摘要：高端装备创新链中不同环节对创新方法知识的需求不尽相同,日趋复杂的创新活动已无法满足于局部、单一方法的运用。集成的创新方法知识及其优选推送,对于计算机辅助高效实现高端装备的创新设计具有重要意义。以先进轨道交通装备为例,追溯其重大科技成果的形成过程、提炼发明专利的高频普适方法,分析其中的创新特征及控制其涌现效应的关键因素,挖掘一系列创新方法作为基础信息;为使其成为可传播、学习和应用的知识,对创新方法进行规范化知识描述和单元化数据建模;构建装备领域创新方法应用情境空间,借助结构化本体语言,建立应用情境空间下创新方法知识表征数据模型,以利于知识的获取、存储、处理和调用;设计开发创新方法多维度集成的知识系统,系统化管理离散的创新方法知识;确定创新方法适用度评价指标及权重,建立其优选决策模型,提出基于统计学原理突破个人经验法的多方法序列推送方法,为程序化自动推送提供理论基础;构建创新方法知识优选与推送实施流程,并通过辅助某研发设计的应用示例,验证知识系统及实施流程的可操作性和有效性。

摘要：受限于城市空间,市域动车组往往存在较长的高阻塞比隧道运行区间。随着城市轨道交通运营速度等级的提高,匹配较高速度等级与隧道运行高阻塞比的外形优化减阻技术亟待展开。采用三维稳态、可压缩雷诺时均N-S方程和SST k-w双方程湍流模型,研究不同头型市域动车组列车在无限长高阻塞比隧道内以200 km/h运行时的气动阻力分布情况,并提出合理的优化头型选型方案。所选数值方法通过风洞试验验证了其准确性。研究结果表明:对于在高阻塞比隧道中运行的市域列车,尾车表面负压较大,列车阻力分布整体呈现尾大头小,各节车厢阻力系数分布为:尾车>头车>中间车1>中间车2,分别占比约50%,26%,14%和10%。采用的头型方案中,方案3的气动阻力性能最优,相对于原方案其气动阻力降低7%。列车头型的变化对顶部气流影响较小,而底部排障器的导流设计对底部转向架区域的气流影响较大。最后,结合不同头型列车的外形特征与阻力分布情况,总结得出了高阻塞比隧道内运行时低阻头型造型的基本特点与建议:适当提高鼻尖高度,并将排障器、头部两侧设计成向上导流、增加其流线型长度。

摘要：针对市域C型动车组空调风道的优化设计需求,在车辆方案设计阶段就需要考虑整个客室内部热舒适性指标,以及风道内部的阻力和送风均匀性情况,文章选取市域C型动车组为对象,研究其客室内部热舒适性和风道送风均匀性的参数化设计。首先,基于参数化几何建模构建了市域C型动车组客室-风道仿真计算模型,实现了客室-风道内流场气流组织计算分析;其次,应用基于Isight的多目标优化方法,构建了客室-风道多目标优化模型,基于试验设计(DOE)结果输出了代理模型,采用代理模型进行客室-风道多目标优化设计,获得了最优设计参数组合,并代入到客室-风道仿真计算模型进行了验算;最后,开展了客室-风道的参数化设计可视化结果分析,分析结果表明:经过多目标优化输出的设计参数能使客室区域达到很好的温度均匀性,且关键高度平面的微风速也符合要求。

摘要：为研究钼钛锆高温合金的单向走丝电火花线切割加工效率问题,通过25-1析因实验对影响加工效率的因素进行了筛选,得出影响显著的加工参数为脉宽、峰值电流和占空比,进而设计了三因素全因子实验并研究了显著因素对加工效率的影响。在此基础上,设计了中心复合响应曲面实验,通过实验结果拟合出加工效率的推荐公式。证实了在参数适用范围内,实际加工效率与拟合公式值吻合。此外,还分析了模型的参数适用范围及峰值电流对加工工件表面粗糙度的影响。

摘要：针对钼钛锆这一耐高温材料在航天动力系统中的特殊加工需求,开展了电火花加工钼钛锆合金的工艺特性研究。采用DOE的方法,设计了25-1析因试验对放电参数进行筛选,得到对加工效果有显著影响的3个参数;在此基础上设计了响应曲面试验,探讨了包括脉宽、占空比和峰值电流等放电参数对材料去除率和电极相对损耗率的影响,并且拟合得到了材料去除率和相对电极损耗率的推荐公式和响应曲面图。通过分析试验结果表明:(1)材料去除率受峰值电流变化的影响最明显,并且脉宽与占空比呈现一定的交互关系;(2)电极相对损耗率受峰值电流变化影响不明显,受脉宽和占空比变化影响大,而且两者呈现一定的交互关系。

摘要：文章采用计算流体力学软件,对内电混合动力机车牵引风道内流场特性进行仿真分析。针对原设计方案牵引风道各出风口风量与需求风量的不匹配问题,提出了在风道内增加挡板的多目标优化算法,研究挡板安装位置和尺寸参数对出风口风量分配的影响规律;基于上述影响规律对挡板参数进行微调,设计了16组优化模型,研究各优化模型的出风口风量与需求风量的匹配性,从而寻找最优模型。结果表明,最优模型的出风口风量与需求风量的相对误差较原设计方案显著降低,各出风口风量基本接近需求风量。

摘要：1台牵引风机通过牵引风道为3台牵引电机强迫风冷散热,鉴于3台电机的散热功率须保持一致。因此,需要保证牵引风道的3个出风口风量一致。因车内设备安装空间有限,导致牵引风道的结构复杂且完全不对称性,传统设计方法很难保证风量均匀性。为了使3个出风口的风量一致,通过流场仿真分析及结构优化设计,获得了阻力更小且各风口风量均匀性更高的牵引风道结构,合理的牵引风道送风结构满足了设计需求。

摘要：首先介绍了一种实现电弧与铣削组合的加工方法及装备。其次,为验证电弧加工在航空部件生产方面的能力及其对后续精加工工艺的友好性,利用自研的高速电弧放电与机械铣削组合加工专用机床,以具有复杂曲面特征的三元流叶轮样件为例进行五轴电弧铣削与机械铣削组合加工试验研究。结果表明,合理安排电弧加工工序,可以在实现材料高效去除的同时,取得较优的表面质量,电弧铣削中最大材料去除率达14500mm^3/min,小能量电弧加工完成后的样件表面粗糙度R_a为12.5μm,硬度为69.4HRB,较基体硬度未有明显变化,可以很好地适应切削加工要求。后续机械铣削加工过程中,刀具磨损小、加工状态稳定,最终获得粗糙度R_a1.2μm的加工表面,且由于切削余量小,有效抑制了加工变形,样件加工结果达到设计要求,充分展现了该组合加工工艺应用于具有复杂形貌特征的航空发动机零部件制造方面的可行性。

摘要：文章针对双层动车组客室内流场气流组织特性及设计难点,对客室-风道整体进行精细化建模,并评估了空调风道系统初始设计情况下的客室送风均匀性和气流组织特性,分析可优化的区域;基于分析结果,对双层动车组多层复杂风道结构内部进行了结构优化设计,并对风道优化后的双层动车组客室内流场气流组织特性进行仿真计算验证。结果表明:空调风道局部区域优化设计后,客室各风道的送风均匀性、客室区域微风速场及客室各层的风量分配都有改善,客室各层区域的送风量与设计目标理论风量更加接近。

摘要：双层动车组通过安装在客室两端车顶上的2台空调机组为上下层客室送风,因车体与内装之间空间紧凑,导致空调送风道的结构复杂且送风截面面积较小,很难保证客室内各区域的送风均匀性,从而影响了客室内温度分布的均匀性。为了保证上下层客室内的温度均匀性,提升乘客乘坐舒适性,通过流场仿真分析及多目标优化设计方法,获得了送风均匀性更高的空调风道结构。同时生产试制了优化前后的空调风道结构,并进行对比试验研究,发现试验结果与仿真结果匹配良好,并且优化后的空调风道送风均匀性明显提升。