机理模型精度差,提出一种基于力学正反问题的柱塞泵效率特性半经验参数化建模方法。首先考虑油液可压缩性导致的容积损失和倾覆力矩作用下形成的柱塞副库伦摩擦力,建立了流量、转矩损失机理模型;然后分析了系统参数非线性变化规律,在此基础上利用试验数据拟合机理模型中复合参数经验公式;最后导出柱塞泵效率特性半经验参数化模型。对比分析表明:复合参数经验公式显著提高了机理模型精度,流量、转矩损失半经验参数化模型平均相对误差分别为3%和1%。结果分析表明:复合参数以及对应损耗能量比重直观反映了柱塞泵效率特性,极限工况下柱塞泵效率下降以及容积效率和机械效率无法再次提升的根本原因在于油液有效体积弹性模量、库伦摩擦因数等系统参数的急剧变化。 相似文献
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针对采用经验公式计算泵装置特性易产生偏差的现状,提出了一种实测泵装置特性的方法.通过吸入管吸水断面、泵吸入口断面以及泵出口断面、阀后断面的能量方程,推导了装置的管路特性公式.采用变频器调节流量,测量公式中相关参数,可以确定管路损失;再测量装置末端压能和所提升的高差,并拟合各数据点,可以得到泵装置的实际特性.用NI虚拟仪器、LabVIEW编程平台组成了测试系统,将推导的模型公式及相关数据编入图形化程序,便能根据数据点自动生成装置特性曲线,实现泵装置特性的自动测试.与传统经验计算所得的特性曲线相对比,本研究所得曲线基本吻合. 相似文献
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基于LuGre摩擦模型的轮胎稳态模型参数识别 总被引：1，自引：0，他引：1
研究了基于LuGre摩擦模型的轮胎稳态模型参数识别方法.用稳态轮胎试验数据获得了LuGre动态轮胎模型中的参数,得到了模型参数随垂直载荷的变化关系:静态摩擦因数与库伦摩擦因数均随载荷的增加而线性降低;纵向轮胎刚度随载荷的增加而线性增加;而侧向轮胎刚度与载荷的关系呈现非线性.识别出的参数可用于LuGre轮胎模型动态特性的研究.仿真结果表明,LuGre动态轮胎模型不仅具有与魔术公式相似的稳态特性,而且还能反映出转弯制动过程中的轮胎动态响应特性. 相似文献
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土壤水分特性曲线是土壤的基本性质,它的直接测量方法非常冗长耗时,间接方法成为重要途径之一。多种基于土壤颗粒分布曲线的预测模型因此得以提出,但各模型的实际应用效果仍缺乏充分检验。针对江苏常州水稻土等3种土样,基于土壤颗粒分布曲线,利用MV模型和AP模型预测土壤水分特性曲线,采用van Genuchten-Mualem公式,拟合得到了土壤水分特性曲线的基本参数值;通过对模型预测值和实测值的方差和AIC标准检验,对比了MV模型和AP模型,讨论两个模型在粉、沙壤土中的应用效果。研究表明：AP和MV模型均可以较好地预测粉、沙壤土两种土的土壤水分特性参数;两种模型在低负压时的预测效果优于高负压时;AP模型随着土壤粘粒含量的增加预测效果逐渐变差,MV模型与土壤粘粒含量之间无明显关系;对比两模型,AP模型优于MV模型;MV模型作为一种不含经验参数的简易模型,其预测精度仍有待改进。 相似文献
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原型及模型泵水力装置参数换算 总被引：2，自引：0，他引：2
基于我国低扬程泵和泵站采用模型水工试验作为设计前期工作,阐述了行业规定在泵水力装置模型制作中,要求流道过流表面粗糙度与原型按一定比例相等和不重视容积损失相似,有比尺效应;在模型试验中,流道水流流态可能有部分在光滑紊流区,与原型水流流态不相同,有Re数效应,造成原、模型水力参数换算后误差很大,要用经验公式修正.针对由于水力装置结构的比尺效应和Re数效应的复杂性,造成各国学者所提出经验公式的形成依据与实物不尽相似,且有时误差仍较大,提出了采用在模型试验结果中人工消除换算原型参数中的比尺效应和Re数效应,成为新模型,将新模型由水工相似定律,按等效率换算成原型水力参数的方法,可以提高换算结果精度. 相似文献
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《中国农村水利水电》2017,(9)
为研究破碎岩体的渗流特性和非达西流的判别准则,利用Triaxial Cell三轴试验系统将3组饱和完整花岗岩进行破碎,获取破碎岩体,开展不同围压条件下高水力梯度的渗流试验。试验结果表明,采用Forchheimer方程拟合水力梯度▽P与渗流流量Q的实测数据点,相关系数趋近于1,渗流表现出显著的非线性;随着围压的增大,Forchheimer方程拟合系数A与B呈上升趋势,即岩样渗透性降低,渗流非线性增强,并且破碎花岗岩的非达西系数β随着固有渗透率k的减小近似呈幂函数关系增大。利用该幂函数关系式提出一类能直观判定达西流和非达西流的指标参数——水力梯度比Φ_P和流量比Φ_Q,指标参数的选择和临界值的确定取决于不同工程的目标需求。 相似文献
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韦博公式作为柴油机零维燃烧模型中较通用的放热率计算半经验公式,被广泛应用于柴油机工作过程的仿真中,其模拟的准确性主要依赖于公式中参数的选取,但常规选取方式存在一定的盲目性且普适性较差。针对这一问题,以上柴D4114B型发电用柴油机为例,提出了一种基于神经网络的柴油机韦博公式参数的预测方法,通过实验所测缸压曲线反推燃烧放热率、放热率曲线的数值拟合和神经网络的训练建立可用于韦博公式参数预测的神经网络模型,通过预测精度评价、预测结果与实验数据的对比,验证了这种预测方式的准确性。最后,基于该方法建立了柴油机的动态仿真模型,通过部分参数实验值与仿真值的比较,证明该方法在柴油机动态仿真中的可行性。 相似文献
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《中国农村水利水电》2014,(6)
土壤水分特性曲线是土壤的基本性质,它的直接方法测量非常冗长耗时,间接方法测量成为重要途径之一。多种基于土壤颗粒分布曲线的预测模型因此得以提出,但各模型的实际应用效果仍缺乏充分检验。针对江苏常州水稻土等3种土样,基于土壤颗粒分布曲线,利用MV模型和AP模型预测土壤水分特性曲线;采用van Genuchten-Mualem公式,拟合得到了土壤水分特性曲线的基本参数值;通过对模型预测值和实测值的方差和AIC标准检验,对比了MV模型和AP模型,讨论两个模型在粉、沙壤土中的应用效果。研究表明:AP和MV模型均可以较好地预测粉、沙壤土两种土的土壤水分特性参数;两种模型在低负压时的预测效果优于高负压时;AP模型随着土壤黏粒含量的增加预测效果逐渐变差,MV模型与土壤黏粒含量之间无明显关系;对比两模型,AP模型优于MV模型;MV模型作为一种不含经验参数的简易模型,其预测精度仍有待改进。 相似文献
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磁致伸缩力传感器依靠材料磁化强度的改变来表征外部力载荷的大小,研究了基于Fe-Ga合金磁致伸缩逆效应的力传感模型,采用三维有限元方法对力传感磁路进行了优化与设计。为了研究不同磁场和负载对材料磁化强度的影响,以均质能量公式为基础,在均质能量公式中引入以应力和磁场为自变量的吉布斯自由能函数,建立了描述合金磁化强度随应力变化关系的模型。为对模型进行验证,建立了一套磁致伸缩力传感特性测试系统,分别对Fe-Ga合金和Terfenol-D力传感特性进行测试与对比,验证试验表明所建立的模型可以较好预测磁化强度的变化,并且可以预测偏置磁场的影响。在Fe-Ga合金与Terfenol-D的对比试验中发现,Fe-Ga合金对偏置磁场更为敏感,并且磁滞非线性较Terfenol-D更小,由于无退火应力,Terfenol-D在偏置较低时出现负方向的磁化强度。 相似文献
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提出一种汽车惯性参数测量试验台,通过模拟汽车的侧倾、俯仰和横摆运动测量汽车的惯性参数。在对试验台的结构、控制方案和解算原理研究的基础上,采用多体动力学方法对试验台的运动学特性进行了分析,推导了定轴转动的惯性参数解算公式,并根据试验测量数据进行惯性参数的计算;在试验过程中,由于在主模态运动过程中会产生一定的副模态运动,为了验证定轴转动解算公式的精确性,建立了考虑试验台耦合运动的定点转动惯性参数解算公式,根据试验测量数据利用非线性最小二乘法对惯性参数进行辨识,辨识结果与利用定轴转动解算公式求解值和理论值进行了对比。结果表明:汽车惯性参数测量试验台的解算精度满足设计要求。 相似文献
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本文根据11.00R20子午线轮胎的实际结构,采用ABAQUS有限元软件,考虑轮胎结构的几何非线性、橡胶材料的超弹性及轮胎与路面接触的非线性边界条件进行三维整体有限元建模,并对轮胎荷载下沉量进行试验验证,仿真结果与试验结果具有良好的一致性。分析了11.00R20子午线轮胎不同胎压下荷载-下沉量关系,并采用最小二乘法拟合得出径向刚度函数模型。 相似文献
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论文基于超长桩试验资料，提出桩侧广义双曲荷载传递模型以反映桩侧土弹塑性、软化与稳定三阶段工作特性，桩端采用双曲线荷载传递模型模拟土的非线性变形特性，并引入混凝土的Rusch模型来考虑高荷载水平作用下超长桩桩身混凝土的弹塑性性状，从而建立了与超长桩工作性状相适应的层状地基中超长桩荷载传递分析理论。该理论可用于计算多层地基中超长桩的沉降和极限承载力，也可用于分析层状地基中超长桩的荷载传递规律。计算得到的荷载-沉降曲线与实测的曲线较为吻合，可作为确定桩承载力的依据，经过对工程实例的计算与实测对比分析，证明该理论可靠、方法简单，且具有较好的适用性。 相似文献