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隨著經濟的發展,當前交通運輸業尤其是民航業呈現快速發展的態勢,但是由于受到內部和外部等不確定因素的干擾,飛機失事的概率逐漸增加[1]。救生艙中氧氣的精準供應,可為救援人員以及被困人員提供可靠的救生艙內氧氣資源使用數據,進而提高受困人員得生幾率[2,3]。為了確保人民群眾的生命安全,尋求合理的方法對飛機失事后救生艙中氧氣系統進行準確建模和控制,成為相關人員分析的重點問題[4,5]。飛機失事后的救生艙相關參數具有隨機性和不確定性,飛機失事后面臨的破壞性和環境都是大隨機事件,救生艙氧氣系統的控制需要對壓力、氣體溫度和氧氣系統參數的時間差數據的準確掌握,實現氧氣系統性能的定量評估,而這些參數又很容易受到失事時外部環境的影響,無法預先設定。傳統的氧氣系統控制模型無法準確評估參數在惡化環境下的變化過程,僅能通過設定固定參數評估短期機組氧氣性能變化情況,存在較大缺陷。通過對救生艙氧氣系統壓力、氣體溫度和氧氣系統參數的時間差數據的處理,獲取分析機組氧氣性能得有價值數據,提出一種基于改進遺傳算法的自抗擾控制器氧氣系統參數優化模型,塑造考慮控制約束的自抗擾控制器參數優化設計目標函數,通過一種改進自適應混沌遺傳算法對氧氣系統參數進行整定,實現失事飛機救生艙內氧氣系統的有效控制。仿真結果表明,所提控制模型增強了系統得動態性和靜態性,可有效應對系統參數的動態性,具有較高得控制性能。
2救生艙氧氣系統數學模型
為了估測救生艙氧氣系統的性能,首先需得到救生艙氧氣系統壓力P、氣體溫度T和氧氣系統參數的時間差t。依據氧氣系統結構該中含有一個壓力傳感器,可通過瓶體氧氣壓力進行讀數。由于該系統不含溫度傳感器,因此對正常氣密性下的某飛機1個月的108個數據點進行采集,完成對上述數據點氧氣壓力值、外界環境溫度以及駕駛艙內溫度的偏相關分析,從而得到瓶體內氣體的溫度。偏相關性分析通常應用于各種相關的變量中,清除其中的變量干擾后,得到兩兩變量之間的簡單相關關系。采用偏相關來分析消除氧氣系統本身的滲漏率干擾后,外界環境溫度與駕駛艙溫度對氣瓶壓力的相關性。通過偏相關對其進行研究可知,駕駛艙內溫度、外界環境溫度以及氧氣系統壓力參數和氧氣壓力的相關性。氧氣壓力值主要受外界溫度以及駕駛艙溫度的影響,并且受外界環境溫度的影響更大一些?;趤碜钥湛偷馁Y料,可將瓶體內氣體溫度擬合公式描述成T=(TAT+Tc)/2,其中TAT表示外界溫度、Tc表示駕駛艙溫度。在通過點與點相比得到壓差的過程中,為了使點和點在同一標準下完成比較,通過理想氣體方程P1/T1=P2/T2,將壓力轉變成相同環境溫度下的壓力PS,各點的壓力值均具有可比性,從而可得航段滲漏率PL=PS/t=(PS1-PS2)/(t2-t1),其中t1表示飛機著陸時間,t2表示為飛機起航時間。上述理想氣體方程還可應用于任一溫度下機組氧氣系統壓力的預測,從而降低了由于冬季航行前后溫差較大而引起的需頻繁更換氧氣瓶的工作量,提高了工作效率。因為飛行航段時間間隔較短,系統壓力值波動不大,易受到外界溫度擬合精度以及壓力傳感器探測精度的干擾,造成最終得到的壓力值變化很大。通過比較兩個間隔超過24小時的點的壓力值來解決上述問題,假設間隔24小時的滲漏率用PL24表示,為了清除采樣過程中數據壞點的干擾,需完成對其的3天滾動平均,最終即可得到能夠體現系統性能特性的24小時3天滾動平均滲漏率ΔPLavg24。ΔPLavg24=∑I=nI=1(PL24-1+…+PL24-n)/n(1)其中,n表示3天中點的總量。經以上處理后可基本得到研究機組氧氣性能的有關數據。而對氧氣系統效果的分析,和對氧氣使用時間的估計則可采用一元線性回歸法,其方法僅分析一個自變和一個因變量之間的統計關系。主要通過其分析標態氧氣壓力值PS和氣瓶安裝時間To的統計關系。假設PS和To的關系滿足式(2):PS=U1+U2*To+_(2)其中,PS表示被解釋變量,To表示解釋變量,U1、U2表示待估計參數,_表示隨機干擾項,其主要體現了PS被To解釋的不確定性。通過普通最小二乘法對一元線性回歸進行求解,具體的求解公式如下:Toavg=∑nI=1(To1+…+Ton)/n(3)PSavg=∑nI=1(PS1+…+PSn)/n(4)其中,Toavg表示解釋變量均值,PSavg表示被解釋變量均值。U2=∑[(To-Tovag)*(PS-PSavg)]/∑(To-Toavg)2(5)U1=PSavg-U2Tovag(6)氧氣系統固有的氣密性能隨U2的降低而降低。U1值主要和各時間段有關,對性能分析不產生任何影響。該方法可完成氧氣系統性能的機隊排序,但是不能識別單機的性能惡化,僅可實現對未更換氧氣瓶以及充氧數據的監控。而對于時間段較長的機組氧氣性能改變的監測只能采用相互獨立樣本T檢驗的方法來完成,該方法能夠分析短期機組氧氣性能惡化的狀態。該方法先采集前后兩個時間段的PLavg24數據樣本,通過比較上述兩組數據的變化程度對機組氧氣系統出現惡化的時間段以及惡化程度進行判斷,該種方法不能完成整個機隊的氧氣系統性能排序。具體公式如下F=S21/S22(7)其中,S21表示上一時間段n項數據PLavg24的方差,S22表示下一時間段m項數據的方差,式(7F(n-1,m-1)分布,可采用差找F分布的方法得到F值,依據F對兩組數據的差異性進行判斷,若檢測出兩組數據相似概率低于2.5%,則可判斷這兩組數據有顯著差異,從而基于兩組數據的均值對氧氣系統滲漏率的改便程度進行判斷。
3自抗擾控制器氧氣系統參數優化數學模型
遺傳算法是一種依據生物遺傳以及進化機制的適用于復雜系統改進的自適應概率改進算法。其模擬自然及遺傳時產生的選擇、交叉及變異等現象,從一個初始種群開始,在經過隨機選擇、交叉及變異處理后,得到一群更適應環境的個體,通過這樣不停的進行繁衍進化,最終可獲取到一群最適合環境的個體,從而得到失事飛機救生艙氧氣系統控制問題的最優解。
3.1考慮控制約束的自抗擾控制器參數優化設計目標函數的建立評價失事飛機救生艙氧氣系統性能的過程中,一般情況下會采用一個以失事飛機救生艙氧氣系統瞬時誤差e(t)為泛函的積分為目標函數,通過時間乘絕對誤差積分準則(ITAE)對系統的動態性能進行評價,以時間乘與誤差成績絕對值的積分為性能指標,用式(8)描述JITAE=∫#0t|e(t)|dt(8)如果只考慮失事飛機救生艙氧氣系統的動態特性,則給定的參數通常會造成氧氣控制過大,不能實現預期的控制效果。由于氧氣控制能量有限,所以將umax與umin作為一項重要的指標進行加權,則有Ju=umax-umin×∫#0|u(t)|dt(9)通過氧氣控制能量受限以及氧氣濃度誤差泛函評價標準,采用權重系數法獲取一個失事飛機救生艙氧氣系統性能的評價指標,用式(10)描述J=Je+Ju=∫#0t|e(t)|dt+wk|umax-umin|×∫#0|u(t)|dt(10)通過上述過程可以得到目標函數的最優極小值,需要將其轉化成極大值問題,因為J>0,故取g=1=J。遺傳算法是一種自由選擇的算法,在進行迭代時一定會出現很多不可行染色體,為了使算法能夠高效的識別同時越過不可行染色體,需使系統的輸出誤差不超過給定范圍。對于不可行染色體,通過懲罰策略賦予其一個很小的懲罰值,融入懲罰策略的遺傳算法適應度函數可描述成:maxf=1/Ju<Umax,u>Umin,|e|<EPuUmax,u"Umin,|e|{E(11)其中,Umax與Umin分別表示氧氣濃度控制量的懲罰上限及下限,符合UmaxUsatmax,UminUsatmin,其中Usatmax與Usatmin分別表示氧氣濃度飽和輸入的上下限,|e|表示氧氣濃度控制誤差允許范圍,P表示很小的一個罰值。
3.2改進遺傳算法自抗擾控制器氧氣系統參數整定過程在實際應用時遺傳算法會出現早熟收斂以及收斂效率低的現象,導致其不得不用很長的時間去尋找最優解。為了避免上述弊端,采用一種改進自適應混沌遺傳算法完成失事飛機救生艙氧氣系統參數的優化。該算法通過浮點數編碼,依據個體適應度值的排序完成對父體的選擇,并且結合了自適應交叉、自適應變異以及混沌移民,對失事飛機救生艙氧氣系統得參數整定,其遺傳算法整定流程圖用圖1描述。
3.2.1失事飛機救生艙氧氣系統參數的編碼通過經驗設定法整定跟蹤微分器、擴張狀態觀測器中飽和函數的冪指數a以及線性區域的邊界d。進行簡化操作后,遺傳算法的搜索區域以及不可行染色體的個數均降低了,效率得以提高。變量的數量越多,計算精度越高,二進制編碼的速度就越低,對于精度要求高,搜索范圍大的遺傳算法,可采用浮點數編碼。而自抗擾控制器涉及到的參數很多,同時區間分布廣,不適合采用二進制編碼,所以在確定失事飛機救生艙氧氣系統的參數時采用浮點數編碼。
3.2.2失事飛機救生艙氧氣系統參數初始種群的選取通過經驗設定法確定一組失事飛機救生艙氧氣系統參數。其中跟蹤微分器參數r可通過對象的響應速度來確定,和擴張狀態觀測器有關的各種參數可通過提到的動態失事飛機救生艙氧氣系統參數確定法來確定,非線性誤差狀態反饋失事飛機救生艙氧氣系統參數可通過PD控制器控制一個積分串聯型對象的參數來確定。失事飛機救生艙氧氣系統參數需符合下式:u<Umax,u>Umin,|e|<E(12)在失事飛機救生艙氧氣系統參數附近大范圍隨機搜索符合式(12)的個體,直至得到的個體數目與遺傳算法中群體大小相同,從而防止了很多的不可行個體的出現,提高了失事飛機救生艙氧氣系統參數整定的效率,如圖1所示。
4實驗驗證
為了驗證本文模型的有效性,需要進行相關的實驗分析。實驗將飛機失事后氣體壓力為150Pa,氣體溫度為28℃的救生艙氧氣系統作為仿真驗證對象。傳統控制模型與本文控制模型調節階躍響應仿真結果對比用圖2描述。傳統控制模型與本文控制模型氧氣濃度信號跟隨仿真結果對比用圖3描述。圖2分析圖2和圖3可得,本文控制模型與傳統控制模型相比,調節效率高,超調量小,達到了一個很好的控制效果。在系統運行的初始階段,本文控制模型的響應速度很快,在時間為25s左右時,艙內氧氣即達到人體能夠適應的安全范圍內,在300s內即達到穩定狀態;超調最大值也在18%—23.5%安全范圍內。在系統連續變動已知的時,本文控制模型與傳統控制模型相比,調節效率更高,超調幅值更小,可以穩定的保持在人體可接受范圍內。在系統達到穩定后,在400s—450s之間加入3.6V電壓,本文控制模型可以以更短的時間,更小的超調達到穩定狀態,動態響應效果好。救生艙是一個多參數、強耦合的復雜系統。在系統運行過程中,任意參數的變化都會影響氧氣系統的模型結構,如飛機失事后救生艙氣體壓力變為180Pa,氣體溫度為30℃,則氧氣系統模型發生改變,此時傳統控制模型和本文控制模型階躍響應仿真結果對比用圖4描述。傳統控制模型與本文控制模型信號跟隨仿真結果對比用圖5描述。分析圖4和圖5可得,當氧氣系統模型改變后,本文控制模型變化不大,控制效果仍舊很好,而傳統的控制模型動態性能下降,超調量升高同時調節速度更慢。通過上述仿真結果可以看出,本文控制模型的調節速度快,超調量小,達到了很好的效果。在救生艙系統參數改變后,本文控制模型與傳統控制模型相比,有更好的自適應能力,使得系統氧氣濃度可以一直保持在人體可承受范圍內,有著更好的穩定性以及更高的調節效率。
5結論
對已有建筑抗震加固的首要任務是地基基礎的加固,根據地基的豎向承載力、水平承載力及不利地基因素,分別采取加強上部結構剛度、加固處理地基(注漿加固法、錨釬靜壓樁)、加大基礎底面積、加大或加鋼筋、結合灌漿等措施,提高基礎承載能力,延長基礎的使用年限。
上部結構根據實際工程概況分析加固原因和目的,進而確定結構的抗震加固方法。對抗震承載力不足或開裂受損的房屋而言,宜采取面層或板墻加固、拆除重砌、增設砌體或鋼筋混凝土抗震墻、裂縫灌漿加固等措施。對于整體性差的砌體結構,采用增設構造柱、圈梁、鋼拉桿或錨桿等措施加強縱橫墻及其與樓屋蓋的連接;也可采取增設托梁、預制樓屋蓋增設疊合層等方法加強樓屋蓋,從而提高結構的整體性。局部薄弱部位,如無拉結筋的填充墻、“女兒墻”、懸挑構件、平面不規則處等,采取有關拉結、增強承載力、拆除或平面切割等措施。以上的加固措施均屬于傳統加固方法,其基本原理是提高砌體結構的抗震承載力或整體性,主要措施是增大材料強度、加大構件截面、增設新構件等。
適用于砌體結構的直接加固方法[3,4]1)鋼筋混凝土外加層加固法———屬于復合截面加固法。其優點是施工工藝簡單、適應性強,加固后的承載力提高明顯,技術經驗比較成熟;常用于加固柱、帶壁墻,但其現場濕作業施工時間長,加固后建筑結構的凈空有所減小。2)鋼筋水泥砂漿外加層加固法———屬于復合截面法。其原理是把欲加固墻體表面粉刷層剔除,在墻體兩側附設4mm~8mm的鋼筋網片,然后抹水泥砂漿面層,常用于砌體墻加固及鋼筋混凝土外加層加固帶壁柱墻時兩側穿墻箍筋的封閉。3)增設扶壁柱加固法———屬于加大截面加固法。其優點與鋼筋混凝土外加層加固法相近,但承載力提高有限,不易滿足結構的抗震要求,一般僅用于非抗震設防地區。
適用于砌體結構的間接加固方法1)包鋼加固———也稱粘結外包型鋼加固法,以環氧樹脂化學灌漿等方法粘結時,稱之為濕式包鋼加固。這種措施受力可靠,施工簡便,現場作業量小,但用鋼量較大,加固費用高,防護措施要求較高,適用于使用上不允許顯著增大原構件截面尺寸,但又要求大幅度提高結構承載能力的加固。2)預應力撐桿加固法———其優點是最大幅度地提高砌體柱的承載能力,適用于加固高應力、高應變狀態的砌體結構;缺點是不能在600℃以上的高溫環境中使用。
砌體結構構造性加固與修補1)增設圈梁———這種措施可用于既有砌體結構的圈梁設置不符合抗震要求、縱橫墻交接處有明顯缺陷及房屋整體性較差等工況。2)增設梁墊———該措施可用于大梁下磚砌體被局部壓碎或大梁下墻體局部產生豎向裂縫等工況。3)砌體局部拆砌———當房屋發生局部破裂,且未影響承重及結構性安全時,將破裂墻體局部拆除,并采用高一級強度的砂漿及整磚砌筑。4)砌體裂縫修補———可根據砌體構件的受力狀態和裂縫特征及其產生原因,針對性地進行裂縫修補或加固。常采用水泥砂漿填縫修補、配筋水泥砂漿填縫修補、灌漿修復等措施。2抗震加固新技術2.1減震隔震隨著減震技術的發展,以及對歷次強烈地震中建筑結構破壞形式的總結,我們可通過分析地震作用效應,采用減震隔震技術,減小既有砌體房屋在強震中所承受的地震作用。目前在既有建筑結構中常用的減震技術主要有基礎隔震技術、消能減震技術以及調諧減震技術等被動減震方法。
【關鍵詞】畢業(論文)設計 科研項目 創新素質 工作能力
【中圖分類號】G642.477 【文獻標識碼】A 【文章編號】1009-9646(2008)09(a)-0238-01
畢業(論文)設計是學生在大學里系統學習專業知識后,進行的具有總結性的工程、科研訓練,是學生綜合素質和工程實踐培養的全面提高階段。它是教學中最后的一個重要環節,是一種綜合訓練,要求學生運用在大學的幾年中所學的各門學科知識,在指導教師的帶領下獨立(或小組)完成規定的設計(研究)任務。這個教學環節能有效地培養學生的創新思維和創新能力,是高等學校培養合格人才的主要教學程序和教學手段。畢業(論文)設計成績的高低,不僅反映出學生對基礎理論、專業知識和基本技能掌握的程度,亦是評價學校教學質量的尺度之一。另一方面,學生即將走向社會,面臨實際工作的考驗和挑戰,畢業(論文)設計在某種意義上來說是縮小學校與工作崗位之間差距的一種不可或缺的手段。因此,畢業(論文)設計這一教學環節是加強學生創新素質和工作能力的綜合能力培養的重要途徑。
近年來,結合著科研項目的進行,讓本科畢業(論文)設計參與到項目之中,指導了多名機械專業本科生畢業論文。對在短短的三個月時間內指導學生完成論文,培養學生的科研能力,提高學生的綜合素質和知識應用能力等相關問題進行了思考和實踐探索。本文結合本科畢業(論文)設計與教師科研項目相結合培養學生創新素質和工作能力談一些體會和看法。
1 科學選題培養學生的創新意識
本科畢業(論文)設計作為大學教育最后一個實踐教學環節, 是學生對大學期間所學的基礎課和專業課知識進行綜合運用,為深化和拓寬專業知識,初步培養其科研思維和方法的重要實踐,培養科研訓練和科研能力的機會。所以通過畢業(論文)設計這一重要環節,可以大大提高學生的知識應用能力、實踐能力和綜合素質,是創新能力的培養與訓練。
作者指導的本科生畢業論文題目都是來源于所承擔的國家、自治區和學校的科學基金項目。針對學生掌握知識水平的情況,從這些科研項目中,在自己或碩士研究生所做的科研工作基礎上選擇提取合適的小題目給學生作為本科畢業(論文)設計題目,使學生的畢業(論文)設計成為自己科研課題中的一部分。這樣的論文課題具有很強的理論意義和實用價值,并具有一定的前沿性。如在進行國家自然科學基金項目“金剛石圓鋸片結構的動力失效研究”時,針對普通金剛石圓鋸片在鋸切時會產生刺耳難忍的噪音,隨著環保意識的增強,噪音控制已成為設計金剛石圓鋸片的重要指標,項目需要進行新型減振降噪鋸片的結構設計。針對學生已經學習了《現代設計方法》課程和部分學生選修了《ANSYS有限元軟件》課程。選題“降噪減振結構金剛石圓鋸片的有限元模態分析”,要求用ANSYS有限元軟件進行分析,尋找鋸片噪音控制的影響因素和變化規律以及降噪鋸片的合理結構參數。參加的學生對自己能親自參與高起點科研項目的研究總是感到興奮和自豪,有效的激發了學生的探索科學的積極能動性和培養學生的創新意識。
由于科研項目一般都是學科的前沿及與工程實際緊密聯系的問題,學生必須要在十六周的有限時間里完成課題,在具體實施選題的過程中,要注意題目難度和分量程度的掌握與本科生的知識和能力水平相適應,太難了時間有限不能完成、分量不夠達不到要求都會影響學生的論文質量,達不到培養學生能力和綜合素質的目的。因此選題要結合本科生的知識能力、創新技術和教師的科研項目綜合考慮,緊密結合專業培養方向,體現專業特點,堅持理論與實踐相結合,難度和工作量相適宜,針對不同的學生特點設計不同的題目,充分調動學生的主觀能動性,確保學生在有限時間內,運用所學習的理論知識和技能完成課題。
2 嚴謹開題培養學生的創新思維
確定題目后,在實施畢業設計(論文)教學環節之前,要將畢業(論文)設計的任務書發放到學生手中。任務書講述科研題目和畢業 (論文)設計題目的意義以及社會應用價值,畢業 (論文)設計環節中的專業知識和研究手段在相應領域中的應用和作用,講清課題的研究現狀和提出有關具體的要求,指定參考書和提供一些必要的參考文獻。讓學生對即將進行的課題研究有一定的感性認識,并要求學習相應的專業軟件。
學生拿到了任務書之后,還不應馬上進入具體的實施。對參考書和參考文獻要消化和理解,對研究的題目有更深入的認識,對題目的實施有可操作性的方案。因此安排3周的時間結合專業方向開展調研,同時教授學生進一步查閱與課題相關的資料和文獻,給出課題相關的關鍵詞等,如振動、躁聲、消音原理和模態分析等,利用網上資源進行文獻資料查閱。在檢索查閱整理和消化相關的參考資料和相關文獻的基礎上,對題目的實施方案的可行性、技術創新性進行論證,有所發現,有所創造,并提出比較詳細的技術路線和研究方法,寫出開題報告。經過開題報告這一環節,學生查閱文獻資料廣泛獲取信息,提出問題、擬定研究方案和設計方案,書面表達和口頭表述等能力在內的基本創新思維能力得到鍛煉和提高。
3 悉心指導培養學生的創新技能
學生做畢業(論文)設計的過程,是綜合應用所學的知識,訓練基本的科研能力,培養初步分析問題能力和解決問題的創新能力,這是一個循序漸進、由淺入深的過程。指導教師要悉心地指導學生,對學生研究過程出現的問題及時的給予點播和幫助,深化學生的專業知識,拓展學生的專業知識面,在實踐中讓學生掌握科研的一些最基本技能,通過正確的研究方法獲得研究結果,讓學生體會到如何把書本知識應用到課題實踐中,從而提高學生自身的綜合素質。如參加國家自然科學基金項目課題的學生根據改善基體結構,阻斷節塊與被切割材料間因摩擦和撞擊所產生的振動在基體上的傳播產生噪聲,使噪聲的產生、共鳴及反彈減弱的消音原理。在老師的指導和研究生的幫助下,根據以往的研究成果,學生們積極參與,對在鋸片基體上開阻尼細縫、空冷槽孔和非等間距節塊的特殊結構的金剛石圓鋸片,探討各種結構參數的影響,進行了多種結構參數因素影響的分析,并取得了階段性的研究成果,為減振降噪鋸片的結構設計提供理論依據。學生們通過項目的進行也掌握了一定的創新技能。課題組獲得授權的中國實用新型專利“多孔基體與非等弧長節塊復合結構的減振降噪金剛石圓鋸片”上也留下了學生們智慧的影子。
4 結語
經過幾年的實踐體會到, 將科研項目與畢業(論文)設計相結合, 學生整個畢業(論文)設計的環節可以切實地參與科學研究活動,增強了本科生的創新意識, 是促進本科生科研能力與創新能力培養的重要途徑之一, 組織得好可以做到教學與科學研究相互促進。
參考文獻
[1] 吳盤龍,李星秀,薄煜明.畢業設計與科研項目相結合培養學生創新能力[J].理工高教研究,2007年10月,第26卷,第5期.104~105.
英文名稱:Journal of Vibration and Shock
主管單位:中國科學技術協會
主辦單位:中國振動工程學會
出版周期:月刊
出版地址:上海市
語
種:中文
開
本:大16開
國際刊號:1000-3835
國內刊號:31-1316/TU
郵發代號:4-349
發行范圍:國內外統一發行
創刊時間:1982
期刊收錄:
CBST 科學技術文獻速報(日)(2009)
EI 工程索引(美)(2009)
中國科學引文數據庫(CSCD―2008)
核心期刊:
中文核心期刊(2008)
中文核心期刊(2004)
中文核心期刊(2000)
中文核心期刊(1992)
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期刊簡介
【關鍵詞】軌道工程道床;可調式;減振;可調式框架板;鋼彈簧浮置板
城市軌道工程采用的無砟軌道具有軌道穩定性高,剛度均勻性好,結構耐久性強和維修工作量顯著減少等特點。根據道床使用功能可分為三大類,一般整體道床,可調式道床以及減振類道床。一般整體道床屬典型的無砟道床,單純的作為列車運行的載體,結構相對簡單,因此本文不詳加論述。
1、可調式道床
可調式道床是針對特殊的地質條件而設計的一種道床結構形式,如針對西安地鐵一、二號線所經過得地裂縫地質結構,該類地質活動可對其上的地鐵隧道及其他建筑物產生影響,進而使軌道的幾何尺寸發生變化,可調式框架板道床就是針對這一地質結構而進行設計的一種可調式道床,當地裂縫活動對地鐵隧道或其他構筑物的產生影響時,通過設計賦予道床的調節能力進行自我調整,確保軌道幾何形態符合規范要求。
1.1地裂縫地質結構
地裂縫是地表巖、土體在自然或人為因素作用下,產生開裂,并在地面形成一定長度和寬度的裂縫的一種地質現象,當這種現象發生在有人類活動的地區時,便可成為一種地質災害;地裂縫的形成是指強烈地震時因地下斷層錯動使巖層發生位移或錯動,并在地面上形成斷裂,其走向和地下斷裂帶一致,規模大,常呈帶狀分布。地裂縫對軌道的影響主要表現為:因地裂縫的活動造成隧道結構的沉降與位移,進而影響軌道的幾何尺寸。
1.2可調式框架板道床
可調式框架板道床是針對西安地鐵特有的地裂縫地質結構進行設計的,主要由鋼軌、框架板扣件和框架板結構三部分組成??烧{式框架板道床通過框架板扣件與框架板結構來應對隧道結構的位移和沉降;框架板扣件可調節軌道的軌向、中線偏差,當隧道結構因地裂縫活動而發生位移時,軌道的軌向和中線偏差隨之發生變化,通過框架板扣件中的鋸齒墊塊和鐵墊板的橢圓孔位移預留量調整軌向和中心偏差;框架板結構用于調節水平、高低、超高,當隧道結構應地裂縫活動而發生沉降時,軌道的水平、高低、超高隨之發生變化,通過框架板結構下的調高墊板與調高用預制混凝土墊塊進行調整。
1.3可調式框架板道床施工難點
1在西安地鐵二號線F10地裂縫軌道工程施工過程中,在半徑小于800m的曲線地段施工時,調軌難度異常大;分析原因:當遇到小半徑曲線地段時,由于框架板結構剛度大,軌排鋼軌無法彎曲,進而無法使軌道幾何尺寸達到規范要求,因此組裝軌排時應按鋪軌方向先行放線模擬,對框架板軌排進行預彎,確保軌道曲線半徑、曲線長度、曲線轉向與所鋪設地段相同。
2可調式框架板混凝土道床面高于框架板結構上表面,而道床中心設置排水溝,且溝底低于結構下表面,澆筑道床時結構下方易發生漏空現象,針對這一質量難題,我們在西安地鐵一、二號線的可調式框架板道床混凝土施工過程中,通常采取以下措施:將混凝土坍落度控制在180mm,澆筑至框架板主體結構下表面上方2~3cm位置,嚴格按技術交底對框架板結構下混凝土進行振搗,并觀察混凝土的流動情況,當澆筑完成約30分后,混凝土不再流動且尚未初凝時,將多余的混凝土鏟掉,收光抹面,整個澆筑過程中對結構下方混凝土密實度不斷檢查,結果顯示這是一個非常可行有效的方案。
3在施工過程中,我們發現框架板結構四周用泡沫塑料包裹,泡沫塑料柔軟易損,膠水遇水時與混凝土粘結性差,因此加強對泡沫材料的保護,并提高框架板結構與泡沫塑料接縫處的防水性能是施工過程中的重大難點,在施工過程中通常采用透明膠帶將泡沫塑料與框架板結構接縫處進行密封式粘貼,防止澆筑時接縫處浸水。
2、減振類道床
城市軌道交通屬于市政工程,線路所經區域繁華,人口密集,列車運營所產生的噪音直接影響著市民的生活質量,在學校、醫院、住宅等敏感區域的軌道采取減振措施是必要的。線路所在的不同地段對道床的減振要求也不盡相同,根據減振要求的等級可分為中等減振道床、高等減振道床,特殊減振道床。道床的減振效果可以通過扣配件、軌枕實現,如減振器道床與縱向軌枕道床,該類道床施工工藝類似一般整體道床,較為簡單;也可以通過道床結構部分實現,如橡膠墊整體道床和鋼彈簧浮板道床。本文減振類道床介紹最具代表性的鋼彈簧浮置板道床。
2.1鋼彈簧浮置板道床
鋼彈簧浮置板道床是一種特殊的新型軌道減振軌道結構形式,由道床板、鋼彈簧隔振器、剪力絞、橫向限位裝置、密封條、鋼軌及扣件等組成。它將具有一定質量和剛度的混凝土道床板置于鋼彈簧隔振器上,構成質量-彈簧-隔振系統。其基本原理就是在軌道和基礎間插入一固有頻率遠低于激振頻率的線性隔振器,借以減少傳入基底的振動量,是減小向下部結構傳振和傳聲的有效方法,彈簧-質量-道床隔振系統的隔振作用的有效性,主要取決于道床的質量、彈簧的剛度及相互作用。經過鋼彈簧浮置板道床的隔離,列車產生的強大振動只有極少量會傳遞到下部結構,對下部結構和周圍環境起到很好的保護作用。
2.2鋼彈簧浮置板道床施工難度
鋼彈簧浮置板道床常見的質量缺陷為隔振筒與鋼軌底部貼死、隔振筒傾斜以及隔振筒懸空。分析原因最終歸結于基底的高程誤差與平整度;因設計時道床板強度要求決定了道床厚度,當基底高程誤差較大時,隔振筒與鋼軌底部貼死,這對強電專業接觸網系統有著致命的影響;如果基底平整度不符合設計要求,隔振筒會出現懸空或傾斜,不利于道床的減振性能;由此可見基底的施工質量直接影響著隔振筒位置和軌頂的標高,因此基底表面的誤差直接決定著浮置板的施工精度,浮置板施工的首要質量控制目標就是對基底施工誤差的控制,這也是浮置板工程項目的技術配合重點。
1由于隧道盾構時基底高程易受盾構機姿態的影響,當現場基底空間尺寸與設計圖紙有較大差異,可經設計各方確認后根據實際情況采取必要的斷面調整,對基底鋼筋采用增減支撐高度等措施進行變通補償。以西安地鐵一號線浐河站~半坡站區間浮置板道床為例,盾構基底高程最大偏差+80mm,該段道床基底如果按設計圖紙進行配筋下料,就會出現漏筋狀況,因此我們利用測量的數據在CAD繪圖軟件上進行模擬,適當減小基底箍筋、架立筋的長度,使整個鋼筋混凝土結構滿足要求。
2當隧道曲線地段基底設置超高,即采用與浮置板、軌道超高設置相同的傾斜基底,基底面在橫向始終與軌頂面的橫向連線平行。施工時應嚴格控制基底表面的平整度;曲線地段基底內側與外側高程由有差異,澆筑時應合理控制混凝土的坍落度,也可采用二次澆筑施工來控制施工誤差,以西安地鐵一號線長樂坡站~浐河站區間浮置板道床為例,我們采取以下方式進行基底澆筑:先澆筑混凝土至上層鋼筋位置,在一次澆筑混凝土初凝前,二次澆筑上層混凝土,此層混凝土采用添加止裂纖維的細骨料混凝土,并結合面層施工盡可能維持曲線段基底的表面精度。
3基底澆筑完畢后,對每個安裝隔振器的位置的高程和水平度進行檢查,對于高程差大于0~-5mm、隔振器處水平度大于±2mm/m2的超差部位??刹捎谜w打磨或墊高的辦法進行處理,嚴禁采用在混凝土表面局部墊高或挖深的方法來滿足隔振器放置要求,墊高材料一般選用質量較好的高強灌漿料。
參考文獻
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[關鍵詞] 高速電梯;水平振動;主動控制
中圖分類號:TU976.3 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2016)20-0253-01
一、前言
近年來,隨著各種高樓大廈拔地而起,高速電梯成了穿梭高樓大廈的必備產品,電梯事故也時有發生,這給人們的生活和生命安全帶來嚴重的威脅。對高速電梯水平振動問題的研究對提高高速電梯的運行安全和乘客的舒適度具有重要意義。我國在該方面雖然取得了一定的成績,但依然存在一些問題和不足需要改進。
二、高速電梯水平振動概述
電梯是高層建筑中的重要運輸工具。隨著城市的擴張和高層建筑的發展,電梯的速度不斷提高。速度的提高使得電梯振動加劇,影響了乘坐舒適性以及電梯的使用壽命。因此,振動控制是高速電梯需要解決的重要課題。電梯的振動包括垂直振動和水平振動兩方面,目前國內對電梯振動的研究主要集中于垂直振動方面,關于高速電梯水平振動的研究還處于起步階段。其中天津大學的李立京等人建立了2自由度的電梯水平振動模型,在此基礎上分析了電梯導軌對振動的影響。傅武軍,朱昌明等建立了基于ADAMS的電梯虛擬樣機模型,進行了轎廂水平振動的分析。國外關于電梯水平振動的研究要領先于國內,UTSUNOMIYAK等人進行了基于電磁作動器的電梯水平振動主動控制研究,日本三菱等知名電梯公司已經取得了高速電梯水平振動主動控制的技術并申請了專利保護。
三、系統組成及工作原理
電梯系統屬于一個復雜的多體系統,造成電梯轎廂水平振動的因素是多方面的,其中最重要的就是導向系統。轎廂是電梯的載客部分,主要由轎廂體、轎架以及導靴系統組成。轎廂體與轎架連接在一起,導靴安裝在轎架的上下兩側,中、高速電梯一般采用滾動式導靴,傳統的滾動式導靴安裝有減振彈簧,導輪在彈簧力作用下緊貼在T型導軌的3個工作面上,帶動轎廂上上下下地運動。導軌表面的不平通過導靴系統傳遞給轎廂,引起轎廂的水平振動。采用主動導靴可以降低電梯的水平振動。以液壓油缸為主動導靴的執行機構,液壓油缸安裝在導靴支架與導輪的支撐搖臂之間,替代被動導靴中的減振彈簧。
以高速開關閥作為控制閥,通過閥的開啟和關閉來控制油缸內的油壓。系統的控制機理為恒壓力控制,當電梯沿著平直的理想導軌運行時,兩個閥處于關閉狀態,液壓執行器的油腔為密封腔,油壓值保持為初始設定值P0,導輪在預緊力F0的作用下緊貼在導軌上,電梯轎廂處于平衡狀態;當導軌表面有突起的時候,導輪隨之向著轎廂方向偏移,油缸內的油壓升高,進油閥關閉,回油閥開啟,油缸回油,壓力降低,直到恢復為P0;反之,當導軌表面有凹陷時,開關閥執行相反的動作,使油缸內的油壓保持為P0。這樣,只要控制得當,則油缸內的油壓始終恒定為P0,既保證了導輪與導軌的緊密接觸,同時使電梯轎廂免受導軌不平度的影響而達到減振的目的。為了吸收及消除壓力脈動,提高液壓系統的性能,每一液壓油缸連接了一個蓄能器。
四、高速電梯水平振動主動控制分析
1、電梯導軌對各導靴的作用力分析
高速電梯是非常復雜的多體運動系統,電梯橋廂發生水平振動的誘因有很多種,其中電梯的導向系統對電梯的水平振動影響最大。電梯的導向系統由導靴和導軌兩部分組成,導靴一般安裝在電梯導軌支架的兩側,高速電梯的導靴一般使用滾動式導靴。
研究表明高速電梯的水平振動幅度和電梯的速度成正比例關系,并且在高速電梯中導軌的激勵狀態是影響電梯振動的關鍵因素之一。高速電梯中導軌對電梯橋廂的激勵主要受電梯導軌的彎曲程度、施工工藝誤差和接頭間隔距離等因素影響。在對高速電梯的水平振動問題進行仿真時,一般會在電梯橋廂上加上短脈沖、階躍、三角等激勵,這種仿真方式有較高的仿真效果,但是依然存在很多問題需要改進。本文針對現階段高速電梯水平振動仿真存在的問題同時兼顧模型的實用性,將電梯系統中的導靴、橋架、導軌的彎曲和不平整度等因素考慮在內,并且將導軌激勵引入到電梯水平振動的模型中,這樣縮小了各種類型激勵對電梯水平振動的影響,建立起比較完善的電梯橋廂水平振動模型。因為高速電梯采用滾動導靴,因此高速電梯的導軌和滾動導靴屬于滾動接觸并且兩者之間會產生Herta接觸力。根據Kaler博士提出的三維接觸滾動理論可知,電梯的導軌和導靴接觸點的位移值和該點受到的力的方向有關,從而可以建立導軌和導靴的接觸模型
,高速電梯的導靴受力方向是沿著z方向的,并且電梯導軌和導靴之間的接觸面上單位長度所受到的力可通過下式(1)計算出來
P=F/L (1)
上式(1)中L代表圓柱體軸線方向的長度,F代表圓柱體上受到的總負荷。
2、高速電梯水平振動主動電氣控制設計
根據上文中高速電梯導靴和導軌接觸的模型,本文設計了基于液壓作動器的電梯主動導靴,然后采用模糊控制實現對電梯的主動電氣控制達到降低高速電梯水平振動的目的,以液壓油缸為主動導靴的執行機構,液壓油缸安裝在導靴支架與導輪的支撐搖臂之間,替代被動導靴中的減振彈簧。以高速開關閥作為控制閥,通過閥的開啟和關閉來控制油缸內的油壓。系統的控制機理為恒壓力控制,當電梯沿著平直的理想導軌運行時,可以通過液壓裝置保證導輪與導軌的緊密接觸,同時使電梯轎廂免受導軌不平度的影響而達到減振的目的。為了吸收及消除壓力脈動,提高液壓系統的性能,每一液壓油缸連接了一個蓄能器。
本文在采用液壓主動導靴減緩高速電梯振動的基礎上采用模糊控制算法對液壓系統進行電氣控制從而進一步減低電梯水平振動程度。因為液壓控制系統屬于非線性的控制系統,一般的控制方法不能取得較好的效果,而模糊算法可以實現輸入和輸出變量的模糊化,并且具有良好的魯棒性能可以實現對液壓系統的有效控制。
3、控制仿真分析
本文采用matlab軟件液壓主動導靴及其模糊控制模型進行仿真,在進行仿真時將電梯的速度設定為3.5m/s并且將電梯橋廂底部中心的水平振動加速度作為觀測值。通過仿真對比可以發現,采用被動導靴控制時振動平均加速度為0.277m/s2,方均根值為0.091m/s2,而采用主動導靴控制時振動的平均加速度為0.157m/s2,方均根值為0.052m/s2,與被動控制相比平均加速度降低了43.7%。
通過對比可知采用主動控制策略能夠有效降低高速電梯的水平振動。
五、結束語
通過對高速電梯水平振動主動控制問題的分析,進一步明確了研究高速電梯水平振動主動控制的重要性。因此,在高層樓宇后續的建設中,我們要加強對高速電梯水平振動主動控制問題的重視,確保電梯的穩定運行。
參考文獻
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科技信息
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學術論文
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關鍵字:暖通空調;暖通設計;暖通技術
Abstract: The building function and quality, but also for the broad masses of the people property provides the basic guarantee. The improvement of people's living standard, for living quality requirements are increasingly high, HVAC system design to meet the needs of the people the demand that shows level. But the HVAC system design has many problems. In this thesis the HVAC design related technical issues are discussed.
Keywords: HVAC;HVAC technology; design;
中圖分類號:U260.4+3文獻標識碼:A文章編號:
從15世紀末通風機的誕生到20世紀初空調的正式誕生至今,空調已經成為家家戶戶必不可少的家用電器之一。而某些大型居住小區和企事業單位早已經放棄了戶型的小型空調改成大型的暖通空調。建筑物的功用和質量,同時也為廣大人民群眾財產提供了基本的保障。
一、暖通設計的概念
在我國的建筑行業,一直以“建筑設計院”牽頭。一個建筑項目確立之后,首先由某個建筑設計院進行總體設計。
暖通設計是指該項目中的所需要的“空氣調節系統”簡稱“空調系統”。一般“空調系統”包括制冷供暖系統,新風系統,排風系統等的綜合設計。所以說“暖通”從功能上說是建筑的一個組成部分。從建筑設計來說,他是建筑設計的一個分項。并不是單指“空調”。
二、暖通空調在設計中存在的問題及解決方案
人們生活水平的提高,對于生活質量的要求也越來越高,暖通空調系統的設計需要滿足人們現階段的需求。但是暖通空調系統的設計存在許多問題:
2.1設計說明內容不完整
《設計深度規定》對暖通空調設計說明應包括的內容作了明確規定。設計說明應有室內外設計參數;熱源、冷源情況;熱媒、冷媒參數;供暖熱負荷及耗熱量指標,系統總阻力;散熱器型號;空調冷、熱負荷;系統形式和控制方法;隔振、消聲、防腐、防火、保溫;風管、管道材料選擇以及安裝的要求;系統試壓的要求等等一。即便如此,有些工程的設計說明內容依然是很不完整。針對執行規范中存在的問題,設計者應該著重學習暖通空調系統的設計規范,重點學習規范上的按照規范進行設計,提高貫徹執行設計規范的自覺性,并且在設計的過程中,設計者需要結合實際的施工情況進行數據分析,做出既不脫離規范要求,又滿足實際需求的暖通空調設計。
2.2供暖系統的設計不合理
供暖系統設計的不合理之處主要表現在以下幾個方面:首先,供暖系統有一條主干管引入,分成若干環路,環路上沒有安裝閥門,這就給系統的維護帶來不便之處;其次,供暖管道的布置不太合理,有的供暖立管直接安在窗戶上,這樣既不美觀,又會影響使用,有的供暖水平管道安裝在通道的地面上,這樣影響日常的行走;再次,供暖系統為同程式,環路的長度過長使供水和回水干管的坡度很難達到要求;最后,供暖系統為雙側連接,兩側熱負荷以及散熱器的數量相差較大,導致兩側水力出現不平衡的情況。對于設計系統過程中出現的問題,需要設計者加倍重視。如對于供暖系統的設計來說,主干管線引入后,環路上一定要安裝閥門,供水和回水干管的坡度很不應過大,保證供水系統兩側水力的平衡;對于供暖入口不宜設置過多,不能忽視室外網線的管理,同時還要保證暖通空調系統的通風設置以及選用低速風道系統。
三、暖通空調施工技術難點分析
3.1準備工作
首先做好安裝前準備。針對設備,要做好核對型號及數量;檢查包裝和外觀的完好性和確認安裝用附件和配件,而在施工條件方面,仔細閱讀隨機附帶安裝說明,檢查好供電電源容量和電壓,做好室外機的基礎設施,并且預留孔洞和預埋件和設備搬運通道,在材料的準備方面要檢查好規格,技術要求和數量。
3.2設備噪聲超標處理
空調末端設備運轉噪聲超標,是暖通空調工程中經常碰到的設備噪聲問題。簡單介紹以下幾個方面:
3.2.1施工前進行科學地管道綜合排布
為避免室內噪音向外延伸、擴散,首先必須做好對樓房或者是各個間隙的封堵措施,空調的安裝實施需要各種管道、電線橋穿過墻體,這些穿孔都必須封堵好,以降低噪音。另外一方面,還應該控制好風量平衡,風量是否平衡對于噪音大小重要影響,風量不平衡會引發各部分分支管路因風量過大而產生噪聲的現象。建筑設計、暖通空調系統設計與噪聲控制應互相配合,相互協作,做好中央空調噪聲控制,因此,噪音的控制要綜合各個方面,包括考慮聲環境與室內微氣候環境、室內空氣品質等因素。
3.2.2設備安裝
新風機、空調機安裝采用彈簧阻尼減振器,風機與風管連接采用軟連接,新風機組與水管采用軟接頭連接,風機盤管采用彈簧吊鉤,風機盤管與水管采用軟管連接。對空調機房進行吸音處理,比如在空調機房內采用隔聲材料做成圍護結構,以防止設備噪聲外傳,或在機房內貼吸聲材料:采用凹凸型吸聲板作為機房墻面或吊頂板,以增強吸聲效果:機房應盡量減少設置門窗,且設置門窗應采用吸聲門窗或吸聲百葉窗,盡量減少設備噪聲外傳。
3.2.3風系統安裝
風管制作安裝要嚴格按照國家規范進行施工,在風機進出口安裝阻抗消聲器,新風進口處采用消聲百葉,風管適當部位設置消聲器,風管彎頭部位設置消聲彎頭,空調和新風消聲器的外部采用優質保溫材料保溫,與靜壓箱一樣其內貼優質吸音材料。由于送酬風管均采用低風速、大風量以降低噪聲,風管截面積比較大,如果風管安裝強度及其整體剛度不夠,就會產生摩擦及振動噪聲。建議風管吊架盡可能采用橡膠減振墊,確保風管不產生振動噪聲。
3.3加強各專業配合
傳統的敷管方式是在梁下吊設,當管道多時務必使層高加高。但事實上這些管道是相對集中的,因此使整個樓層提高顯然是不經濟的。假如在結構設計時,在梁內預埋金屬套管,讓一些不太大的管道穿梁敷設,既有效利用空間,又省去支架吊架,結構上是完全能夠承受的。另外,在走道、門洞上方的梁、板內適當預埋一些套管以備應急之需。對于復雜的建筑物因建設周期長,難免修改或加管,有備用預留洞就主動多了,梁內預留套管,結構可以從配筋上加強,而要在梁內鑿洞就犯土建之大忌了。
四、結束語
暖通技術的應用,能夠高效的運行對建筑節能有重要的作用,管理不佳,會造成能源的大量浪費?,F在對空調的運行管理的節能措施有很多,近10年來,建筑業提出了四個新的建筑概念,即“健康建筑”、“綠色建筑”、“智能化建筑”、“集成建筑”。這些概念的提出,不但為建筑業的發展指明了方向,也為空調業勾劃出了明天藍圖。
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(奇瑞汽車股份有限公司,蕪湖241009)
(CheryAutomobileCo.,Ltd.,Wuhu241009,China)
摘要:在汽車技術飛速發展的今天,客戶對汽車發動機的要求不斷提高,追求更高的動力性、經濟性及排放性能,對發動機零部件可靠性要求更高,其中,發動機的密封性能是評價汽車質量的一個重要指標,汽車運行中發動機工作介質的泄漏,會直接影響汽車發動機的工況。因此,發動機密封技術研究日益成為當前汽車發展的主題。本文從密封設計、密封質量問題、密封驗證等方面闡述了當前對汽車發動機密封技術發展的要求。
Abstract:Withtherapiddevelopmentofautomotivetechnology,thecustomer´sdemandforautomotiveengineisincreasing,pursuinghigherpower,economyandemissionsperformance,andhigherreliabilityofengineparts,inwhichthesealingperformanceoftheengineisanimportantindicatorofevaluatingthequalityofthecar.Theengineworkingmediumleakintheoperationofcarwilldirectlyaffecttheworkingconditionsofautomobileengine.Therefore,theresearchonenginesealingtechnologyisbecomingthemainsubjectofcurrentvehicledevelopmentincreasingly.Thispaperexpoundstherequirementsforthedevelopmentofcurrentautomotiveenginesealingtechnologyfromsealingdesign,sealingqualityandsealingverification.
關鍵詞 :密封;滲漏;試驗驗證
Keywords:seal;leakage;experimentalverification
中圖分類號:U472文獻標識碼:A文章編號:1006-4311(2015)21-0098-03
0引言
針對目前售后市場頻頻反饋的汽車發動機滲漏問題引起的客戶抱怨以及安全隱患,發動機的密封技術研究亟待解決。我們需要從發動機系統零部件的設計構造、競品對比分析、CAE分析、密封材料的選擇、系統的可靠性試驗驗證方法等多方面進行專項研究,通過不斷驗證,不斷改進,達到設計要求密封區域無泄漏。相信在不久的將來我們將為客戶提供質量保證、性能可靠的產品。
1汽車發動機密封
鑒于汽車發動機泄漏問題目前在售后市場頻繁發生,出現了多處滲油的現象。這些問題嚴重困擾了廣大乘車用戶的使用和安全。因此,我們對發動機常見密封問題進行了匯總和分析,如真空泵滲油、油底殼滲油、缸體框架滲油、T型區滲油(缸體、缸蓋、正時罩蓋結合處)、增壓系統滲油等重大問題。主要從設計密封方式,螺栓緊固力矩,設計狀態要求以及密封膠選型、壓印試驗和可靠性試驗一一分析和驗證
2案例分析
缸體框架滲油問題解決辦法
2.1原因分析
首先通過設計分析和CAE計算,通常框架的剛度較低,螺栓跨距較遠,由于熱變形導致結合面有效密封帶寬度不足,進而發生滲油。
老狀態框架CAE分析結果如圖1。
新狀態框架CAE分析結果如圖2。
2.2壓印試驗分析
壓印試驗分析如圖3所示。
2.3解決方案框架剛度加強,更換框架螺栓
M8框架螺栓由8.8級換成10.9級,并加大擰緊力矩,由20+3N.m變為30N.m;
使用合格5188膠品,采用清洗劑清潔缸體框架結合面,并用達因筆檢測清擦。
2.41500次冷熱沖擊試驗驗證通過,不滲漏(圖4)
3發動機密封問題解決方法
綜上案例所述:針對發動機密封滲漏問題需要結合各密封面設計要求來具體分析,需要多維度分析:對比競品分析,設計計算校核,布置檢查,CAE分析,密封膠品選型,密封帶結構設計合理性,壓印試驗,可靠性試驗驗證,試驗數據對比分析研究。
其中發動機密封面壓印試驗中壓印紙選擇總結如表1所示。
另墊片類(氣缸墊、增壓器墊片、預催墊片等)密封面,需要對墊片兩面同時進行壓印。
4總結
發動機的密封技術是發動機的可靠性關鍵技術。對發動機的密封技術研究,是我們目前亟待解決的問題,在技術發展的道路上在借鑒成熟技術的同時,還需要不斷優化設計,多方面驗證,規定泄漏量標準,提高發動機密封的可靠性,最終解決發動機的“三漏”問題,從而滿足市場和客戶的需求。
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