GC-DA1型液压传动测试实验台　 液压传动综合教学实验台主要用于各类工科大专院校的液压传动课程的实验教学。它采用先进的力士乐型液压元件和独特的模块化，直接构成插接方便的液压系统。学生通过自选式的实验，对液压系统的组成、液压系统的工作原理、压差与流量的特性、主要元部件的静、动态特性测试以及各种液压回路的测试有深刻的认识，从而提高了学生对液压系统的动手能力、设计水平,以及综合能力的运用。                                                   一、主要特点: 1、实验台结构：2.0mm金属板材制作，带有液压元件储存箱，表面亚银喷塑工艺处理美观大方，面板阳极氧化处理，T型槽铝型材操作平台。 2、元件模块化：各液压元件为独立模块设计，配有方便安装的底板，可以随意在通用铝合金型材板上组建各种实验回路，操件简单快捷。 3、连接 方 式：闭合式防漏快插接头使实验回路的组装更简便、快速可靠，连接密封性能好、不漏油、清洁、干净。 4、液压阀件性能：采用标准的工业级元件，国内名牌产品性能可靠、精度高。 5、软件及实训CAI课件： 提供功能强大的液压系统仿真软件。 液压仿真教学软件：可提供液压回路仿真设计及实训CAI课件，不仅可以对液压阀的结构进行演示，还可设计液压回路，并进行参数调整及仿真动作。学生不仅理解了减压阀的工作原理，而且有了亲临实际的感觉。软件具有以下功能： 软件可提供大量的液压标准元件图库，并可在回路中设置相关元件的技术参数。 b.软件可设计并绘制符合工业标准化的回路图，包括：液压回路图、电气控制电路图、液电-控制回路，并可列出元件表、输出图纸。 c.所设计的回路可进行动作仿真。包括：动作的点动、自动、暂停等多种形式 软件能够判别回路设计是否正确，并给出提示。     6、测量仪器：传感器测试精度可达到0.5级精确测量精度。 7、可扩展实验：在保证设备稳定的情况下提供极强的可扩展性，大铝合金面板组装平台为扩展提供了必要的硬件基础。 该设备能适应现代实验教学的先进性、开放性和可扩展性三个层次的实验教学要求，充分体现了该设备的机电一体化教学的多功用性。 A．部分机型软件对用户开放，供业主进行二次开发及科研设计。 B．在保证现有实验的前提下还可进行气动硬件的搭接，进行相应的气动实验； C．在硬件支撑下还可实现送料机构、机械手抓取机构、挖掘机机构等扩展实验。  8、易维护  易维护设计，维护检修工作量小，脱油前和脱油后元件分开放置、并设有回油盘可对资源进行回收实现二次利用。因为独特的防护和易维护设计，需维护的器件特别少且易于维护，运行状态下可以方便简单地维护，整机维护一次最多不超过1小时，工作量极小，且不需要经常维护。极大地提高了系统的灵活性  先进性、安全性、稳定性、可管理性以及可扩展性的全面要求 9、控制多元化：软件控制、PLC控制 、继电器控制 、时间继电器控制、手动控制等，。 10、系统安全性能：采用进口电机泵组，噪音低、压力流量自动限压。液压元件的*承受压力为31.5Mpa,额定工作压力为6.3Mpa，是安全的液压实验系统。电源带漏电保护，漏电（漏地电流超30mA自动断电）自动断开总电源，控制电路均为24V直流安全电压。 二、实验项目： 1.标准系列液压元件工作原理认识实验 液压元件能测试实验， (1) 液压泵的特性测试 1). 液压泵的空载性能测试 2). 液压泵的效率特性测试（机械效率、容积效率、总效率） (2) 溢流阀的特性测试 1). 溢流阀的静态特性测试(包括：调压范围、压力振摆、压力偏移、内泄露量、压力损失、卸荷损失，启闭特性)    (3) 减压阀的特性测试 1). 减压阀的静态特性测试（调压范围、压力振摆、压力偏移、内泄露量） 2). 减压阀的进口-出口特性曲线的测试 3). 减压阀出口压力-流量特性曲线的测试  (4) 调速阀的特性测试       1).变负载速度-负载特性和功率特性的测试       2).恒负载工况下功率特性的测试 3).进油调速阀调速的特性测试 (5) 节流阀速度负载特性测试 　　   1).变负载速度-负载特性和功率特性的测试 2).恒负载工况下功率特性的测试 （6）顺序阀的特性测试实验 1).压力特性测试 2.10大类扩展可达 90余种典型回路 （1）液压回路性能实验 1．节流节流调速回路性能实验      2. 回油节流调速回路 （2）压力控制回路          3.溢流阀调压回路        4. 多个溢流阀的二级调压 5.液压泵的调压回路 （3）减压回路          6.减压阀的速度控制回路       7.减压阀的二级进给回路 （4）卸荷回路        8．换向阀的卸荷回路        9．溢流阀与压力继电器的卸荷回路        10．先导式溢溢阀的卸荷回路 （5）平衡回路        11．顺序阀的平衡回路       12.单向节流阀的平衡回路 13.采用液控单回阀的闭锁（平衡）回路； （6）调速回路 流量阀短接的速度换接回路    15.变量泵—调速阀调速回路        16.差动回路 （7）液压缸同步回路        17.液压缸串联同步回路        18.节流调速阀的同步回路 （8）液压缸顺序动作回路        19.压力继电器的顺序动作回路  20.顺序阀的顺序动作回路        21.电容式接近开关的顺序动作  22.行程阀的顺序动作 　　　 23. 时间继电器控制的顺序回路 （9）缓冲回路        23.节流阀的缓冲回路          24.溢流阀的缓冲回路 （10）锁紧回路       25.单向阀的锁紧回路          26.电滋阀的O型中位机能的锁紧回路       27.液控单向阀的锁紧回路 　　(11).换向回路 　　　 28.电磁换向阀的换向回路　　　　 5、可编程序控制器（PLC）电气控制实验，机电液一体控制实验形式。         （1）、PLC的指令编程，梯形图编程的学习         （2）、PLC编程软件的学习及使用         （3）、PLC与计算机的通讯，在线调试、监控         （4）、PLC对液压传动控制的优化          (5)、PLC控制的连续往返回路 　　　　 (6)、PLC控制的延时返回的单往复回路 　       (7)、PLC控制的压力继电器顺序动作回路 　　　 　(8)、PLC控制的行程开关顺序动作回路 6.部分液压组态回路，总共20个组态仿真回路 组态仿真软件：该组态软件能直接与液压实验台的硬件进行通讯和控制，并且组态王中的I/O也直接能与PLC的I/0 进行通讯，可在计算机屏幕上形象的把液压油的流动方向、各种液压阀内部阀芯的工作状态、油缸的工作过程和泵的工作原理实时的显示出来。 三、技术参数 ①  实验工作台 实验工作台由金属板材主体与铝合金型面板(T型钩槽)等构成。 实验台尺寸：长×宽×高=1600mm×650mm×1850mm    (其包装后约500kg) ②  液压泵站 系统额定工作压力：7Mpa。（*可至10Mpa） ⑴. 电机—泵装置（1台） 变量叶片泵：单向，公称排量6.67 mL/r 电机：三相交流电压， 1.5KW，转速1450r/min (2). 电机—泵装置（1台） 定量叶片泵：单向，公称排量8 mL/r,额定压力6.3MPa 电机：三相交流电压， 1.5KW，转速1450r/min (3).油箱：公称容积60 L；附有液位、油温指示计，吸油、回油滤油器，安全阀等 ③  常用液压元件 以北京华德力士乐技术元件为主，配置详见配置清单。 每个液压元件均配有油路过渡底板，可方便、随意地将液压件安放在铝合型面板上。 ④  电气测控单元 可编程序控制器(PLC)：三菱FX1s-20MR系列， I/O口20点，继电器输出形式，电源电压：AC 220V/50Hz；控制电压为DC24V，设有手动，自动，顺序等控制功能，安全可靠，方便灵活；配有压力表、流量计、转速表等测量工具。   置清单 一、液压实验台部分 序号 名  称 规 格 型 号 数 量 备 注 1.           实训桌 1650×650×1800，4只2600承载万向滚轮,采用1mm-2mm厚度钢压制而成；导轨式抽屉，亚光喷塑烤漆工艺外表美观大方。 1只 自制 2.           实训屏 1210×790×20　2.5mm 配合过渡底板进行搭接 1只 自制 3.           压力出口分配器 130×100×25铝型材 1只 开模自制 4.           压力回油分配器 130×100×25铝型材 1只 自制 5.           元件存入柜 880×650×600　钢制，亚光喷塑 1只 自制 二、液压泵站部分 序号 名  称 规 格 型 号 数 量 备 注 6.           驱动电动机 采用铣铁外壳运转躁音低于50分贝，卧式Vp-12 2台 神宇 7.           变量叶片泵 公称排量6,67mL/r 1只 神宇 8.           油箱 60L，金属钢板折边制作，盖边加厚材料作支撑，表面喷塑，外形美观大方 1只 自制 9.           空气滤清器 活动网口径φ32，通过流量大于20L/min 1只 过滤精度300目 10.       滤油器 MF-03 过滤精度200目 1只 油升 11.       油温油面计 镀铭铁质外壳 1只 油升 12.       4分水管 300mm 1只 自制 三、液压执行元件 序号 名  称 规 格 型 号 数量 备 注 13.       双作用液压缸 行程200mm，杆径与活塞比1：2 2只 中国正控液压 四、液压实验台元件配置 序号 名  称 规 格 型 号 数量 备 注 14.       节流阀截止阀 DV10单向节流阀 ,螺纹口径M16,流量24L/min ,*压力35MPa 2只 北京华德 15.       单向阀 S10,流量:30L/min ,最高压力31.5 MPa螺纹口径 M16 2只 16.       液控单向阀 SV10, 口径: φ10,*流量:80L/min ,最小启动压力:0.5MPa 2只 17.       直动式溢流阀 DBDH6 1只 18.        顺序阀  DZ10*流量:150L/min,*压力:31.5MPa ,压力调节范围:0.3-21 MPa,配置铝安装底座 2只           力士乐技术               19.       调速阀 2FRM5, control flow 0.05-4L/min ,free flow 20L/min max pressure 工作压力21 MPa ,配置两口流路板,螺纹口径M16 2只 20.       减压阀 DR10口径: φ6 *流量60L/min ,压力调节范围:0.3-25 MPa ,*压力31.5MPa, 配置铝安装底座 1只 21.       二位四通电磁换向阀(单) 两位四通 ,流量:60L/min 配过渡油路板,口径φ8,直流24V线圈,配导线接插件，带LED显示 2只 22.       二位三通电磁换向阀(单) 两位三通 ,流量:60L/min 配过渡油路板,口径φ8,直流24V线圈,配导线接插件，带LED显示 1只 23.       三位四通电磁换向阀(O) 4WE6E三位四通 流量:60L/min 配过渡油路板,口径φ8,直流24V线圈,配导线接插件，带LED显示 1只 24.       三位四通电磁换向阀(M) 4WE6G三位四通 ,流量:60L/min 配过渡油路板,口径φ8,直流24V线圈,配导线接插件，带LED显示 1只 25.       二位四通手动换向阀 4WMM两位二通 ,流量:60L/min 配过渡油路板,口径φ8,直流24V线圈,配导线接插件，带LED显示 1只 26.       压力继电器 HED40A15 弹簧管式 1只 27.       四通 铝型材，铝锭AL6063精致开模制成 2只 自制 28.       五通 铝型材，铝锭AL6063精致开模制成 2只 自制 29.       甘油式压力表 10MPa 硅油耐震 内红色标签分别显示MPa值和psi值 3只 台湾 五、液压实验台辅件 序号 名  称 规 格 型 号 数量 备 注 30.       高压油胶管 各种实验台适用尺寸油管，两端为公制螺纹，闭锁式接头胶层内置钢丝，耐压值28MPa 1套   31.       开闭式快换接头（公接头） 8通径，带自动闭合功能，接插不漏油 1套 自制 32.       开闭式快换接头（母接头） 8通径，带自动闭合功能，接插不漏油 1套 自制 33.       液压油 普力抗磨液压油32# 40升 中国石化 34.       固定支架 每个支架带T型固定锁紧旋扭 4只 自制 六、液压实验台仪器仪表 序号 名  称 规 格 型 号 数 量 备 注 35.       转速传感器 二线 1只 沪工 36.       流量传感器            LW6 1只 上海 37.       流量显示仪表            1只 上海 38.       电感式接近开关 PNP型 24V 0.5A，二线制，线长1.2米，绝缘等级高，耐油，耐腐蚀 4只 中国沪工 七、液压实验台电气控制单元 序号 名  称 规 格 型 号 数 量 备 注 39.        编程器（PLC） FX1S-20MR 1只     　三菱 40.       编程电缆 1.5米 1套 　　　三菱 41.       开关电源模块 WV分别输出DC24V 4.5ADC12V 1.5A 1只 台湾明纬 42.       电源启停模块 含三相四线漏电保护（输出380V/220V） 1套 HGG（海格） 43.       时间继电器模块 HB48内含延时、累时、频率、转速计数等32种功能，并提供DC9V输出 １只 ZN48 44.       交流接触器 施耐德 1只 华通 45.       按钮模块 启动按钮，停下按钮，，可编程控制器输入输出等 1套 华通 46.       三相功率表 测电机功率 1套         浙江 47.       液压仿真软件 中文版 1套 费斯托 48.       液压回路仿真软件 MGCS 1套 峰启 49.       元件仿真软件 SOLD 1套 峰启 八、液压实验台易损件 序号 名  称 规 格 型 号 数 量 备 注 50.       密封胶带 （生料带） 1卷 8通径 51.       密封组合垫片 Φ16 2只 上海 52.       开闭式接头 双闭锁接头 1套 自制 53.       按钮开关 安装孔Φ10 1只 正泰 54.       保险丝 5A 10只 正泰 55.       电器插头、插座 上海精艺 1套 正泰 56.       电源线 5米 1条 昆山 57.       三相四线插头 16A 1条 公牛 九、液压实验台常用工具、资料 序号 名  称 规 格 型 号 数 量 备 注 58.       活动扳手 6” 1把 上海沪工等 59.       呆口扳手 17-19 1把 60.       内六角扳手 1.5mm – 10mm 1套 61.       螺丝刀  一字型 十字型共2把 1套 62.       尖嘴钳 沪工 1把 63.       实验台说明书 纸质 1册 操作说明书 64.       实验指导书 纸质   实验指导书 65.       各仪表说明书 纸质 1册 仪表说明书 66.       编程手册   1张 电子版 67.       传感器说明书 纸质 1册 传感器说明书       上一篇：GC-130L型 透明液压PLC控制教学实验台 下一篇：GC-D15型 透明液压PLC控制教学实验台

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本项目以国家自然科学基金 重点项目、国家杰出青年科学基金项目等为依托，历时十余年研究，建立了粗粒 土颗粒破碎机理与塑性本构理论。主要取得的科学发现点如下：(1) 针对传统强度理论无法描述粗粒土的颗粒破碎、各向异性、尺寸效应 等问题，建立了粗粒土三维统一非线性强度理论。该强度理论能够准确地模拟粗 粒土因颗粒破碎所导致的偏平面及子午面上非线性的强度特征；能够合理地反映 粗粒土因自重产生的横观各向同性的强度特征；能够准确地模拟粗粒土复杂的各 向异性的强度特征；还能够合理地反映粗粒土三维尺寸效应的强度特征。(2) 提出考虑中主应力影响的粗粒土三维边界面本构理论。试验表明，粗 粒土剪胀特性与中主应力系数相关，据此提出了考虑中主应力影响的粗粒土三维 应力-剪胀方程。针对传统本构模型无法描述中主应力对应力变形影响的问题， 建立了考虑中主应力影响的粗粒土三维边界面本构模型。在边界面理论框架下， 建立了屈服面与边界面的演化规律，获得了应力变形特征。(3) 提出颗粒破碎影响的状态相关塑性本构理论。试验发现粗粒土颗粒破 碎会导致颗粒级配发生变化，细颗粒填充粗颗粒孔隙，进而使得临界状态线发生 移动，并伴随能量散耗，因此，提出了考虑颗粒破碎的三维临界状态面及临界状 态理论。粗粒土在压缩和剪切作用下，颗粒破碎，并具有状态相关性，因此，提 出了考虑颗粒破碎的应力-孔隙耦合状态方程。根据所提出的考虑颗粒破碎三维 临界状态面，建立了考虑颗粒破碎影响的状态相关塑性理论。

我国粗粒土分布广泛，在强震、高应力等复杂应力条件下，高土石坝、高边 坡和岛礁工程中，粗粒土易产生颗粒破碎，导致其级配发生改变并伴随能量耗散, 从而引起边坡及坝体变形失稳破坏。研究粗粒土在颗粒破碎情况下的本构模型以 及评价工程安全稳定是目前粗粒土研究的热点问题。本项目以国家自然科学基金 重点项目、国家杰出青年科学基金项目等为依托，历时十余年研究，建立了粗粒 土颗粒破碎机理与塑性本构理论。主要取得的科学发现点如下： (1)  针对传统强度理论无法描述粗粒土的颗粒破碎、各向异性、尺寸效应 等问题，建立了粗粒土三维统一非线性强度理论。该强度理论能够准确地模拟粗 粒土因颗粒破碎所导致的偏平面及子午面上非线性的强度特征；能够合理地反映 粗粒土因自重产生的横观各向同性的强度特征；能够准确地模拟粗粒土复杂的各 向异性的强度特征；还能够合理地反映粗粒土三维尺寸效应的强度特征。 (2)  提出考虑中主应力影响的粗粒土三维边界面本构理论。试验表明，粗 粒土剪胀特性与中主应力系数相关，据此提出了考虑中主应力影响的粗粒土三维 应力-剪胀方程。针对传统本构模型无法描述中主应力对应力变形影响的问题， 建立了考虑中主应力影响的粗粒土三维边界面本构模型。在边界面理论框架下， 建立了屈服面与边界面的演化规律，获得了应力变形特征。 (3)  提出颗粒破碎影响的状态相关塑性本构理论。试验发现粗粒土颗粒破 碎会导致颗粒级配发生变化，细颗粒填充粗颗粒孔隙，进而使得临界状态线发生 移动，并伴随能量散耗，因此，提出了考虑颗粒破碎的三维临界状态面及临界状 态理论。粗粒土在压缩和剪切作用下，颗粒破碎，并具有状态相关性，因此，提 出了考虑颗粒破碎的应力-孔隙耦合状态方程。根据所提出的考虑颗粒破碎三维 临界状态面，建立了考虑颗粒破碎影响的状态相关塑性理论。

地下水，全世界普遍的淡水资源，是农业灌溉、民生用水、经济发展等方面的重要水源。2019年9月河海大学水文院黄璟胜教授团队在国际期刊《Journal of Hazardous Materials》（2019年影响因子达7.650，环境科学与环境工程领域排序前5%）发表题为“Analysis of radially convergent tracer test in a two-zone confined aquifer with vertical dispersion effect: Asymmetrical and symmetrical transports”高水平论文，在地下水修复人才培养与科学研究方面迈出重要步伐。随着地下水污染的急剧增加，示踪试验对地下水修复具有重要意义。径向示踪试验解析模型存在因子参数物理意义不完整的问题，非径向数值模型虽然避免了因子参数，但存在网格建构困难与计算耗时两个问题。本篇论文完善了径向示踪试验模型，定义模型的因子参数、示踪剂初始浓度、稳态浓度三者的本构关系，赋予因子参数完整的物理意义，阐明了径向与非径向两种模型在特定情况下存在相同的浓度穿透曲线。通过含水层厚度、弥散度、特性长度三者组成的无量刚参数设置观测井，实际的三维污染传输可简化为二维、甚至一维传输，不仅揭示了弥散现象与稀释机理，更能有效排除不敏感参数，大幅提高参数估计反问题的计算性能，提升获得全局最佳解的概率。研究成果开启了地下水溶质运移的新思维、新见解，对推动示踪试验的高效应用以及实现地下水修复、解决实际的水资源需求具有重要意义。

项目取得如下创新成果：1、提供钢网格结构整体失效机理及精细化分析方法，为钢网格结构的抗震、稳定设计提供精细化分析方法。国外同类产品水平，在工程中替代了进口材料。2、提供复杂节点失效机理及补强技术，为复杂节点形式的应用提供理论依据和分析方法。3、钢网格结构抗倒塌性能及提升技术，为钢网格结构抗倒塌设计提供理论基础。项目技术成功应用于北京奥运会老山自行车馆、北戴河火车站站台雨棚等多项大型钢网格结构中，提高了工程结构的安全性。该项目授权发明专利３项、实用新型专利５项。发表论文60余篇，其中SCI检索10篇、

对称空间中流动和传热机理研究及其工程应用研究，对从具有对称结构 的锅炉炉膛内流动问题抽象出的二维流动模型进行了数值模拟，探讨在这种对称 结构下出现的非对称流动机理。研究表明，对于具有完全对称结构的流动问题， 由于内部的原因可能出现非对称的流场，为分析锅炉炉膛中出现的热偏差机理提 供了基础。

Mpa六聚体除了与真核生物蛋白酶体调节颗粒Rpt1-Rpt6蛋白六聚体以及古细菌PAN蛋白六聚体具有一定的结构同源性之外，还具有一些明显不同的结构特征：（1）结核杆菌Mpa具有形成双环的两个串联寡核苷酸/寡糖结合（OB）结构域，而古细菌蛋白酶体相关ATPase调控颗粒（PAN）和真核生物蛋白酶体ATPase调控颗粒复合体（Rpt1-6）每个蛋白亚基都只具有单个OB结构域；（2）Mpa在具有蛋白酶体活化功能的C末端之前具有一个泛素样的β-grasp结构域，而古细菌PAN和真核生物Rpt1-6蛋白复合体并不具有这样的一个β-grasp结构域 由于β-grasp结构域的存在，Mpa六聚体中各个蛋白亚基C末端被埋在结构核心中而没有暴露在蛋白复合体结构的表面，这就影响了C末端的GQYL基序与20S 蛋白酶体复合体的对接，从而阻碍了六聚化的Mpa与七次对称的28聚体的蛋白酶体相互作用。我们通过功能研究进一步解释了为什么单独的Mpa六聚体在体外情况下不能有效结合蛋白酶体核心颗粒并启动蛋白质特异性降解，结合晶体结构域功能研究，我们提出了结核杆菌蛋白酶体ATPase调控颗粒Mpa与20S蛋白酶体复合体这一分子量超过1100KDa蛋白质机器的作用模型