摘要：利用塑性变形过程中金属的流动规律与静电场等势线分布类似这一特性,提出一种预制坯设计的新方法—类等势场法,并采用此方法对某齿轮锻件进行预成形设计。利用ANSYS软件得出预制坯形状,以此形状为局部变量,以压机速度、摩擦因数、温度为全局变量,以成形载荷、填充率、晶粒尺寸为优化目标,利用有限元软件DEFORM-3D进行数值模拟,并采用Matlab软件中的MBC(model-based calibration)工具箱对其进行数学建模及优化,最后在预锻工艺参数不变的条件下,得到终锻的最佳工艺参数组合是等势线ξ为0.205 V时的预制坯形状及压机速度为56 mm/s、摩擦因数为0.2、温度为1 000℃。生产实践表明:该方法设计的齿轮与传统方法相比,终锻成形载荷下降40%,材料利用率提高56.7%,而且组织得到细化。

摘要：发展对数据依赖程度低、快捷实用和精准的模拟预报技术,可为资料缺乏地区径流模拟预测提供有效的解决办法。从数据驱动的角度,提出一种融合相空间重构(PSR)和长短期记忆神经网络(LSTM)的径流预测复合模型PSR-LSTM,在国内外不同气候分区的10个流域(站点)进行验证。结果表明:PSR-LSTM能够提取水文变量的多维子空间特征,并较好预测不同时间尺度的径流变化过程;相较于LSTM,PSR-LSTM预测未来1、3、5、7、9时间步长的纳什效率系数在10个流域平均提高1.49%~9.77%,均方根误差平均降低17.01%~19.72%,对训练数据量的依赖程度相比LSTM降低25%~33%。研究成果可为广大资料短缺流域水文过程模拟和预测提供参考。

摘要：对现有基于数列的匹配度指标进行改进,提出了秩匹配度概念和计算方法,将匹配度内涵拓展为欠匹配、匹配、过匹配3种状态及高、中、低匹配3个层次,以更加全面地反映特征指标与影响因素的相对发展水平与匹配状况。采用秩匹配度分析了全国336个城市2017年工业用水效率与经济发展水平的匹配特征,结果表明:我国工业用水效率与经济发展水平呈匹配状态的城市占比为28.27%,全国各区域均有分布;高层次匹配的城市主要分布在北方地区,低层次匹配的城市主要分布于鄂、闽、桂等南方地区;呈过匹配状态的城市占比为36.31%,主要分布于华北、西北地区;呈欠匹配状态的城市占比为35.42%,主要分布在华中、东南等经济较发达、水资源较丰富的地区。

摘要：在渤海冰区油气开发中,海冰物理力学性质对海洋结构设计、海冰动力学过程均有重要影响。目前,随着渤海冰区锥体海洋平台的增加,对海冰弯曲强度的研究具有重要意义。对环渤海沿岸9个测点的海冰弯曲强度进行了现场和室内测试,同时对影响海冰弯曲强度的海冰盐度、温度进行了测试;分析了莱州湾、辽东湾西岸和辽东湾东岸等不同测点海冰弯曲强度的特性,讨论了海冰弯曲强度与卤水体积(温度和盐度)、应力速率的对应关系;依据海冰弯曲强度与卤水体积的平方根呈负指数关系,与加载速率呈线性关系的特点,确定了海冰弯曲强度的双参数推算公式,为冰区锥体、斜面结构海冰弯曲破坏时的冰荷载设计提供了参考依据。

摘要：推广高耐久性的纤维增强复合材料(FRP)筋混凝土框架结构无法回避的一个技术难题是梁柱节点的受剪设计。采用能考虑FRP筋横观各向同性弹性材性和复杂应力状态的三维实体精细化有限元仿真分析方法,在试验校核的基础上,对FRP筋混凝土梁柱外节点的受剪性能进行了系统性研究。获得了包括FRP筋种类、核芯区配箍率、核芯区箍筋间距、梁纵筋配筋率、梁端配箍率以及梁端剪跨比在内的不同因素的影响规律。进而通过对不同工况节点受剪极限状态下FRP筋应力状态的分析,揭示了FRP筋的线弹性材性对节点受剪机制的有利作用,并明确了节点域FRP筋构造应考虑拉-剪复合作用的设计特点。

摘要：采用离散元模型对碎冰区浮冰与船舶结构的相互作用进行了数值研究.碎冰由三维圆盘单元构成,并考虑其在海流作用下的浮力、拖曳力和附加质量.船体结构由一系列三角形单元组合构造.通过海冰与船体单元间的接触判断和接触力计算,确定海冰与船体结构之间的相互作用.采用以上离散单元模型对不同冰况(冰速、冰厚、冰块尺寸和密集度)以及航速条件下,海冰对船体的动力作用过程进行了数值分析,对比分析了以上因素对船体冰载荷的影响,可为冰区船舶的安全运行和结构设计提供一定的借鉴作用.

摘要：为适应杂交水稻精量穴直播的种植要求,采用窝眼充种、多吸孔吸种、气吹清种、护种带护种及气力清堵等方式,设计了一种气力滚筒式水稻穴直播精量排种器。以黄华占破胸芽种为播种对象,采用四因数三水平正交试验设计方法,研究了窝眼形状、滚筒转速、吸室真空度和清种气流强度对排种器排种性能的影响,并进行了窝眼形状对杂交稻品种的播种适应性试验。试验结果表明:影响排种器性能的主次因素依次为窝眼形状、滚筒转速、清种气流强度和吸室真空度,且在窝眼形状为圆锥形、滚筒转速为10 r/min、清种气流强度为17.03 m/s、吸室真空度为4 k Pa时,排种器的合格率((3±1)粒/穴)为85.47%,漏播率(小于2粒/穴)为3.6%,空穴率为0.4%,重播率(大于4粒/穴)为10.93%,平均穴距为199.37 mm(理论穴距为200 mm),穴距变异系数为6.10%,种子破损率为1.08%,满足杂交水稻精量穴直播的种植要求。采用相同的窝眼形状和运行参数,试播外形几何尺寸有一定差异的冈优364、汕优63和丰源优272 3个杂交品种的破胸芽种,合格率均达到或超过85.07%,漏播率均不大于4%,空穴率均不大于0.67%,试验结果表明圆锥形窝眼对不同杂交稻品种具有一定的播种适应性。该研究为窝眼式水稻穴直播精量排种器的设计提供了理论参考依据。

摘要：基于随机激励的离散形式,对耦合Newmark系统的动力可靠度问题进行解析分析。平稳随机激励下,耦合Newmark系统初始滑移极限状态方程可以写成n个标准正态随机变量的显式线性函数,并能给出可靠度指标的理论解。对于以相对滑移量为临界状态的情况,极限状态方程是n个标准正态随机变量的隐式函数,可借助静力可靠度方法进行求解。算例表明,系统初始滑移的设计点激励是以潜在滑动体自振频率为主频,振幅渐增的谐振时程;后者的失效概率与摩擦系数成非线性关系,存在合适的摩擦系数使失效概率最小。

摘要：为提高散货船配载仪中完整稳性计算精度,基于船舶三维设计数据对完整稳性进行了计算.首先通过对三维设计模型切片得到每个肋位处横剖面型值数据;然后对横剖面型值数据进行等距偏移模拟板厚,得到各肋位处的外板数据;再通过水线面与外板数据求交计算该浮态下的船舶参数;最后按照不同完整稳性计算方法计算复原力臂,绘制出不同载况下的船舶复原力臂曲线.以38 300t散货船RUI AN CHENG为例,分别采用固定纵倾法和自由纵倾法对其3个典型载况进行实例计算.结果表明,采用静平衡下的自由纵倾法与NAPA计算结果更为接近,复原力臂平均误差为0.003 7m,最大误差为0.009 4m,验证了基于三维设计数据进行完整稳性计算的准确性及可行性.

摘要：针对矿业生产溶解氧原位监测中,采用的氰化法导致矿浆腐蚀性强、干扰杂质多、无法进行长期原位监测等难题,设计了一种高精度、高抗干扰性、快速响应的原位溶解氧测量系统。系统具有防腐防磨的机械保护结构,基于荧光猝灭原理为基本方法,设计了精密光电检测交流放大和数字检相电路,通过多阶积分平均滤波完成相位偏差的测量方案。通过实地对比实验表明:系统检测精度高,响应时间快(检测时间小于等于30 s),抗干扰能力强,在恶劣环境中仍然可以长期稳定工作,可以实现矿业现场溶解氧的原位在线监测。