摘要：The basic biomechanical laws that apply to the clawed toes of animals with powerful digging abilities and the optimal bionic design of curved soil cultivating components with an analogous contour were researched in a novel way. First, the curvature and profile of the inside contour line of a field mouse’s clawed toe were analyzed. The finite element method (FEM) was then used to simulate the working process in order to study the changing characteristics of the working resistance of bionic soil- engag- ing surfaces and the stress field of the processed soil. A straight-line cultivating component was used for comparative analysis. In accordance with the simulation results, a series of soil cultivating com- ponents of varying design were manufactured. An indoor soil bin experiment was carried out to meas- ure their working resistance and validate the results of the FEM analysis. The results of this research would have important values in the optimization design of cultivating components for energy and cost savings.

摘要：利用SFE-CONCEPT建立了车身前端的隐式参数化模型并与车身后部的有限元模型组合成白车身模型,采用模块化方法将各分总成组成整车模型。对整车模型进行正撞安全仿真并与实车试验进行对比,验证了整车正撞安全仿真的有效性。通过编辑批处理脚本文件提取加速度峰值等正撞安全参数,真正体现“分析驱动设计”的理念。选择参数化白车身前端6个形状变量和7个板件厚度作为轻量化优化的设计变量,试验设计选用优化拉丁超立方算法生成样本点,实现Kriging近似模型的自动生成和精度验证。采用第二代非劣解排序遗传算法(NSGA-II)进行优化,得到妥协解集,最终选取白车身前端质量最小的妥协解作为优化解。优化后白车身前端质量减轻7.02%。轻量化优化后其性能基本不变,左右侧加速度峰值分别降0.99%和1.31%,左右侧加速度平均值分别增大15.41%和8.67%,车门变形量有増有减,最大变化率为10.6%。

摘要：优化耕作部件触土曲面形状,降低工作阻力,提高工作效率,始终是人们关注的问题。引入纵深比的概念,采用有限元法分析直线、抛物线、摆线、圆弧、仿生曲线(包含小家鼠、田鼠、蝼蛄、公鸡等爪趾触土面轮廓线)等分别作为触土曲面准线时,各种不同触土曲面耕作部件耕作力学性能的优劣。研究结果表明,耕作部件触土曲面准线和纵深比是影响工作阻力的两个重要因素。在小纵深比(0<L/B<1.0)的情况下,弯曲型耕作部件与直线型耕作部件相比普遍具有较优的耕作力学性能。仿生优化设计有可能获得性能优异的耕作部件,但仿生曲线情况复杂,设计过程中需特殊曲线特殊对待。抛物线式耕作部件在较宽纵深比范围内(0<L/B<1.5)都有可能获得较优的耕作力学特性。圆弧面耕作部件减阻性能略差。摆线适宜于设计具有较大纵深比(L/B≈1.2)的耕作部件触土曲面。研究对于土壤耕作部件的触土曲面减阻设计具有较重要的参考价值。

摘要：结合经典推土板设计理论和研究成果,对推土板触土曲面结构进行准线形式和切削角的组合设计,采用缩尺模型设计与制作了9个推土板模型。通过室内土槽正交试验研究了触土曲面准线分别为圆弧、抛物线和仿生曲线,切削角分别为50°,55°和60°的9种推土板模型的阻力特性。结果表明准线形式和切削角的交互作用,以及准线形式对工作阻力具有显著影响,显著性水平都达到了0.25。与传统的圆弧曲面推土板相比,抛物面可相对降低工作阻力4.6%,仿生曲面降低16.0%(垂直阻力分别降低4.8%和51.4%)。研究成果对推土板及相关宽齿土壤切削部件的高效节能设计具有较重要的参考价值。

摘要：对土壤耕作部件宏观触土曲面进行优化设计可有效减小工作阻力,设计的耕作部件具有结构简单、成本低、无额外能耗等特点。构成耕作部件宏观触土曲面的元线、准线及元线相对于准线的运动方式均会对工作阻力产生重要影响。从准线曲率的角度对各种土壤耕作部件触土曲面进行分类。阐述了耕作部件宏观触土曲面主要几何参数:宽度、切削角、耕作深度、宽深比和纵深比等对工作阻力的影响。特别分析了不同准线形式触土曲面,包括直线、圆弧、简单曲线及变曲率复杂曲线等触土曲面对工作阻力及土壤扰动的影响。

摘要：矿井无轨架线车牵引供电系统具有煤矿供电和地铁供电的双重特点,设计了一种新型矿井无轨架线车牵引供电系统,通过采用合理的整流方式,控制整流系统注入交流电网的总谐波量,减小对其它设备的影响,同时供电系统具备完善的继电保护和接地保护措施,有效弥补了传统动力源的不足,可提供稳定高效的动力源。研究结果表明供电系统输出直流电压纹波小,谐波少,不仅满足了无轨架线车重载上坡与长距离下坡的运行要求,也实现了井下辅助运输环保、安全、高效的运行。

摘要：土壤耕作部件工作性能的好坏主要取决于耕作部件触土曲面的设计水平。为此,介绍了触土曲面的成形原理及其主要成形方法。同时,详细阐述了借助于三维制图和有限元分析等计算机软件,迅速形成的设计周期短、设计水平高的现代设计方法;指出了目前研究所存在的问题并对今后触土曲面设计方法的发展方向做出了展望。

摘要：基于采空区顶板竖"三带"理论和"O"形圈理论,并结合矿井实际情况,确定了唐口煤矿高位定向钻孔轨迹设计参数。针对开孔煤层段和泥岩段的钻进情况,对高位定向钻孔工艺进行优化设计,提出将套管下入顶板以及采用螺旋定向钻杆用于泥岩段的方案。通过对高位定向钻孔工艺进行优化设计,可保证高位定向钻孔在泥岩段顺利爬升至设计高度,提高了瓦斯抽采效果。后期瓦斯抽采数据表明,高位钻孔轨迹参数选择合理,经过优化的高位定向钻孔工艺充分发挥了高位定向钻孔钻孔成本低、瓦斯抽采效果理想的优势。并针对现有的施工情况,提出终孔直径对抽采效果影响的研究思路。

摘要：套管钻井工艺可有效解决在采动稳定区实施钻井时的井眼塌孔问题,可钻式钻头与常规PDC钻头相比,钻头体结构重新设计,以满足可钻性要求以及正常的钻进功能。结合使用的具体要求,可钻式钻头在布齿设计上进行了相应的优化和改进,使用力平衡技术对钻头布齿参数进行优化改进,以使钻头布齿满足要求。基于有限元软件分析,可钻式钻头的结构强度满足钻进要求,钻头结构设计合理。

摘要：随着重型电动汽车数量的不断增加,汽车的散热系统和电池的安全性需要更高的要求,在大功率、超负荷工况下需要尽快将汽车电池组的温度控制在合理范围内。根据锂电池的散热特性,设计带有暂存室的“双冷却室”的风冷液冷一体的散热系统,并通过ABAQUS进行仿真分析和实验验证,对比分析了新型和传统两种散热系统在不同环境温度下电池组放电时对电池最高温度和最大温差的影响。计算结果表明:在冷却液进口温度及其他条件相同的情况下,随着环境温度的增加,新型散热系统的最高温度和最大温差都比传统散热系统的低;随着环境温度的增加,电池组温度下降的幅度更大,温差更小。