摘要：针对现有变径基圆涡旋压缩机几何模型的定量分析及优化研究不够完善的问题,给出了变径基圆涡旋压缩机从吸气过程开始直到排气过程结束的完整工作腔容积变化规律.比较了格林定理法、图解法及法向等距法的容积计算差异性,分析了产生计算误差的原因,验证了几何模型的正确性.推导了齿面积利用率的计算公式,构建了行程容积及齿面积利用率的灵敏度模型,得出基圆半径变化系数及内侧型线发生角的影响尤为显著的结论.建立了一种考虑非线性约束且以行程容积与齿面积利用率为优化目标的多目标优化分析模型.结果表明:多目标遗传算法(NSGA-II)比多目标粒子群(MOPSO)算法综合性能更佳,且相较于优化前,某款汽车空调用变径基圆涡旋压缩机的行程容积提升了6.5%,齿面积利用率降低了4.27%.该研究能为变径基圆涡旋压缩机的优化设计及定量研究提供进一步的理论参考.

摘要：针对直动式比例换向阀在实际运行工况中受到非线性摩擦干扰的问题,从基于模型的摩擦补偿角度出发,提出了一种基于反步设计法和遗传算法的联合控制算法。首先,采用受力分析法,推导了直动式比例换向阀的运动学方程,并使用斯特里贝克(Stribeck)摩擦模型描述了系统中受到的摩擦干扰的特性;然后,采用反步方法及李雅普诺夫(Lyapunov)稳定性理论,设计了自适应控制器,结合遗传算法,解决了参数自适应律中存在的参数耦合问题,并利用MATLAB软件对摩擦名义模型参数的在线辨识精度进行了测试;最后,搭建了比例阀特性实验测试平台,进行了直动式比例换向阀阀芯位置的跟踪响应测试,根据仿真结果,对基于反步设计法和遗传算法的联合控制算法的摩擦补偿及控制效果进行了验证。研究结果表明:在基于反步设计法和遗传算法的联合控制算法的控制下,阀芯位置跟踪响应误差可自动调整到1%以内;基于反步设计法和遗传算法的联合控制算法可以在基于较高精度在线参数辨识及自适应优化控制器参数的情况下,有效地消除直动式比例换向阀实际运行工况中的摩擦干扰,并对比例阀阀芯进行状态反馈自适应控制。

摘要：负压分布规律是真空预压机理研究的重要课题。通过讨论真空预压负压空间分布特点及负压相关概念,广义地定义了负压,分析了负压的测量方法及影响因素。设计高15.0 m的竖向大比尺室内模型,开展真空预压负压分布规律试验研究。试验结果表明,饱和黏土土中真空度测量存在滞后效应,本次试验真空度存在的极限深度为8.9 m;膜下真空度稳定后,零压面之上孔压及板中真空度沿深度呈对称线性分布,斜率均近似为静水压力梯度;负压沿深度为分段线性分布,在地下水位之上的非饱和段因提水做功而衰减,稳定期负压平均衰减值为21.4 k Pa,在水位之下排水板埋深范围内基本均匀分布而无衰减,稳定期平均负压为-67.0 k Pa。结合试验规律及等效排水管中气液两相流的流型分布,给出了真空预压稳定期竖向排水板中的分段线性负压边界。

摘要：以中华05骨龄标准为依据,基于骨龄图像的DICOM格式,设计和实现了桡骨骨龄80级～84级的计算机评定软件系统。系统自动对手腕部数字X光图像进行了预处理,采用区域生长法与最大类间方差法结合的方式实现了桡骨的有效分割,选取了灰度特征、纹理特征以及融合度作为骨龄特征参数,设计k近邻分类器对骨龄特征数据进行等级分类,并且结合ITK、VTK和MFC设计了一款桡骨等级评定软件,实现了桡骨等级80至等级84的计算机评定。实验结果说明,该系统的平均准确率达到85.2%,具有可扩展性和易用性的特点,丰富了计算机评定骨龄系统的应用研究。

摘要：目前环保型红炮生产多为人工手动将其端口翻边封实,难于实现自动化生产,生产效率低。通过设计一种能实现红炮筒自动化雕顶的新型雕顶刀具,并利用ANSYS/LS-DYNA有限元分析软件对新型雕顶刀具的雕顶效果进行显示动力学仿真分析,论证这种新型雕顶刀具能够在引线切割定位后,对红炮筒实现比较理想的封顶效果。为环保型红炮的自动化生产提供了可行方法,具有重要的借鉴意义。

摘要：冷冻靶是实现惯性约束聚变高能量增益的重要靶型。冷却臂是冷冻靶的重要部件之一,通过它将冷源与铝套筒相连接,用于获得靶丸内均匀氘氚冰层时所需的精确温度,同时冷却臂也用于均匀夹持铝套筒。首先测试分析了硅材料在深低温下的热传导系数,表明硅材料在该温区具有优异的热传导能力。研究了硅冷却臂结构参数对冷却臂温度场分布的影响。分析不同晶向硅冷却臂周向均匀夹持铝套筒的特性,提出基于(111)晶向硅片研制冷却臂。研究了冷却臂力臂夹持力和共振频率,并对硅冷却臂的热-结构耦合进行分析。最后设计具有16个夹持力臂的二级分叉结构的冷却臂。基于微电子机械系统技术研制了硅冷却臂样机,并测试了冷却臂的侧壁垂直度和力学特性。将研制的硅冷却臂与铝套筒进行装配,表明冷却臂中力臂的力学特性能够实现对套筒的夹持。

摘要：目前国内深水油田使用的SCM均从国外进口,价格昂贵且有技术壁垒。进行了深水SCM液压系统设计,考虑到整个水下生产控制系统的复杂性及对响应时间的要求,结合实际水下采油树参数,利用Simulation X软件对所设计的SCM液压系统进行了仿真模拟,分析了阀门操作时间及单个阀门开启对其余阀门状态的影响,根据仿真结果对蓄能器配置进行了确定,最终按照1∶1的比例装配了SCM工程样机,并完成了样机的功能测试及高压舱测试。仿真及样机测试结果表明,所设计的SCM液压系统综合性能满足目标油田的使用要求。本文研究成果为深水SCM的研究积累了宝贵经验,对实现深水SCM的国产化应用具有重要的意义。

摘要：随着阔叶木在制浆造纸工业中的广泛应用,阔叶木中的导管组分会在纸张印刷过程中产生导管黏出现象。本文介绍了阔叶木导管的结构和特点,探讨了含阔叶木浆纸张印刷过程中导管黏出的机理,并分析了导管黏出的原因,从原料、打浆、酶处理、湿部化学、施胶、印刷等方面给出了减少导管黏出的方案。

摘要：随着我国航天事业的不断发展,航天结构形式越来越复杂,有限元结构模型往往存在各种假设和简化,因此与实际结构往往存在一定的误差,特别是部件的连接、边界条件的不确定以及材料性能(尤其是复合材料)与工艺的不确定性,都会对有限元模型的分析精度产生较大影响。本文基于初始有限元模型,通过试验设计构造结构代理模型,然后采用遗传优化算法与梯度优化算法的二级优化策略进行模型修正。另一方面,在每次模型修正迭代分析之前,自动进行置信值MAC(Modal Assurance Criterion)分析,使有限元分析模型与实验结果进行匹配,提高模型修正的正确性。分析表明该修正方法具有较高的分析精度,也能对结构参数进行识别。

摘要：沪苏通长江公铁大桥主航道桥为主跨1092 m的公铁两用双塔钢桁梁斜拉桥,该桥所处长江河段为长江黄金水道中最繁忙的水域,航道宽度有限(主墩间宽约700 m),船舶交通流密集、复杂,日均船舶流量超2000艘次。大桥计划架梁吊装49次,施工周期531 d,水上架梁施工对长江主航道船舶通航影响明显。为保障大、小型船舶安全通航的水域宽度,根据相关规范进行水上交通组织方案初步设计,49次架梁作业中有34次需采取不同形式的封航措施。为尽可能减少主航道桥架梁施工对该水域交通组织的影响,优化水上交通组织初步设计方案,将主航道宽度由700 m拓宽到800 m,交通组织需临时封航次数减少至18次;针对航道拓宽条件下18次需临时封航的情况,通过采用“限大船、疏小船”的方案实现了零封航水上交通组织。