水下平板闸阀阀座密封技术探讨 被引量：11

1

作者 车强 池胜高 +2 位作者 潘灵永 王凌寒 李新年 《石油机械》 2015年第12期59-63,共5页

水下平板闸阀阀座密封的可靠性和稳定性直接影响水下生产系统的正常运行。通过对水下闸阀密封试验测试、几种典型阀座密封结构及密封机理、闸阀关键部件材料选择和热喷涂技术等进行阐述,得出水下闸阀阀座密封结构设计要求点,即首先根据... 水下平板闸阀阀座密封的可靠性和稳定性直接影响水下生产系统的正常运行。通过对水下闸阀密封试验测试、几种典型阀座密封结构及密封机理、闸阀关键部件材料选择和热喷涂技术等进行阐述,得出水下闸阀阀座密封结构设计要求点,即首先根据油气介质的工作压力、气质条件来确定密封方式;其次是设计的阀板与阀座金属密封面在低压状态下必须具有自密封性;再者是设计的阀板与阀座需始终保持浮动状态;最后是应选择合适的阀座与阀板密封面喷涂材料及喷涂工艺。建议我国应加大水下闸阀阀板与阀座金属密封面涂层材料的自主研发,深入研究热喷涂后的腐蚀行为测试方法,确定不同工况下涂层材料的选择方案及依据。研究内容可为我国的平板闸阀国产化研制提供参考。 展开更多

关键词 平板闸阀 阀座 密封结构 分体式 材料选择 热喷涂

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气动人工肌肉系统建模与仿真 被引量：34

2

作者 李宝仁 刘军 杨钢 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第7期23-28,共6页

建立了气动人工肌肉系统完整的静动态特性数学模型,提出气动人工肌肉系统的工作过程可以分为等容充气、充气收缩、排气伸长和等容排气四个部分。并通过仿真分析了气动人工肌肉系统的工作特性,为控制策略的选取以及试验研究打下基础。

关键词 气动技术 人工肌肉 静态特性 数学模型 仿真 动态特性

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高压气体定容积充放气的特性 被引量：27

3

作者 杨钢 徐小威 +1 位作者 高隆隆 李宝仁 《兰州理工大学学报》 CAS 北大核心 2010年第3期42-46,共5页

针对高压状态下理想气体模型不能较精确描述实际气体特性的问题,基于范德瓦尔方程和气体动力学方程,推导出实际气体节流口质量流量的特性方程,建立高压气体定容积充放气过程的数学模型.在此基础上与理想气体模型进行了比较,气体充放气... 针对高压状态下理想气体模型不能较精确描述实际气体特性的问题,基于范德瓦尔方程和气体动力学方程,推导出实际气体节流口质量流量的特性方程,建立高压气体定容积充放气过程的数学模型.在此基础上与理想气体模型进行了比较,气体充放气过程的仿真分析表明,低压情况下二者的仿真结果基本吻合,随着气体压力增加所建立模型的仿真结果更加符合实际. 展开更多

关键词 高压气体 实际气体 质量流量特性 充放气

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基于声子晶体理论的舰船液压管路支承用隔振器轴向振动带隙特性研究 被引量：9

4

作者 魏振东 李宝仁 +2 位作者 杜经民 林磊 谭发兵 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第15期91-98,共8页

利用声子晶体理论,将隔振器设计成由金属和橡胶组成的一维周期性结构,利用其带隙特性实现舰船液压管路的振动控制。采用传递矩阵法和有限元法,对隔振器能带结构和频响函数进行仿真计算,分析材料属性、晶格常数和径长比等因素对带隙频率... 利用声子晶体理论,将隔振器设计成由金属和橡胶组成的一维周期性结构,利用其带隙特性实现舰船液压管路的振动控制。采用传递矩阵法和有限元法,对隔振器能带结构和频响函数进行仿真计算,分析材料属性、晶格常数和径长比等因素对带隙频率范围和宽度的影响,根据舰船液压管路振动频率范围,最终确定了隔振器结构尺寸及材料,并对其轴向振动传输特性和减振性能进行了数值仿真和试验验证。试验结果表明,该新型隔振器在600-10 000 Hz以内的频率范围内具有良好的轴向减振性能,能够有效地抑制管路振动向船体结构传播。本研究为舰船液压管路的振动控制提供了一条新的技术途径。 展开更多

关键词 声子晶体 液压管路 振动控制 隔振器 带隙

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基于真空泵的正负压连续控制系统 被引量：8

5

作者 李锦云 傅晓云 +1 位作者 杜经民 李宝仁 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第11期53-57,共5页

提出采用真空泵构造正负压连续控制系统,基于该系统数学模型,完成了其特性仿真研究分析,采用模糊PID控制方法,对系统特性进行详细探讨和试验研究。仿真和试验结果表明,基于真空泵的正负压连续控制系统具有良好的动态和静态特性,鲁棒性强... 提出采用真空泵构造正负压连续控制系统,基于该系统数学模型,完成了其特性仿真研究分析,采用模糊PID控制方法,对系统特性进行详细探讨和试验研究。仿真和试验结果表明,基于真空泵的正负压连续控制系统具有良好的动态和静态特性,鲁棒性强,对系统参数变化有一定的灵活性,能够较好地满足系统高精度高响应的要求。试验结果同时也证明了系统数学模型的正确性。 展开更多

关键词 真空泵 正负压连续控制系统 模糊PID控制

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两自由度冗余驱动并联机器人的研究 被引量：8

6

作者 杨钢 傅晓云 李宝仁 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期416-419,423,共5页

提出了一种冗余驱动的具有两个转动自由度的新型空间并联机器人,以提高系统的稳定性,满足某水下运动模拟装置的要求。在对系统进行动力学分析并考虑消除内力的基础上,针对液压驱动并联机器人平台参数不确定及外界干扰的特点,设计了两层... 提出了一种冗余驱动的具有两个转动自由度的新型空间并联机器人,以提高系统的稳定性,满足某水下运动模拟装置的要求。在对系统进行动力学分析并考虑消除内力的基础上,针对液压驱动并联机器人平台参数不确定及外界干扰的特点,设计了两层滑模的变结构控制器,采用Lyapunov方法进行控制律的选取。仿真试验表明了变结构控制算法对于系统控制的有效性和鲁棒性。 展开更多

关键词 并联机器人 冗余驱动 变结构控制 仿真

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基于真空泵的正负压连续控制系统建模与仿真研究 被引量：6

7

作者 李宝仁 李锦云 杜经民 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第11期948-950,共3页

提出基于真空泵构造正负压连续控制系统 ,并结合运用真空技术和气动伺服控制技术相关理论 ,建立了基于真空泵的正负压连续控制系统的数学模型 ,并对该系统进行了仿真研究分析 ,为进一步研究该系统奠定了良好的基础。

关键词 真空泵 正负压连续控制 流导 名义抽速

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新型高压电-气伺服阀阀口气体射流数值研究 被引量：5

8

作者 杨钢 高隆隆 李宝仁 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期165-173,共9页

提出一种新型音圈马达直接驱动滑阀式单级高压电-气伺服阀,针对其工作特点及阀芯受力情况,研究高压气体流经伺服阀阀口时气体射流角。在高压电-气伺服阀中阀口上下游压力比达到临界状态时,高压气体流经较小阀口时流速可达到声速,此时高... 提出一种新型音圈马达直接驱动滑阀式单级高压电-气伺服阀,针对其工作特点及阀芯受力情况,研究高压气体流经伺服阀阀口时气体射流角。在高压电-气伺服阀中阀口上下游压力比达到临界状态时,高压气体流经较小阀口时流速可达到声速,此时高压、高速气流产生的稳态气动力不容忽视,成为影响音圈马达直接驱动滑阀式单级高压电-气伺服阀控制精度及响应特性的重要干扰力。基于气体射流理论采用计算流体动力学方法对高压电-气伺服阀内部流场进行数值模拟,分析不同阀口开度对应的射流角大小,得出高压电-气伺服阀在不同阀口开度时射流角有较大差异,小阀口开度时射流角大于69°,当阀口开度达到设计最大开度时射流角接近69°,但伺服阀在精密控制系统中主要工作在零位附近,此时阀口开度较小,因此不同开度对应稳态气动力均采用射流角为69°的经典理论计算会产生较大误差。关于阀口射流角的数值研究可为高压气动伺服阀的研制及高压气动技术的发展提供一定的理论基础。 展开更多

关键词 高压电-气伺服阀 矩形阀口 气体附壁射流 射流角 数值模拟

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某系统液压集成块流道液流特性分析 被引量：18

9

作者 杜经民 蔡保全 李宝仁 《机床与液压》 北大核心 2010年第13期143-146,共4页

针对液压集成块内部复杂流道对液流特性的影响,利用计算流体动力学(CFD)方法对系统实际工况下液压集成块内复杂流道进行建模和仿真,分析影响液压集成块压力损失的主要因素及液压集成块内部流道结构与液流流动特性的关系。通过与实验数... 针对液压集成块内部复杂流道对液流特性的影响,利用计算流体动力学(CFD)方法对系统实际工况下液压集成块内复杂流道进行建模和仿真,分析影响液压集成块压力损失的主要因素及液压集成块内部流道结构与液流流动特性的关系。通过与实验数据的对比,验证仿真模型的可行性,为系统性能提高和集成块的优化设计提供了依据。 展开更多

关键词 液压集成块 流道 液流特性

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基于CMAC的气动人工肌肉变结构位置控制研究 被引量：9

10

作者 杨钢 李宝仁 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第10期92-96,共5页

气动人工肌肉是一种具有功率自重比/功率体积比大、响应快的新型气动元件,近年来已引起了人们广泛关注。然而,由于难于实现气动人工肌肉系统的精确控制,从而阻碍了其更加广泛的应用。在气动人工肌肉动态数学模型的基础上,提出采用基于C... 气动人工肌肉是一种具有功率自重比/功率体积比大、响应快的新型气动元件,近年来已引起了人们广泛关注。然而,由于难于实现气动人工肌肉系统的精确控制,从而阻碍了其更加广泛的应用。在气动人工肌肉动态数学模型的基础上,提出采用基于CMAC的气动人工肌肉两层滑模变结构控制方法。CMAC神经网络用于学习气动人工肌肉系统的不确定信息,并作为前馈补偿使跟踪误差快速收敛,通过变结构控制消除网络的学习误差和不可重复随机干扰的影响,确保系统鲁棒性。试验结果表明了该方法的有效性和系统的鲁棒性。 展开更多

关键词 气动人工肌肉 滑模变结构控制 CMAC 鲁棒性

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FADS测压管路动态响应特性分析 被引量：8

11

作者 高隆隆 杜经民 李宝仁 《机床与液压》 北大核心 2010年第13期48-51,共4页

通过建立管路终端负载为容腔的测压管内气体压力传递数学模型,研究嵌入式大气数据传感系统(FADS)测压管路动态响应特性。压力传递数学模型的建立综合考虑管路黏性损失、热传递效应等影响,仿真分析FADS系统测压管路频率响应特性,结果表明... 通过建立管路终端负载为容腔的测压管内气体压力传递数学模型,研究嵌入式大气数据传感系统(FADS)测压管路动态响应特性。压力传递数学模型的建立综合考虑管路黏性损失、热传递效应等影响,仿真分析FADS系统测压管路频率响应特性,结果表明:增大管路内径、管路长度、容腔容积及大气高度,管内压力传递延迟时间增大。仿真结果对压力传感器的合理设计有一定的指导意义。 展开更多

关键词 FADS 测压管路 动态响应特性

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细水雾灭火系统雾化喷嘴设计及仿真 被引量：6

12

作者 李宝仁 金福旭 《液压与气动》 北大核心 2010年第9期8-11,共4页

根据气泡雾化技术特点和消防灭火对细水雾的要求,设计了气泡雾化喷嘴,利用计算流体动力学方法对雾化喷嘴外部流场及雾化特性进行数值模拟,并分析了连续相与离散相的耦合特性以及喷雾特性。为适用于灭火系统的雾化喷嘴优化设计提供一定... 根据气泡雾化技术特点和消防灭火对细水雾的要求,设计了气泡雾化喷嘴,利用计算流体动力学方法对雾化喷嘴外部流场及雾化特性进行数值模拟,并分析了连续相与离散相的耦合特性以及喷雾特性。为适用于灭火系统的雾化喷嘴优化设计提供一定的指导。 展开更多

关键词 细水雾 灭火 气泡雾化 数值模拟 喷雾特性

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某水下航行器舵机液压伺服系统建模仿真 被引量：5

13

作者 傅晓云 黎飞 李宝仁 《机床与液压》 北大核心 2010年第13期151-153,共3页

以某水下航行器舵机液压伺服系统为研究对象,建立舵机液压系统的数学模型。针对实际工况,基于AMESim仿真软件,对该液压伺服系统的动态响应特性、抗干扰能力进行仿真分析。仿真结果表明该系统具有良好的动态响应特性和较好的抗干扰能力,... 以某水下航行器舵机液压伺服系统为研究对象,建立舵机液压系统的数学模型。针对实际工况,基于AMESim仿真软件,对该液压伺服系统的动态响应特性、抗干扰能力进行仿真分析。仿真结果表明该系统具有良好的动态响应特性和较好的抗干扰能力,对实际工程应用具有一定的指导意义。 展开更多

关键词 水下航行器 液压舵机 建模 仿真

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基于反馈线性化的高压大流量气动阀阀芯位置伺服控制研究 被引量：3

14

作者 杜经民 肖海金 +1 位作者 高隆隆 李宝仁 《液压与气动》 北大核心 2014年第5期66-70,共5页

某高压大流量气动阀采用两级控制方式,先导级为高压电-气伺服阀,功率级为大流量气控滑阀,功率级滑阀阀芯位置控制性能受气源压力变化影响较大,要解决气源压力变化对功率级阀芯位置稳态控制性能的非线性影响,为此建立了阀芯动态数学模型... 某高压大流量气动阀采用两级控制方式,先导级为高压电-气伺服阀,功率级为大流量气控滑阀,功率级滑阀阀芯位置控制性能受气源压力变化影响较大,要解决气源压力变化对功率级阀芯位置稳态控制性能的非线性影响,为此建立了阀芯动态数学模型,设计了基于反馈线性化方法的控制策略,对其控制特性进行了仿真研究。仿真结果表明,该控制方法减小了气源压力变化对阀芯位置稳态控制性能的影响,使不同气源压力对应响应时间及超调量一致性较高,稳态控制精度较高,为进一步研究高压大流量气动阀奠定了良好的基础。 展开更多

关键词 高压气动阀 位置伺服控制 反馈线性化 仿真研究

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压降检漏过程中温度对漏率检测影响研究 被引量：5

15

作者 朱会学 马林 李锦云 《机床与液压》 北大核心 2010年第13期10-12,21,共4页

建立压降检漏系统的数学模型,得出温度变化、压力变化以及实际漏率之间的关系,提出直压检漏系统中基于检测压力条件下容腔漏率检测的校正方法,并分析温度变化对差压检漏系统检测结果的影响。仿真结果验证基于检测压力条件下的漏率计算... 建立压降检漏系统的数学模型,得出温度变化、压力变化以及实际漏率之间的关系,提出直压检漏系统中基于检测压力条件下容腔漏率检测的校正方法,并分析温度变化对差压检漏系统检测结果的影响。仿真结果验证基于检测压力条件下的漏率计算公式是有效的,表明差压检测法测得的泄漏量比实际泄漏量大。研究结果为压降检漏系统温度校正的深入研究提供参考。 展开更多

关键词 压降检漏 漏率 温度补偿

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新型高压电-气比例阀设计及性能分析 被引量：3

16

作者 郭浩 杨钢 李宝仁 《液压与气动》 北大核心 2008年第1期62-65,共4页

针对某复杂高压气动系统,设计了一种新型先导式高压电-气比例阀。阀芯采用平衡式滑阀结构,并设计了大容积控制腔结构,降低了主阀芯驱动力,提高了其动态性能。建立了高压电-气比例阀数学模型,对其动态特性进行了仿真研究,结果表明,控制... 针对某复杂高压气动系统,设计了一种新型先导式高压电-气比例阀。阀芯采用平衡式滑阀结构,并设计了大容积控制腔结构,降低了主阀芯驱动力,提高了其动态性能。建立了高压电-气比例阀数学模型,对其动态特性进行了仿真研究,结果表明,控制腔容积太小,会导致负载运动加速度指标不能满足系统性能要求,而控制腔容积太大,负载运动加速度趋于平缓,但其响应时间也相应变慢。在气源压力变化情况下,高压电-气比例阀输出压力和流量与外部压力变化具有较好对应关系。高压电-气比例阀在低压小流量及高压大流量的工作条件下,均能满足系统性能要求。该文研究为开发某复杂高压气动系统提供了一种新思路。 展开更多

关键词 高压 电-气比例阀 动态仿真

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高压大流量气动比例阀稳态气动力数值研究 被引量：8

17

作者 高隆隆 杨钢 李宝仁 《液压气动与密封》 2012年第8期56-60,共5页

该文针对高压大流量气动比例阀结构特点及阀芯动力学特性,建立阀芯所受稳态气动力数学模型。然而由于高压气体的可压缩性、阀口流量非线性等因素,难以采用传统气动力理论计算公式准确预测高压大流量气动力比例阀的稳态气动力,为此基于三... 该文针对高压大流量气动比例阀结构特点及阀芯动力学特性,建立阀芯所受稳态气动力数学模型。然而由于高压气体的可压缩性、阀口流量非线性等因素,难以采用传统气动力理论计算公式准确预测高压大流量气动力比例阀的稳态气动力,为此基于三维N-S方程,采用计算流体动力学(CFD)方法研究稳态气动力的变化特性。结果表明,该气动比例阀工作过程中最大稳态气动力达到气压驱动力的30%,成为影响阀芯响应速度与控制精度的主要因素,且稳态气动力与阀口开度呈强非线性关系。另外为减小稳态气动力的阻力作用以减小动力能源的消耗,应优化内流道结构,实现节能目的。 展开更多

关键词 高压大流量 气动比例阀 稳态气动力 节能 数值模拟

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基于LabVIEW的直压检漏系统温度影响试验研究 被引量：1

18

作者 李锦云 马林 +1 位作者 杜经民 李宝仁 《液压与气动》 北大核心 2011年第5期3-6,共4页

介绍基于LabVIEW软件开发平台的直压检漏系统组成及工作原理。建立了描述直压检漏系统被测容腔内气体压力、温度以及等效传热系数、漏率之间关系的数学模型。基于该模型并根据试验实际所测压力和温度数据获得等效传热系数和漏率在不同... 介绍基于LabVIEW软件开发平台的直压检漏系统组成及工作原理。建立了描述直压检漏系统被测容腔内气体压力、温度以及等效传热系数、漏率之间关系的数学模型。基于该模型并根据试验实际所测压力和温度数据获得等效传热系数和漏率在不同温度变化过程中的变化规律。试验结果表明,负压状态下被测容腔内气体压力、温度和泄漏量相互影响,微泄漏对容腔内气体的温度变化影响较小,容腔漏率随容腔内气体压力和温度升高而变小,随容腔内气体压力和温度降低而变大。等效传热系数随容腔内气体温度上升和容腔内外温差增大而减小,随容腔内气体温度下降和容腔内外温差减小而增大。本研究为直压检漏系统温度校正深入研究奠定了一定的基础。 展开更多

关键词 直压检漏 LABVIEW 温度 漏率 等效传热系数

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流量限制装置抗冲击特性建模与仿真分析 被引量：6

19

作者 朱会学 王栋 李宝仁 《液压气动与密封》 2010年第8期28-31,44,共5页

建立了流量限制装置在船用冲击指标下的振动冲击特性数学模型,并使用Simulink对其动态过程进行仿真,仿真结果表明流量限制装置抗冲击特性在船用指标下工作良好,仿真模型及结果为流量限制装置及同类阀件的抗冲击特性研究提供一定的参考。

关键词 流量限制装置 冲击 数学建模 动态仿真

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新型高压电-气比例阀缓冲气控腔性能分析 被引量：2

20

作者 郭浩 杨钢 李宝仁 《机床与液压》 北大核心 2008年第2期80-82,85,共4页

针对某控制装置中新型高压电-气比例阀提出了大容积缓冲气控腔的设计结构,以满足该阀高压力、大流量、工作范围宽的工作需求。建立了高压电-气比例阀的数学模型,分析了缓冲气控腔对该阀动态性能的影响,结果表明,增加缓冲气控腔容积,可... 针对某控制装置中新型高压电-气比例阀提出了大容积缓冲气控腔的设计结构,以满足该阀高压力、大流量、工作范围宽的工作需求。建立了高压电-气比例阀的数学模型,分析了缓冲气控腔对该阀动态性能的影响,结果表明,增加缓冲气控腔容积,可提高高压电-气比例阀输出气体流量稳定性,减弱控制装置负载加速度的振荡。此外,采用数值模拟计算的方法,对缓冲气控腔流场特性进行了研究。结果表明:该腔压力呈环状分布,腔内存在涡流;缓冲气控腔气体入口位置接近该腔压力输出平面时,其流场特性要优于气体入口远离输出压力平面的情况。 展开更多

关键词 缓冲气控腔 高压 电-气比例阀 流场特性

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