摘要：In order to achieve automatic adjustment of the double-nut ball screw preload, a magnetostrictive ball screw preload system is proposed. A new cylindrical giant magnetostrictive actuator （CGMA）, which is the core component of the preload system, is developed using giant magnetostrictive material （GMM） with a hole. The pretightening force of the CGMA is determined by testing. And the magnetic circuit analysis method is introduced to calculate magnetic field intensity of the actuator with a ball screw shaft. To suppress the thermal effects on the magnetostrictive outputs, an oil cooling method which can directly cool the heat source is adopted. A CGMA test platform is established and the static and dynamic output characteristics are respectively studied. The experimental results indicate that the CGMA has good linearity and no double-frequency effect under the bias magnetic field and the output accuracy of the CGMA is significantly improved with cooling measures. Although the output decreased with screw shaft through the actuator, the performance of CGMA meets the design requirements for ball screw preload with output displacement more than 26 μm and force up to 6200 N. The development of a CGMA will provide a new approach for automatic adjustment of double-nut ball screw preload.

摘要：汽车质心侧偏角融合估计过程中存在量测噪声不确定、依赖路面附着系数问题,影响估计精度,为此提出联合运动学方式与运动几何方式的质心侧偏角融合估计算法.利用三自由度车辆运动学方程建立自适应扩展卡尔曼滤波器,用于车辆侧、纵向速度估计.设计轮胎侧偏刚度模糊自适应的运动几何估计器,以实现车辆侧向速度估计.根据2种估计方式适用性的差异,设计基于瞬态特性提取的侧向速度加权融合算法,利用侧向速度融合结果与运动学方式估计的纵向速度计算车辆质心侧偏角. Carsim-Simulink的仿真与驾驶员在环试验结果表明,所提算法具有高实时估计精度和路面附着系数变化的鲁棒性.

摘要：转向避撞风险指数通常根据路面附着限制以稳态侧向加速度进行车辆转向避撞能力评估,忽略了车辆特性对车辆转向能力的影响以及高速转向过程的非线性和瞬态特性,对此,提出通过前轮转角阶跃实验模拟转向避撞过程直接获得车辆最大可达侧向位移作为转向风险指数.分析轮胎侧偏特性曲线和车辆特性,确定车辆的临界稳定侧向加速度;根据前馈控制算法建立“侧向加速度-纵向速度-前轮转角”MAP;提出考虑横向载荷转移的转向前馈控制方法,以提高车辆进行阶跃转向实验时的前馈前轮转角精度;根据MAP建立车辆临界稳定的角阶跃转向工况,采用非线性二自由度车辆模型进行阶跃转向仿真,得到车辆的最大可达侧向位移图.通过蒙特卡洛法对提出的风险指数和转向风险指数(STN)进行对比、验证.仿真结果表明,相比STN,所提转向风险指数在车辆极限工况可以更准确地判断车辆能否通过转向完成避撞.

摘要：针对车辆操稳性控制中功能耦合的主动前轮转向(AFS)与直接横摆力矩控制(DYC)的任务协调问题,提出优化相平面法进行稳定区域划分.基于所提方法建立轮胎侧向力特性协调准则,实现纵横向动力学系统操稳性集成控制.以前、后轮侧偏角及两者之差作为车辆横向稳定的表征量,结合轮胎侧向力特性划分车辆横向状态为稳定、临界稳定和失稳状态区间.建立AFS与DYC的协调准则.考虑控制算法面向实际应用时状态量的获取问题,建立基于超螺旋算法的状态观测器估计车辆前后轮侧偏角.分别设计基于自适应超螺旋高阶滑模算法的AFS和DYC控制器,在消除控制器抖振和避免频繁切换的基础上完成稳定性控制.试验结果表明,所提协调准则和控制算法对协调AFS和DYC有积极作用,且操稳性控制效果良好.

摘要：介绍了集抽吸泵抽吸作用形成局部负压和三重管结构设计等特性于一体的新型海底液动冲击取样器的工作原理,并建立起液动冲击取样器抽吸泵的数学模型,对抽吸泵进行了理论分析和数值计算.

摘要：为验证总安全系数法中喷层的荷载结构模型及其安全系数计算方法,研制大型隧道结构模型试验系统,采取结构试验的方法,开展毛洞、不同厚度喷层以及二次衬砌的加载破坏试验。通过围岩和细砂材料的三轴试验明确模型试验中各材料的物理与力学参数,模拟毛洞、不同厚度喷层以及二次衬砌的加载破坏全过程,依据破坏状态明确喷层与二次衬砌的设计承载能力,试验中监测围岩应力应变、喷层内外侧应变和喷层位移,结合监测结果分析喷层与二次衬砌在承载过程中的变形特征与受力特征,明晰喷层与二次衬砌的承载机制,并与总安全系数法理论计算结果进行对比分析。结果表明:1)在试验断面条件下喷层受力状态为小偏心受压,喷层与围岩之间的粘结能有效传递剪力,从而减少了喷层的弯矩,有利于充分发挥喷层的抗压强度,同厚度情况下喷层的设计承载力要高于二次衬砌;2)试验得到的厚度为2 cm和4 cm喷层的设计承载力比总安全系数法理论计算结果分别大27.0%和22.9%,表明总安全系数法的喷层承载力计算模型是合理的,并具有合适的安全性。

摘要：微信企业号本是针对企业进行内部管理的平台。文章以"大学物理设计性实验"课程为例,将微信企业号创造性地应用于设计性实验教学中,成为了教师教学管理和学生移动学习的工具。文章通过问卷调查,发现学生对微信企业号支持下的设计性实验教学的接受度颇高。将微信企业号的多个功能与设计性实验教学及实验管理紧密结合,不仅促进了师生交流,还实现了学生高效率、高质量的学习,在符合学生学习习惯的基础上激发了其学习兴趣。

摘要：针对紧接盾构隧道或盾构穿切桩基工程中附加外力作用下的盾构隧道纵向非均匀变形和受力问题,利用计算解析方法,将盾构隧道视为置于Pasternak双参数地基上的铁摩辛柯梁,同时引入修正等效连续化模型和传递矩阵法,提出一种新的盾构隧道纵向变形计算模型,并采用室内模型试验的方法进行验证。结果表明:模型试验中,在集中荷载与围压共同作用下,整个隧道处于弹性变形阶段,各环管片收敛变形、拱顶和拱底竖向位移、环缝错台量均随集中荷载的增加而近似线性增大,并以集中荷载为中心沿纵向呈对称分布,变形趋势与计算结果相同,且2种方法下环缝错台量最大相对误差仅为8.75%;2种方法得到的结果在分布特征和量值上基本一致,验证了计算模型的可行性。该计算模型能够反映土弹簧间的剪切作用、收敛变形对隧道纵向变形刚度的影响及接头的非连续性,可对盾构隧道纵向变形和内力进行预测分析,并为紧接盾构隧道工程中既有盾构隧道的安全评估提供理论指导。

摘要：针对车辆减少能量消耗与提高抗侧倾能力需求,提出了一种主/被动可切换的液压互联悬架抗侧倾控制方法。基于9自由度车辆动力学模型,考虑蓄能器、液压缸、液压泵三者之间耦合的体积-流量-压力特性,建立液压互联悬架主动控制时域模型;结合"车身侧倾角-车身侧倾角速度"相平面法及车辆侧向加速度,得到车辆侧倾稳定域,并提出液压互联悬架系统侧倾稳定性控制介入与退出判据;在此基础上,采用Backstepping非线性控制算法设计主动液压互联抗侧倾控制器。最后,分析并改进侧倾稳定性评价指标,通过在MATLAB/Simulink环境下进行高速双移线、鱼钩试验等极端工况数值仿真,验证所提出的液压互联悬架主/被动切换控制系统能在减少能量消耗的情况下能否提高车辆抗侧翻的能力。研究结果表明:所提出的控制系统能有效提高车辆抗侧翻能力;当车辆侧倾状态超出设定的侧倾稳定区域介入线时,液压互联悬架系统由被动模式切换为主动抗侧倾模式,控制车辆侧倾状态回到稳定区域,以提高车辆侧倾稳定性;当判定车辆侧倾状态满足主动控制退出条件时,液压互联悬架系统回到被动模式,以减小能量消耗。

摘要：固体推进剂药浆是一种高固含量悬浮液,其流变性能十分复杂。基于此,介绍了用于描述固体推进剂流变性能的非牛顿本构方程,回顾了近年来固体推进剂混合、浇铸、包覆工艺过程仿真的研究进展,列举出目前推进剂工艺仿真研究中存在的问题和不足,提出进一步开展混合工艺过程中固体推进剂流变性能仿真以及固体推进剂全工艺过程仿真的建议,以期为固体推进剂工艺设计及参数优化提供参考。