摘要：金属薄板成形过程中由于模具与材料表面粗糙度相近,摩擦中的犁沟效应会对材料表面的变形行为产生重要影响,进而影响薄板材料的成形性能.为此,通过圆锥划伤实验,研究不同圆锥角度下不同晶粒尺寸材料的变形及损伤行为.结果表明:随着圆锥角度的增大,材料内裂纹产生的位置从划痕顶部逐渐转变为划痕中上部,材料的流动方向则从沿圆锥表面向上逐渐转变为向圆锥两侧扩展;晶粒尺寸的增大能够抑制划伤过程中材料内部裂纹的产生,从而减少划痕内的裂纹区域;材料的划伤硬度和划痕前端的材料堆积高度随着晶粒尺寸的增大而减小;材料划伤行为的晶粒尺度效应主要来自于晶粒尺寸对材料流动及断裂性能的影响.研究结果能够加深对金属成形过程中摩擦行为的认识,并对金属成形工艺的参数设计提供理论指导.

摘要：利用试验设计法针对硬质岩体颗粒离散元数值研究中的细观参数标定问题进行了研究。首先利用Plackett-Burman试验设计分析了细观参数对宏观响应的敏感性,并建立了宏观力学指标和细观参数之间的线性关系,然后利用响应曲面法考查了显著影响参数之间的相互作用,得到了宏观响应与细观参数之间的非线性关系。最后将问题转化为非线性多目标数学规划问题利用MATLAB软件中FGOALATTAIN函数进行求解。通过和典型硬岩物理试验结果对比发现,利用试验设计法标定参数建立的颗粒离散元模型可以很好地反映单轴和低围压下岩石的破坏过程,但是由于采用了球形颗粒对于高围压下的拟合效果偏弱。利用PB设计、响应曲面法并结合数学规划建立的细观参数标定方法可以反映各细观参数对宏观力学响应的敏感性并给出明确的函数表达式,同时可以通过增加求解过程中的约束条件来体现更多的岩石力学特性。

摘要：带有功能性表面微细结构特征的金属构件在诸多领域得到越来越多的应用。当微细特征的尺寸小于1 mm时,成形模具的模腔几何尺寸和材料的晶粒尺寸决定着金属材料的流动行为,微特征的成形质量受到尺度效应的严重影响。传统的工艺设计方法难以有效指导微细成形工艺参数的设计。研究一种高效的金属构件表面微细结构加工方法——微细辊对平板(Roll-to-plate,R2P)辊压成形工艺。针对不同晶粒尺度的铜试样,研究晶粒尺度对材料力学性能的影响规律;构建R2P微细辊压成形工艺仿真模型,分析辊压模腔尺寸、材料晶粒尺寸等工艺参数对微特征成形质量的影响规律;基于自主开发的R2P微细辊压成形原型系统,进行辊压成形试验研究,验证仿真预测模型的有效性。研究结果显示,在模腔几何尺寸中,模槽宽度对材料的流动行为有着显著地影响。而且,不同的晶粒尺寸也显著影响着微特征的形成过程。

摘要：在三相允许式保护装置特点分析的基础上,以某厂家分相允许式高频保护装置在现场的实际应用为例,通过几次典型的实际故障来详细说明目前存在的问题,主要表现在两个方面:一是二次回路设计问题;二是保护载波通道装置的性能参数与保护装置的配合问题。在目前状况下,可导致分相式保护装置有选择切除同杆并架双回输电线路跨线故障功能的消失,甚至在某些故障情况下的保护误动。文中给出了具体的整改措施。应用实践表明:此类型保护装置在实际中要正确发挥作用尚需研发、设计、运行维护人员的一致理解和统一配合。

摘要：针对污水处理过程溶解氧质量浓度控制问题,提出一种基于神经网络动态规划的控制器设计方法。该方法不需要建立污水处理过程的非线性动力学模型,控制器的设计只需要系统的输入、输出观测信息。控制器设计采用评价—行动的思想,策略的评价值及最优行动分别采用两个回声状态网络逼近,给出评价网络的收敛条件。对污水处理过程溶解氧的控制试验结果表明,与常规PID控制相比,神经网络动态规划控制器能够有效提高控制精度,抑制干扰能力也明显增强。

摘要：针对薄板微冲压成形过程中产生的尺度效应现象,以塑性应变梯度理论的本构方程为基础,推导出基于应变梯度的集中性失稳准则,并对薄板微冲压成形过程进行分析,得到冲压成形深度与极限应变值的关系,以及材料发生极限应变时的极限成形深度.同时,设计了相应的微冲压成形实验.结果表明,材料在微冲压成形过程中的成形极限小于宏观成形过程的成形极限,新的失稳准则能够更为准确地预测薄板微冲压成形过程中的成形极限.

摘要：针对传统幂次趋近律存在的抖振以及全局收敛缓慢的问题,提出一种新型复合滑模趋近律,该趋近律通过引入正切函数以及对传统幂次趋近律的改进,实现趋近律的快速收敛和无抖振特性.首先,引入正切函数,在初始状态已知的情况下使系统更快地收敛;其次,通过设计的趋近律改进传统幂次趋近律中含符号函数乘积项容易引起的抖振;然后,理论证明新型复合趋近律能够快速收敛且无抖振,并推导出趋近速率及稳态误差界;最后,以直线磁悬浮同步电动机磁悬浮系统为例,与双幂次趋近律和多幂次趋近律仿真对比,进一步验证新型复合趋近律能够明显缩短系统的动态过程并消除抖振,且存在模型不确定性及外加干扰作用下,系统仍能迅速地收敛到平衡点附近的领域内.

摘要：Photocatalytic hydrogen production represents a promising strategy for clean, sustainable, and environmentfriendly energy supply. Up to now, great efforts have been devoted to designing the photocatalysts with noble metal as co-catalyst for visible-light-driven hydrogen evolution, while more efficient photocatalytic systems are still a major challenge. Herein, we report a facile strategy for synthesizing faceto-face ultrathin Pd nanosheets-amorphous carbon nitride(Pd NSs-ACN) structure with large contacting interface and short electronic transmission pathway, which can work as an efficient photocatalyst for hydrogen production. The synthesis starts with the growth of ultrathin Pd NSs, followed by assembly with the visible-light-response ACN through a simple stirring and annealing procedure. The resultant two dimensional face-to-face structures deliver an average hydrogen generation rate of 1.45 mmol h-1g-1 at a temperature of 25℃,almost 2.6 times higher than that of Pd Nps-ACN with particle-to-face structural feature. The efficient photocatalytic activity is ascribed to the formation of high-density of active sites between ultrafine face-to-face contacted Pd NSs and the ACN, which cooperate more synergistically towards photocatalytic hydrogen production. The face-to-face engineered Pd NSs-ACN hybrids also offer a good stability revealed by photocatalytic hydrogen production measurements. The extraordinary performance highlights a powerful engineering model for designing other face-to-face contacting co-catalyst/photocatalysts, which will be a great impetus to optimize new catalytic transformations.

摘要：针对侧滑转弯(STT)导弹带有攻击角度约束的机动目标拦截问题,提出一种基于自适应终端滑模动态面控制的三维部分制导控制一体化(PIGC)设计方法。首先,建立了针对机动目标拦截的侧滑转弯导弹三维部分制导控制一体化设计模型,且不需要导弹速度微分体轴系分量信息。然后,使用终端滑模控制理论构建误差向量与虚拟控制量,达成精确拦截与攻击角度约束的控制目的;引入有限时间非线性收敛扩张状态观测器(ESO)来在线估计系统不确定性;设计自适应算子与自适应更新律对观测器的估计误差进行补偿,以提高方法的鲁棒性。最后,三维空间拦截仿真校验了方法在提高拦截精度与增强角度约束收敛性能的有效性。

摘要：横梁作为桥式龙门铣床的主要运动部件,其结构设计的优劣直接影响机床整机的工作性能。为此,提出了一种基于正交试验设计、改进模糊综合评价和尺寸灵敏度分析的横梁结构设计与优化方法。针对横梁多因素多水平的结构设计特点,采用正交试验设计挑选出8种具有代表性的参数组合作为横梁结构设计方案。运用改进模糊综合评价法对有限元仿真数据进行处理,确定参数组合为"箱中箱式-井型-20mm-线轨"的横梁优选方案,并对其关键设计尺寸进行灵敏度分析与优化,得到横梁结构具体的设计尺寸。优化后,横梁的静力学性能和抗振性能得到明显改善,并实现了轻量化设计,对机床横梁的实际制造起到了指导作用。研究结果表明,所提出的横梁结构设计与优化方法具有较强的工程实用性,为数控机床其它关键零部件的设计提供了新思路。