摘要：浮式风电缩比实验一般采用传统的推力系数相似理论进行模型设计。模型机组可再现原型机组平均推力,但功率性能偏低,且动态气动相似性难以保证。本文提出一种基于最优叶尖速比映射关系的新型动态气动相似理论,并以NREL5-MW为原型机组,分别设计了传统理论和新理论下的两款模型机组。与传统模型机组相比,新模型机组除了满足推力系数相似,功率系数也可通过增加某常数与原型机组近似。纵荡-纵摇组合运动下的计算结果表明:相同的叶尖速比变化下,新模型机组的动态推力、动态功率及其系数与原型机组的相似性明显优于传统模型机组。本工作适用于风洞实验研究,可在一定程度上解决水池实验中模型机组气动性能不够准确的问题。

摘要：利用不同成分的填充材料对TC32进行TIG焊接试验,分析接头不同区域的显微组织和力学性能。结果表明,采用TC4实心焊丝、TC32药芯焊丝和Ti-Al-V-Zr系药芯焊丝所获的焊接接头组织均不同,焊缝区宏观形貌均由上中部柱状晶区和下部等轴晶区组成,热影响区均出现三个不同的亚区;三种焊接接头的热影响区硬度显著高于母材,且每组接头的显微硬度在上、中、下区域有相同变化趋势;在焊态条件下,接头的抗拉强度与母材相当,但塑性较差。研究表明,药芯焊丝与实心焊丝相比较,药芯焊丝更容易产生气孔缺陷,导致接头的强度和韧性降低。

摘要：为模拟高超声速风洞中水蒸汽凝结现象,设计了一种基于稀疏波反射原理的凝结实验系统,采用“空间等效时间”思想,在固定位置测量流场随时间的变化,实现了0.14~1.4ms亚毫秒时间尺度的凝结。通过吸收光谱测量方法实现了凝结过程中流场温度、水蒸汽含量的高时间分辨率(100kHz)测量,对小时间尺度凝结现象的影响因素进行了分析。结果表明:不同亚毫秒时间尺度下凝结规律相同;水蒸汽含量或试验段初始压力增加,凝结发生越快,即喷管中的凝结位置越靠前,而发生凝结时的拐点温度越高;初始压力与水蒸汽含量不变时,压力下降速度越快,发生凝结位置越靠前,发生凝结时拐点温度相同。

摘要：采用灰色关联分析对影响拉延筋阻力的因子进行分析,获得主要的影响因子。利用拉丁超立方试验设计方法对主要因子进行取样,利用DYNAFORM软件对方盒件成形进行仿真,得到样本数据。以成形件中的减薄、增厚和主应变为输入,以拉延筋几何参数为输出,建立拉延筋参数的反求模型。利用遗传算法优化反向传播(Back propagation,BP)网络权值,通过与单纯使用BP进行映射得出的几何参数预测值进行比较,该模型的精度得到很大提高,表明基于遗传算法(Genetic algorithm,GA)优化的BP神经网络的模型能极大提高预测能力。基于GA-BP模型,以拉延筋几何参数为输入,增厚为输出目标,利用训练好的优化权值,获得拉延筋几何参数与成形件增厚的非线性映射关系式,并再次利用遗传算法对其优化,获得最佳的拉延筋几何参数。通过比较优化前后的数值仿真结果,优化后的拉延筋能极大地提高板料成形性能。

摘要：板料拉深成形工艺中,由于设计参数波动的影响,导致在传统最优工艺条件下成形件质量不够稳健。该文采用板料成形有限元仿真、代理模型,并结合稳健设计思想,提出基于Dual-Kriging模型的稳健设计方法。筛选影响成形质量的主要模具几何、工艺参数,并确定其相应波动范围;基于有限元仿真,运用Kriging模型,建立设计参数与成形质量的函数关系;根据参数波动情况,基于第一重Kriging模型以及Monte Carlo模拟,运用Kriging模型,建立设计参数与成形质量期望与方差的第二重模型;运用基于拥挤距离的粒子群算法,以及灰色关联分析进行多目标优化,完成设计参数的稳健设计。将该方法运用于NUMISHEET 93的方盒件拉深成形,与传统确定性优化设计相比,可有效减少成形质量的波动范围以及不确定性分析的计算量,提高成形件的稳健性。

摘要：本表决器是在学习美国ＷＯＯＤＷＡＲＤ调速器公司三选二多数表决原理的基础上研制的，它体现了国外可靠性理论的先进性和实用性。使用本表决器可大大提高汽轮机数字控制系统的可靠性。

摘要：采用人工鱼群算法与BP神经网络相结合的方法建立了分块压边力与成形质量的映射关系。首先以分块压边力为设计变量,通过基于最大最小原则的拉丁超立方取样设计方法抽取了BP神经网络的训练样本,并将通过仿真软件获得的成形质量指标作为BP神经网络的训练输出;其次通过人工鱼群算法优化的BP神经网络建立了分块压边力与成形质量的映射关系;然后采用粒子群算法对该映射函数关系式进行优化,得到最优分块压边力;最后将该最优分块压边力成形效果与整体压边力成形效果进行对比,结果表明成形效果大大改善。研究表明,采用该方法可以快速计算最优分块压边力,克服了分块压边力计算困难的缺点。

摘要：为了提高板料成形件质量,提出了一种等效拉延筋阻力模型.该拉延筋阻力模型在平面应变假设的前提下,考虑中性层偏移、鲍辛格效应等多种因素影响,通过与经典的Nine试验数据比较,证明了该模型的准确性.以翼子板为成形对象,结合改进的等效拉延筋阻力模型,采用非线性优化算法对拉延筋结构进行优化设计.利用优化获得的等效拉延筋阻力反求拉延筋几何参数,建立成形中的实体拉延筋仿真模型,获得了质量较好的成形件.研究结果表明该等效拉延筋阻力模型能够较好地适用于板料成形中.

摘要：为了增加板料产品的使用寿命和稳定性,降低不可控因素的波动,需要进行稳健设计。传统的稳健设计没有考虑可控因素和不可控因素之间的交互作用,导致板料产品的稳健性不能得到保证。结合响应面法和容差稳健模型,综合考虑可控因素和不可控因素的交互作用,以NUMISHEET93方盒件为例对其进行稳健优化设计。采用中心复合设计方法创建包含可控因素与不可控因素交叉的响应面模型,利用目标函数和约束函数的均值、方差建立含交互作用的容差稳健模型,将优化结果与确定性优化结果分别进行蒙特卡洛模拟并对比。结果表明,成形件的稳健性有显著提高,说明该稳健性优化方法在板料成形领域可行。

摘要：人工捕捞海参不仅劳动强度大,而且作业危险系数极高,高昂的捕捞成本导致海参的市场推广范围较小。采用水下机器人代替人工进行海参捕捞作业已成为研究热点,但受限于海参捕捞效率低、参体损伤大、机器人运动控制精度要求高等因素,目前市场上还没有成熟的海参捕捞机器人。基于此,文中设计一种以海参为主要捕捞对象的履带式水下机器人,根据海参捕捞作业的要求,通过理论计算和数值模拟方法详细设计机器人的吸捕机构、耐压控制舱、推进系统三大关键部件。然后,通过分析与流体的相互作用,创建简化后的机器人有限元模型,对其在流场内水平直航和水平斜航时的水动力学性能进行分析。文中研究工作对机器人的样机制作和成熟推广具有重要的参考价值。