风力发电机组振动噪声的数字化仿真技术研究

针对风力发电机的振动噪声问题,探讨了运用声学、动力学、机械振动、机械传动等理论分析机组产生振动噪声的机理,并混合统计能量分析（System Effectiveness Analysis,SEA）、声全息法、结构有限元法以及声学边界有限元分析方法等构建风力发电机振动噪声数字化仿真模型的方法,分析了风力发电机组振动噪声的数字化仿真关键技术并给出了相应的解决方案,为风机组振动噪声的数字化仿真和减振降噪以及结构优化研究提供了新思路和理论依据。     

振动式蓝莓采摘机对果实收获的影响试验

以‘蓝丰’蓝莓为研究对象,建立了蓝莓果实振动模型和果树振动系统模型。以蓝莓与母枝的结合力作为采摘力对模型求解,确定果实适宜收获的振动频率约为24 rad/s时,可提高采摘效率,降低青果脱落率。利用该振动频率,使用东北林业大学自主研发的GYL062型牵引振动式蓝莓采摘机在蓝莓集中成熟的季节进行采摘试验,得到适宜振动频率下机械采摘的工作效率为7.17 kg/min,是人工采摘效率的10倍,青果脱落率约为5.6%,果实损伤率约为8.0%,树枝总体损伤率约为30%。     

风力发电机动力学仿真研究

采用FAST程序进行风力发电机的动力学仿真分析,通过子程序TurbSim生成湍流风文件,调用子程序AeroDyn计算气动载荷并加载到风力发电机的仿真模型上,实现风力发电机的动力学响应计算。通过FAST程序建立了ADAMS的风力发电机模型,对以FAST实现动力学响应分析进行了探索性的研究。     

便携式风力灭火机的人机工程学评价

为研究便携式风力灭火机的振动、噪声和质量对操作人员生理和心理负荷的影响,通过试验对便携式风力灭火机(国产6MF-30和日本产HB2302)的把手振动和耳旁噪声进行测试,选取心率和反应时间对便携式风力灭火机进行人机工程学评价。结果表明:6MF-30的振动加速度、耳旁噪声、心率增加比、反应时间均大于HB2302;风力灭火机的耳旁噪声随着振动加速度的增加而增加,振动和噪声共同作用于操作人员,难以区分开,因此,将振动和噪声的综合作用视为一个影响因子,取得了较好的分析效果;质量和振动-噪声对心率增加比有显著影响,对反应时间没有显著影响,质量对心率的影响要大于振动-噪声。建议重新对6MF-30进行设计,重点考虑质量和减振降噪,发动机选择功率适中且质量轻的,前把手选择塑料作为主要材料。      

便携式风力灭火机振动及其沿人体手臂传递特性研究

便携式风力灭火机工作时产生的振动会对操作者的健康造成很大影响,为了对其进行优化设计并给出合理使用建议,对国产林海6MF-30和日本小松HB2302风力灭火机的振动频谱和人体手臂振动传递率进行了对比分析。结果表明:6MF-30与HB2302风力灭火机的振动基频分别为58.5和121.5 Hz,试验测试频谱范围内分别存在5个和2个支配性频率,且基频越大,对操作者影响越小,故应优化6MF-30的结构设计以提高其振动的基频;根据ISO5349—2001标准,在最大功率转速下,操作者使用6MF-30和HB2302风力灭火机的允许受振时间分别为2.29和3.27 a;风力灭火机振动对操作者手臂和肩颈的影响很小,绝大部分能量由手掌和手指吸收,需重点研究针对手部的减振策略。      

滚珠丝杠进给系统的动力学仿真

以高速数控机床进给系统为研究对象,根据负载条件,介绍了如何选择伺服电机的方法。利用ADAMS软件建立了其滚珠丝杠进给系统的虚拟样机模型,并对模型进行了运动学、动力学仿真,给出了仿真结果,为机床一次性试制成功提供了可靠保证。本项研究为虚拟样机技术在新产品开发中的应用提供了有效方法。     

基于ADAMS啤酒花清选机振动分选装置的虚拟设计及仿真研究

基于ADAMS软件,提出了一种对啤酒花清选机振动分离装置进行虚拟设计的方法,建立了啤酒花清选机振动分选装置的模型,并进行了动态仿真分析.结果表明:振动板沿垂直方向的振幅逐渐减小,有利于花的滚落和叶片向上的抛离;振动板水平速度逐渐增大,有利于降低花的破损率以及提高叶片向前的抛离.在模型中添加了物料元及作用力,测试了物料元的运动轨迹、速度及加速度,结果表明该装置可分离酒花和叶片.     

油茶果采摘机采摘机械臂的机构设计及运动仿真

油茶是我国重要的林业经济植物,是我国食用油的重要来源之一,随着品种的优化和种植的规范化,油茶果机械化采摘成为必然,研制油茶果采摘机成为林业机械的一个新领域。在实地考察研究油茶果植物特性和采摘方式的基础上,设计了油茶果采摘机采摘臂的机构,并应用三维软件pro/e,针对采摘臂的液压驱动方式,对采摘臂进行了运动仿真。     

振动式蓝莓采摘机槽型凸轮传动装置的设计与分析

为研制振动式蓝莓采摘原理样机,对蓝莓采摘机的凸轮传动装置进行设计与分析,选择凸轮结构类型及轮廓曲线种类,建立凸轮曲线方程。在MATLAB环境下,依据槽型凸轮设计参数对其进行运动学、动力学仿真分析,以此为基础研制蓝莓采摘原理样机。并对槽型凸轮传动装置运行卡点问题进行研究,提出解决方法:将凸轮滚子双边倒角,并使其能够绕轴转动。经测试,修整后的采摘装置运行平稳,满足振动式蓝莓采摘机设计要求。     

油茶果采摘机冲击组件的设计与仿真

【目的】设计冲击式油茶果采摘机及冲击组件,采用数值模拟方法研究油茶果采摘过程,为油茶果采摘设备的研发提供依据。【方法】测量油茶果和花苞的物理特征参数,利用Creo软件对冲击式油茶果采摘机进行整机及冲击组件设计,通过Abaqus软件分别建立油茶果-果柄-果枝和花苞-花枝动力学模型,以油茶果和花苞的应力与形变量作为试验指标,仿真分析有套筒和无套筒冲击组件在机械采摘过程中对油茶果和花苞损伤的影响。【结果】在采摘作业中,有套筒和无套筒冲击组件使油茶果脱落的最大临界转速分别为399和372 r/min,最大应力分别为36.87和51.34 MPa,最大形变量分别为0.73和1.04 mm;花苞所受最大应力分别为0.86和1.34 MPa,最大形变量分别为0.86和1.74 mm。增设套筒的冲击组件使油茶果最大应力与最大形变量分别减少了28.2%和29.8%,使花苞最大应力与最大形变量分别减少了35.8%和50.6%。【结论】所设计的冲击式油茶果采摘机可有效降低油茶果和花苞损伤。     

风力发电机组的暂态仿真模型构建

本文以并网异步风力发电机组为例,建立了笼型异步发电机组电磁暂态的详细模型、简化模型以及稳态模型等。针对不同组合的5个风力发电机组模型,采用Matlah/Simulink对发电机端部发生三相短路故障的情况下进行仿真分析,求出不同模型下机组故障的临界切除时间。仿真结果表明,不同风力机组模型对机组暂态稳定性都具有很大的影响,最为合适的是发电机的简化模型和两个质量块的风力机轴系模型。     

葡萄粒分选装置的试验研究

论述了一种新型葡萄粒分选装置。该装置简单、实用，且对其它类似的小型果子的分选具有较大的参考价值     

伐木机视景仿真系统探讨

随着林业经营模式的改变,将虚拟现实技术应用于林业伐木机培训成为今后林业机械发展的趋势.通过对培训系统总体结构及工作原理进行分析的基础上,重点阐述了系统的视景仿真系统及动力学仿真系统,然后对系统中所用到的视景仿真软件进行简单地概述,提出将虚拟现实技术应用于林业机械,对林业的发展具有深远的应用前景.     

茶园风力除虫机通风管道三维数值模拟

为改进和优化茶园风力除虫机通风管道的结构,结合流体力学雷诺时均N–S方程、 Simple流场求解算法、к–ε湍流模型,利用Fluent软件对茶园风力除虫机通风管道进行了数值模拟计算,得到了风量为16 m3/min的中亚风机在空载状态下通风管道内部流场的特征.通过数值模拟计算分析,两进风口由相距400 mm缩短至280 mm时,出风口风速分布较均匀     

菠萝半自动采摘机的结构设计

由于菠萝树和果实的特殊结构,导致目前国内绝大多数的菠萝采摘都还采用效率低、对手的伤害程度较大的纯手工采摘方式。首先设计了菠萝半自动采摘机的整体结构,主要包括车身部分、收纳部分、控制部分、输送部分、采摘部分等。其次,采用三维数字化软件Solidworks对菠萝半自动采摘机进行三维建模。最后,对机械手的运动特性进行了分析。设计将有效地解决菠萝采摘难的问题,促进菠萝产业的发展。     

水果分选台单片机测控系统的研究

在现有电子称重式水果分选台的基础上，对其测控系统进行了重新研制，将原有的PC机控制替代为单片机控制。在保持原有测控功能的前提下。操作更加灵活、简便，降低了设备成本。该单片机测控系统以AT89C51为核心。配以信号调理电路、A／D转换单元、信号输出电路和键盘／显示单元等几个部分。工作时，通过压敏式压力传感器采集水果重量产生的电压模拟信号，信号经放大、滤波、模数转换后，进入单片机进行运算处理，最终实现对水果的动态称重和实时分选控制。试验结果表明，该测控系统设计方案合理可行，操作简便灵活；能够预先设置分选等级。实现多种水果的分选。具有较好的通用性和灵活性。     

滚筒梳剪式荔枝采摘机齿形板的力学仿真分析

为了提高荔枝采摘效率,减轻劳动强度,降低生产成本,研发了一种滚筒梳剪式荔枝采摘机。根据荔枝果实尺寸和枝条物理特性,对采摘机的关键部件齿形板的结构进行了优化。基于ANSYS有限元分析平台对齿形板在剪切过程中刚度和应力变化进行仿真分析,结果表明：齿形板总位移由面板末端到齿顶逐渐增大,在齿顶附近达到最大值2.324 mm;齿形板齿面区域为低应力区且应力分布较均匀,安全系数为4.23;齿形板下端面螺栓连接处的附近等效应力最大,约为436.84 MPa。仿真数据验证了齿形板结构设计的可靠性,并为其局部结构的进一步优化提供了依据。     

小麦持风力及风力缓冲作用的研究

为了研究小麦的抗风倒能力,设计小麦持风力测验仪,利用风洞提供风源,测试不同品种穗、旗叶和上部茎段的持风力差异,分析不同茎秆强度的品种对风力的缓冲效果。结果表明:旗叶的持风力与上部0.30m长的茎段持风力相当,穗的持风力是旗叶持风力的2~3倍。穗长差超过0.02 m,其持风力差异显著(P0.05)。不同强度茎秆对风力缓冲效果不同,较小的茎秆强度品种‘周麦18’,对于强风(风速大于11m/s)具有较大的缓冲效果,其抗倒风力与‘AT15’同为15m/s。因此,穗的持风力是主要致倒力,茎秆强度较小的品种风力缓冲效果优于茎秆强度较大的品种。     

类球果蔬采摘末端执行器设计及分析

根据一般类球果蔬采摘特点,设计了一种基于改进对称双摇杆机构的类球果蔬采摘末端执行器。在ADAMS中建立其虚拟样机,并对其受力关键部位作柔性体处理,得到其运动评估参数的变化曲线,得出该执行器机构运动特性,可知该执行器结构简单、运动关系简易,具有良好的可靠性保证。     

油茶果采摘装置关键部件的设计与试验

为解决目前我国油茶果采摘效率低,劳动强度大,采摘成本高等问题,设计了一款油茶果采摘装置,并对其关键部件进行了详细设计.通过建立油茶果采摘力学模型和求解,得到影响油茶果的采摘因素.运用ADAMS仿真分析得到激振器最大输出加速度为124.7 m·s-2,激振器产生的最大惯性力为10.03 kN;结合油荼果采柄分离力试验结果,确定了采摘装置参数设计的合理性.正交试验表明:影响油荼果采摘率主次因素依次为激振频率、激振时间和激振幅值;影响花苞损伤率主次因素依次为激振频率、激振幅值和激振时间.采用综合评分法得到了油茶果采摘最佳参数组合,即激振时间为10s、激振频率为15 Hz、激振幅值为150 mm时,此时油茶果的采摘率为85.36％,花苞损伤率为14.35％.