摘要：极地科考破冰船作为一种需进行破冰作业和远距离大洋航行的特殊船型,在设计上需同时考虑静水阻力和冰阻力的影响。采用CAESES软件搭建优化设计平台,通过自由曲面变形方式对影响冰阻力明显的船首区域进行型线变换,采用势流方法和经验公式分别求解船舶受到的静水阻力和冰阻力。将这2种阻力的加权和作为目标函数,结合NSGA-Ⅱ算法对阻力最佳的船体线型进行搜索,实现对船型的快速优化。研究结果表明,采用该优化方案能使船体冰阻力下降5%,而静水阻力几乎没有变化,新船型满足所需的阻力优化要求。

摘要：为提高物流AGV机器人的作业效率和安全性,设计适合货物存取的小体积举升系统,该举升系统具有左右对称分布的单级双剪叉机构。基于简化的举升机构三维模型,进行了静力学特性分析,并检验了力学模型的准确性;构建了以剪叉臂内径高和宽、壁厚为变量,以结构体积为目标函数,以最大变形量和最大等效应力为约束条件的优化数学模型,采用零阶算法对设计变量进行优化,得到合适的剪叉臂结构参数;经校核新结构的强度符合设计要求,仿真实验验证基于零阶算法设计的举升机构剪叉臂结构合理性,为相关举升构件的优化设计提供了参考。

摘要：在预热400℃的锻态TA15合金基材上,应用激光沉积制造技术制备了具有3层梯度层的TA15/GH4169梯度结构,研究了GH4169含量对各梯度层组织与性能的影响。利用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线能量色散谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)、显微硬度计、摩擦磨损试验机对沉积样件进行了显微组织观察、元素分布检测、物相检测、显微硬度与室温耐磨性能分析。研究表明,所制备的沉积试样无宏观裂纹缺陷且组织致密。沉积态TA15侧组织为贯穿多个沉积层的β柱状晶组织,晶内为典型的网篮组织,GH4169侧为沿沉积方向生长的柱状晶组织,枝晶间析出不规则的Laves相,过渡区内形成了两相固溶体和脆性金属间化合物(Ti_(2)Ni,TiNi_(3))。各梯度层随GH4169含量的增加,显微硬度和耐磨性能均不断提高,25%TA15性能最好,其硬度和摩擦系数分别为HV_(0.2)537和0.33,较100%TA15梯度层硬度值提高了97%,摩擦系数降低了72%。本研究将为最终成形TA15/GH4169梯度复合结构提供参考依据。

摘要：实验辨识机器人动力学参数是获取基于模型的控制器参数的主要方式。针对一般方法仅能辨识线性动力学模型从而辨识精度不高的问题,提出采用人工蜂群(Artificial bee colony,ABC)算法辨识机器人动力学模型。通过Newton-Euler法建立关节型机器人的刚体动力学模型,并用低速动态特性更佳的非线性摩擦模型描述关节间摩擦特性,代替传统的库仑-黏性摩擦模型。优化辨识实验所用的激励轨迹,采集实验数据进行必要的预处理后,采用ABC算法辨识机器人动力学参数。结果表明,ABC算法能够精确辨识动力学参数,基于辨识结果的预测力矩抑制了误差峰值的出现。应用辨识结果设计基于模型的前馈控制器,实验结果表明基于模型的控制器能够提高轨迹跟踪精度。

摘要：针对带负载工况下六自由度关节型工业机器人动力学模型的辨识问题,提出了一种带负载机器动力学模型的参数辨识方法。在获得机器人本体动力学模型的前提下,用Newton-Euler法建立负载动力学模型进行补偿,设计激励轨迹获取负载贡献的力矩,然后用加权最小二乘法辨识出负载模型中未知参数。最后对得到的带负载完整机器人动力学模型进行验证与分析,结果表明通过辨识得到的预测力矩与测量力矩有较好的跟随性,所提出的辨识方法具有一定的工程参考价值。

摘要：为提高重载物流AGV机器人的路面适应能力,设计适合物流仓储车间的AGV移动系统。为该系统构建纵臂式独立悬架,具有调节机构以改变减振器角度和纵臂长度。基于简化的悬架系统支架模型,进行静力学特性分析;构建以支架不同尺寸参数为变量,以结构质量为目标函数,以最大变形量和最大等效应力为约束条件的优化数学模型,采用受控精英多目标遗传算法对设计变量进行优化。校核优化后结构强度和刚度满足使用要求,证明了结构优化的合理性,实现了构件精益制造,提高了材料的利用率。

摘要：The design of non-noble metal heterogeneous catalyst with superior performance for selective hydrogenation or transfer hydrogenation of nitroarenes to amines is significant but ***,a single-atom Fe supported by nitrogen-doped carbon(Fe_(1)/N-C)catalyst is *** Fe_(1)/N-C sample shows superior performances for the selective hydrogenation and transfer hydrogenation of nitrobenzene to aniline at different *** functional theory(DFT)calculations show that the superior catalytic activity for the selective hydrogenation at lower temperatures could be attributed to the effective activation of the reactant and intermediates by the Fe_(1)/***,the excellent performance of Fe_(1)/N-C for the selective transfer hydrogenation could be attributed to that the reaction energy barrier for dehydrogenation of isopropanol can be overcome by elevated temperatures.

摘要：可重构智能表面(reconfigurable intelligent surface,RIS)在无线通信系统中能够提高信道性能。为了降低传统波束成形方案中功率分配的复杂度,结合毫米波(millimeter wave,mmWave)特点建立信道模型,提出一种基于正交匹配追踪(orthogonal matching pursuit,OMP)和统一信道分解(uniform channel decomposition,UCD)的RIS辅助mmWave多输入多输出(multiple input multiple output,MIMO)系统混合波束成形设计方案。利用视距(line of sight,LoS)信道的到达角(angle of arrival,AoA)和离开角(angle of departure,AoD)设计了RIS的反射矩阵。该方法不需要复杂的功率分配,能够使得多个并行数据流具有相同的信道增益。仿真结果表明,该混合波束成形方案具有更好的误比特率(bit error rate,BER)性能及频谱效率。

摘要：利用设计的竖直平板结霜实验台,对自然对流条件下深冷表面结霜进行实验研究,得到结霜前期深冷表面温度、霜层厚度以及通过深冷表面的热流密度随时间的变化规律;同时实验观测了霜层生长形态,得到不同时刻霜层生长图像。通过对霜层生长进行分形分析,在应用分形理论获得实际霜层有效导热系数的基础上计算得到了结霜时通过深冷表面的热流密度。结果表明,在结霜前期热流密度先增大后逐渐减小,变化波动较大,造成翅片管气化器在深冷工况下运行的不稳定。此外,计算热流密度与实验测得热流密度较好的一致性,也验证了将分形理论引入导热模型以分析霜层传热特性的可行性。

摘要：为了研究穿越纵向非均匀场地的沉管隧道地震反应规律,进行了沉管隧道穿越砂土-黏土场地和均匀砂土场地两种工况的振动台试验。沉管隧道模型材料主要为微粒混凝土和镀锌钢丝,接头材料为橡胶,模型缩尺比为1/30,采用层叠剪切箱装填黏土和砂土构成纵向非均匀场地,输入荷载为不同峰值的El Centro波和Kobe波。采集土层和隧道不同观测点处的加速度和应变等数据并进行分析,研究在不同性质土层中的沉管隧道地震反应的特点,分析纵向非均匀场地对于沉管隧道地震反应的影响。试验结果表明砂土和黏土不同的动力特性会导致沉管隧道地震反应各异:穿越非均匀场地沉管隧道加速度反应、应变反应和管节间相对位移反应明显异于均匀场地沉管隧道,且在输入不同峰值的地震波下呈现不同规律。试验结果可供沉管隧道抗震设计参考。