摘要：Inspired by the safe landing of a cat falling from a high altitude,a bio-inspired polygonal skeleton(BIPS) structure is proposed,and its nonlinear characteristics are systematically studied to explore its potential application in the suppression of vibration. The polygon is formed by the skeleton structure of the cat’s entire body and the ground. The BIPS system consists of two symmetrical bionic legs with three robs(as skeleton) and four horizontal springs(as muscle). Two bionic legs are connected through the bearing platform(as spine),which could adjust the distance between the two bionic legs. A theoretical model is developed to characterize its stiffness nonlinearity through geometrical and mechanical analysis. Parameter analysis reveals that the BIPS structure has diverse stiffness,including nonlinear positive stiffness and negative stiffness. By imitating adjustment of leg posture and telescopic function of the spine(control the distance between legs),these flexible stiffness properties can be adjusted by structure parameters. In addition,the load capacity and working range can also be designed by the length of the bars,the initial angle,the mounting position,and the spring stiffness. The experimental setup is established,and the vibration isolation performance under various excitation is tested. The experimental results verify the accuracy of the dynamic model and also show that the proposed BIPS structure can suppress the vibration effectively under a variety of excitations. These peculiarities may provide potential possibility of an innovative approach to passive vibration control and isolation.

摘要：Vibration energy harvesting is a promising approach for sustainable energy generation from ambience to meet the development of self-powered ***,we propose a novel compact non-resonant magnetically modulated rotational energy harvester(MMR-EH)for low frequency and irregular *** the rational arrangement of multiple magnetic fields in space,a ring route with low potential energy is established.A movable magnet can be non-contact modulated by the magnetic force to move along the ring route under irregular vibration,which is instrumental in electromechanical energy conversion.A dynamic model of the MMR-EH is developed based on the energy method and verified *** effects of key parameters on the magnetically modulated route are *** simulation and experimental results demonstrate that the MMR-EH can effectively harvest the energy from ultra-low frequency(3 Hz)and irregular *** a reciprocating vibration frequency of 10 Hz and an amplitude of 20 mm,the harvester can produce an average power of 0.29 mW.

摘要：工程设计中存在两种不确定性,随机不确定性和主观不确定性。经典的稳健设计可以很好地解决设计中的随机不确定性因素,但是这些方法没有考虑设计中出现的主观因素,因此设计结果可能对某些主观因素非常敏感。当前稳健设计中很少在同一模型中同时考虑这两种不确定因素。为了在工程设计中获得全面的稳健设计,在汽车转向横拉杆的设计中,同时考虑设计中的随机不确定性因素和主观因素,并应用偏好函数集成主观因素。横拉杆的设计是多目标优化设计,目标分别为变形最小、质量最轻。文中应用整体性能偏好函数补偿计算这两个矛盾的目标,寻找稳健的最优解。在个体性能偏好函数定义中,采用线性函数定义;在整体性能偏好函数中存在的权重、补偿系数等主观因素,采用区间法求解。这种方法不仅对设计中的随机因素有稳健性能,并且可以科学地为权重及补偿系数等主观因素变量赋值,提高工程设计的稳健性能。

摘要：应用具有正态分布的设计参数与噪声因素的稳健设计理论,对汽车转向机构进行了稳健优化设计。以转向过程中转向机构14个位置的运动误差为目标函数,以主销中心距、轴距、转向梯形底角和转向梯形臂长度为设计变量,以各运动副间隙为噪声因素,以最小传动角及最大转角误差等为约束条件,建立了含间隙影响的转向机构稳健优化数学模型。设计结果表明,在运动副存在间隙或间隙变化时,此设计方法能有效保证转向机构的运动精度。

摘要：用盲数理论表示机械零件的强度和受载后的应力变化,通过应力—强度干涉模型建立机械零件的可靠性优化设计模型,实现基于盲数的机械零件强度可靠性优化设计。文中说明使用盲数表达不确定变量的方法,并给出基于盲数的螺旋弹簧可靠性优化设计的例子。运算结果证明该优化方法是合理和正确的,同时也表明盲数作为一种数值计算工具,用于处理可靠性优化设计是非常方便和有效的。

摘要：根据系统原理建立了可用于制动阀稳健设计及其制动压力响应特性分析的动态数学模型,试验验证了仿真模型的正确性。在分析系统制动特性主要影响因素的基础上,确定了制动阀的设计变量及不确定因素。对制动阀进行的基于制动压力损失最小的稳健设计结果表明,合理选择设计参数可使加工精度降低、制动性能的稳健性提高。研制的制动阀经工业性应用证明,系统性能满足国家标准要求。

摘要：蓄能式全动力制动系统充液阀的设计目标是提高系统的充液效率、减轻对车辆其他系统的影响并降低充液阀的制造成本。根据系统原理建立了可用于充液阀稳健设计及其充液特性分析的动态数学模型,试验验证了仿真模型的正确性。在分析系统充液特性主要影响因素的基础上,确定了充液阀的设计变量及不确定因素。对充液阀进行基于充液时间最短的稳健设计结果表明,合理选择设计参数可降低加工精度,提高充液效率及性能稳健性。

摘要：全动力液压制动系统与传统制动系统相比具有很多优点。因普通液压油无法替代使钳盘式制动器工作的制动液,设计了既能保持全动力液压制动系统优点,又能降低整机制造成本。采用仿真与试验相结合的方法,对设计研制的双液动力转换器进行动态特性分析,掌握了转换器主要结构参数对制动压力响应特性的影响规律。研究结果表明,双液动力转换器能够满足轮式工程车辆对制动系统的要求。

摘要：为了缩短工程设计周期和提高产品的质量,针对协同优化(CO)算法存在的计算量大、协调困难等问题进行了改善性研究。改善后的协同优化(ACO)算法采取了无约束的系统级,排除了单一雅克比方程式问题,使用了L1范数改进了CO算法的学科一致性约束,另外子系统增加了一些优化参数和约束模型。通过算例验证,ACO算法在计算效率上比CO算法提高了2.6倍,优化结果也更加逼近标准解。最后,将ACO算法应用到铰接车辆设计中,车辆的燃油经济性提高了2.596%,车辆速度从零到最高车速所需要的时间也减少了6.051s。该算法有助于提高复杂工程系统优化设计中计算的效率和准确性。

摘要：自“八五”规划以来 ,我国针对大型化肥、大型乙烯、大型煤化工部分关键设备、零部件及材料进行攻关、技术改造 ,使“三大化工”的重大技术装置的研制与国产化取得重大进展 ,保证了一批国家重点建设工程的重大技改项目按期投产 ,促进了企业技术进步 ,培养了大批科技骨干队伍 ,表明我国已经初步具备了“三大化工”成套设备的设计、制造能力。