摘要：为了提高风力发电机齿轮箱运行状态的识别准确度,提出一种基于多重同步压缩变换和海洋捕食者算法优化Alexnet神经网络的齿轮箱状态识别模型。首先通过多重同步压缩变换对风力发电机齿轮箱原始振动信号进行预处理,获得原始振动信号的二维时频图像;然后利用海洋捕食者算法寻优神经网络的各层卷积核长度参数,提高网络的辨识能力,并以二维时频图像作为样本对参数优化后的神经网络进行训练和测试,完成风力发电机齿轮箱状态判定。实测信号分析结果表明,所提模型可有效区分齿轮箱的不同运行状态,与其他模型相比,识别准确度更高,鲁棒性更好。

摘要：为减小在高负重的情况下穿戴下肢外骨骼时足部与地面接触产生的冲击,本文设计了一种用于提高足部舒适性的外骨骼足部机构,并对其影响舒适性的关键指标进行了优化。首先,本文基于步态周期的足底受力特点建立了足部机构物理模型,进而抽象出振动数学模型,并用有限元分析软件ANSYS仿真验证了模型的正确性。然后,本文基于振动数学模型分析了振动参数对绝对传递率的影响,并用数学计算软件MATLAB遗传算法工具箱优化振动参数。最后,本文以白噪声模拟路面高程作为振动输入,利用MATLAB中的可视化仿真工具Simulink并结合振动方程构建加速度仿真模型,进而计算足部的振动加权均方根加速度值。研究结果表明,该足部舒适性机构能够满足减振性与足底压力的舒适性指标。本文为外骨骼足部机构的设计提供了一套较为完整的设计方法,对于其他外骨骼的足部设计以及踝关节康复机构的设计具有借鉴意义。

摘要：为了削弱直线电动机数控机床进给系统的摩擦阻力,实现无摩擦进给,提出了一种新型的直接磁悬浮永磁直线同步电动机。首先利用有限元软件Ansoft对电动机进行了建模及分析,结果表明该电动机可以产生可控的悬浮力和推力。将矢量控制分别应用于两套绕组可以实现推力与悬浮力的解耦,进而可以将电动机的伺服控制系统分成两个独立的子系统。分别针对实现进给与悬浮的特殊要求研究系统的控制策略,建立适合磁悬浮子系统和进给伺服子系统的鲁棒控制模型。对于悬浮子系统采用二自由度鲁棒控制策略,仿真结果表明该控制策略起到良好的抗干扰作用,系统的跟踪误差小,可以保持悬浮系统的稳定性;对于直线进给系统采用基于LMI的H∞鲁棒控制策略,仿真结果表明用该方法设计的进给伺服系统,既能保证系统对外部扰动具有良好的抑制作用,又能保证对参数不确定性的鲁棒性,从而实现数控机床的高性能无摩擦进给。

摘要：以典型船舶轴系试验台架为研究对象,基于有限元法,建立了该轴系的有限元模型,并通过试验对模型进行了验证,计算分析了主机隔振条件下轴系的固有特性,并从运动形式的角度出发,将横摇运动等效为重力加速度的变化,作为边界条件,对该模型进行瞬态响应分析。计算结果表明:主机隔振会降低整个系统的固有频率,但对轴段的固有特性没有影响;在横摇条件下,联轴器位置的传递力和位移显著增大,并传递至轴段部分,使轴系的振动更加严重。

摘要：造型设计是艺术创作的重要组成部分,是艺术创作直观性与再现性的表达,传统造型方法注重结构和功能的表达,在审美活动更加追求文化、个性、地域化的背景下,缺少东方美学价值体系支撑的传统造型方法不满足当下文化强国的需要。为此本研究以中国传统美学思想中的和合美学思想为切入点,结合当下设计创作的要求,进一步发掘中国传统美学思想的特征,提取合和美学思想蕴含的造型方法,丰富造型理论体系,为艺术创作提供多角度、创新性的实践方法。

摘要：采用数值计算方法研究了模化设计对压气机气动噪声的影响,三维流场计算结果表明模化设计压气机与原始机型满足相似准则,整级性能参数误差在2%以内;流场结构的分析进一步证实了模化机型与原始机型流场相似。基于非定常雷诺平均方法和声学边界元方法的混合气动声学方法对模化前后的压气机气动噪声进行了数值预测,结果表明:压气机气动噪声主要由离散单音噪声和宽频噪声组成,且离散单音噪声占主导。模化机型总声压级随着模化比减小逐渐减小,相比于原始机型,模化机型离散单音噪声峰值仅略有降低,而宽频噪声大幅提高。压气机气动噪声在进气管口有明显指向性,模化机型声压幅值和指向性较原始机型降低,且变化趋势与模化比成正比。

摘要：为了解决泥水盾构的弃渣处理过程会显著增加施工成本,且极易造成环境污染的常见问题,依托杭州望江路过江大直径泥水盾构隧道工程,考虑掘进线路处于黏土地层,提出了弃渣取代同步注浆原材料再利用方案.探讨了弃渣取代膨润土原材料的可行性,通过均匀设计试验测试了浆液性能,并结合目标规划(goalprogramming,GP)模型实现了浆液配比优化.研究结果表明:经初步处理后的泥水盾构弃渣可取代膨润土材料,最优配比下同步注浆浆液的流动度为23.1 cm,2 h析水率为2.2%,28 d结石体收缩率为5.8%,初凝时间为649 min,结石体28 d抗压强度可达2.65 MPa,均能满足杭州现场同步注浆性能要求,且该技术的经济和环境效益显著.

摘要：为将非结构化网格技术应用于滑动轴承的油膜压力分析,提出将格点型有限体积法应用于雷诺方程的求解,采用形函数导数的方法计算压力梯度,采用多重网格法求解方程组,进而得到轴承的液膜压力分布。通过与相关算例的对比和分析,验证了格点型有限体积法的适用性、精度及对非结构化网格的适应性,并对不同网格类型下的计算时间进行了对比,随后将该算法应用于内燃机主轴承油膜压力的求解,结果表明,增大偏心率会导致油膜压力会逐渐增大,而增大倾斜角会对油膜压力分布产生较明显影响。

摘要：在生产设计中,为了达到良好的润滑效果,滑动轴承的轴瓦通常会采用开槽的结构,对某些复杂结构的轴瓦,采用规则化网格很难准确描述其几何特征,其润滑特性的计算也会出现偏差。为了解决该问题,采用非结构化网格划分求解域,基于格心型有限体积法离散雷诺方程,采用最小二乘法计算变量梯度,采用共轭梯度法求解方程,通过Fortran语言编程,计算得到轴承的液膜压力分布。通过对比和分析,验证了格心型有限体积法求解润滑问题的适用性和准确性。以该算法为基础,研究了轴承的长径比、偏心率对液膜压力分布的影响。结果表明,长径比增大会降低轴承的峰值压力,同时扩大高压区沿轴承宽度方向的分布;增大偏心率会提高轴承的压力峰值。

摘要：振动能量回收技术能够将环境中的机械振动能转换成电能,进而为微功耗装置供电,具有良好的应用前景。设计了一种利用压电材料的新型振动能量收集器,该机电耦合结构由一对非对称压电悬臂梁组成,悬臂梁末端固定有永磁体,利用永磁体产生的非线性力,实现了悬臂梁共振频率与外界激振频率的匹配调节。提出了该结构的理论模型,借助Matlab/Simulink数值分析软件对理论模型进行了仿真分析,并通过实验进行了验证。实验结果表明外界激励加速度幅值为3 m/s^2的时,结构即能实现较大频带范围内的频率匹配调节,频带范围不低于6.5Hz,最大回收功率不低于2 mW。