摘要：针对离子液体氢气压缩机中,液压驱动和氢气增压复杂耦合引起的整机系统动力平衡困难以及振动噪声问题,基于SimulationX设计构建了三级离子液体氢气压缩机的多系统耦合动力学分析模型,对氢气增压系统和液压驱动系统的瞬态动力学特性开展研究。通过多周期仿真,得到液压油和氢气作用下活塞启动阶段和稳定运行阶段的动力学特性;计算曲轴切向和法向合力,分析各级活塞力对曲轴不平衡性的影响;在变工况条件下运行系统,研究不同进气压力下电机的转速不均匀系数。计算结果表明:气阀开度的频繁变化和液压油的可压缩性会引起压缩活塞速度波动,活塞在上、下止点处会发生合外力突变,减小二级活塞力可有效提高曲轴平衡性;在进气压力由30 bar下降到15 bar过程中,各工况下电机转速不均匀系数均小于1%,且压力变化会导致系统运行不稳定,从而影响系统耗能。研究结果可为离子液体氢气压缩机的设计优化提供参考。

摘要：针对城市物流中日益凸显的客户个性化交付需求问题,提出考虑交付满意度的路径规划问题。首先,以客户对交付方式的个性化偏好排序作为客户满意度的度量,建立旨在最小化运营总成本的优化模型,其中涵盖电动汽车固定成本、旅途成本、充电成本以及因未能满足客户最早开始服务时间惩罚成本和地点偏好惩罚成本。其次,针对大规模客户场景,设计一种融合自适应大邻域搜索与禁忌搜索的混合启发式算法。最后,运用基准数据分析验证模型的正确性和算法的有效性。结果表明,基于多交付选项模型规划配送方案能帮助企业节省成本,且只需要付出较小的成本就能实现较高的服务质量,提高客户满意度。

摘要：在风洞模型测力试验时,细长悬臂式模型-尾撑系统极易因气流分离和湍流而发生低频、大幅共振,严重影响了测试数据质量。为了高效抑制风洞测力模型的流致振动响应,提出了一种将自适应滤波算法和线性自抗扰控制器相结合的混合控制算法。设计相应的控制器搭建压电主动减振系统,开展了风洞测力模型振动主动控制地面试验研究。结果表明,所提混合控制算法充分发挥了自适应滤波算法和线性自抗扰控制器各自的优势,并且具有很强的抗扰性,保障了风洞模型气动特性的稳定测量。

摘要：为研究斜拉桥钢桥面板横隔板挖孔细节群的畸变疲劳机理,考虑疲劳应力、焊接残余应力、焊接缺陷等多场耦合作用,建立了斜拉桥全桥足尺数字疲劳孪生模型,实现了钢桥面板典型细节群的数字畸变疲劳试验与模拟。焊接数字孪生模拟时,采用与单元温度相关联的热对流参数表达,可显著改善焊接温度场和残余应力场模拟准确度。数字畸变疲劳试验与模拟结果表明,横隔板挖孔细节群的畸变疲劳裂纹尖端等效应力强度因子幅均大于门槛值,该细节群初始裂纹在运营卡车荷载作用下易于扩展。应变能释放率分析结果表明,横隔板挖孔细节群的畸变疲劳裂纹均是以Ⅰ型裂纹为主导的Ⅰ-Ⅱ-Ⅲ型复合型裂纹,扩展全过程3种类型裂纹耦合特征显著。该研究成果可为斜拉桥钢桥面板抗疲劳设计与维护提供依据。

摘要：潜孔钻机通过冲击力、轴力和扭矩共同作用进行凿岩,其钻孔效率严重依赖于各工作参数的选择。因此,本文利用自主研发的潜孔钻机随钻测量系统,通过采集钻孔过程中的随钻参数,分析了推进力、扭矩、风压、冲击频率等8个工作参数对冲击钻孔效率的影响。基于潜孔钻机的凿岩特性,设计了正交试验并进行了现场钻孔测试,揭示了主要影响钻孔效率的随钻参数分别为风压、冲击频率和轴力。此外,笔者发现,在不同风压条件下,轴力与钻进速度之间存在最佳匹配值;而在不同轴力水平下,风压与碎岩比功之间存在反比例关系。基于钻速和碎岩比功这两个评价指标,确定了轴力为10.5 kN、风压为1.75 MPa、冲击频率为26 Hz时的最优钻孔参数组合。研究结果可为潜孔钻机钻孔工艺的优化、提高生产效率及降低生产成本提供理论参考。

摘要：为探究发育期少女的胸背部形态变化,运用手工测量和三维扫描2种方式,对55名13-17岁的发育期少女进行人体测量。对测量项目进行描述统计分析,通过R型聚类提取了胸背部形态的6个分类指标,采用K-Means聚类分析得出4种胸背部形态分类。利用逆向工程软件Geomagic studio对获取的三维人体模型进行相关特征点以及边界定义,提取出各乳房截面的面积,以及肩截面参数指标表征胸背部形态,并选取2名发育期少女典型样本与同胸围青年女性进行三维特征的对比。结果表明:4种胸背部形态分别对应少女胸部发育的初期、中期、中后期和后期,其中初期和中期占比60%,中后期和后期占比40%;对比发育期少女与青年女性,少女胸部更为收拢,以窄胸型居多,穿着的罩杯以A杯为主,背部形态上两者差异不明显,少女中存在少数驼背体,且总体背上部前倾较为明显。研究结果可为少女内衣的设计提供参考。

摘要：沥青复杂的微观组成特征与其宏观性能密切相关,且会随沥青材料服役时间推移发生改变,致使其性能表现出高度不确定性。以化学沥青组分为桥梁来搭建微观组成与宏观性能间的靶向关系,对高性能沥青路面材料的研发具有重要意义。本文系统地介绍和展望了沥青组分特征与宏观性能间的潜在关联,着重分析其对沥青路面材料优化设计的指导作用。首先,从微观组成视角回顾了沥青胶体结构理论、沥青质结构模型、化学组分分子结构模型研究进程及发展趋势;其次,总结了目前沥青化学组分常用的分离方法,并着重分析了饱和分、芳香分、胶质和沥青质的基础物理化学特性;综述了沥青工程指标、多温度域流变特性、热稳定性、老化及再生特性等宏观性能与沥青化学组分特征间的有机联系,进一步分析了沥青性能转变过程中各组分的迁移特征,揭示了沥青化学组分特征对宏观性能演变的影响机制,从而为未来沥青材料的靶向设计、靶向阻燃及靶向再生体系的构建提供一定参考。最后,提出了借助分子动力学模拟手段辅助沥青材料化学组分设计的方法,基于材料基因组思想展望了沥青化学组分特征与宏观性能关系研究的应用构想。

摘要：针对在成簇沙果机械采摘过程中采摘成功率低、果实易损伤及采摘方式不合理等问题,设计了一种刚柔耦合的成簇沙果采摘末端执行器。用硅胶制作软体手指以包裹沙果,采用对切的方式对果梗进行剪切。通过单因素试验确定了剪切气压、刀片厚度、驱动气压对采摘成功率的影响及其取值范围,在此基础上进行三因素三水平的响应面分析,研究各因素对采摘成功率的交互影响。以四果、五果采摘成功率为响应值建立二次项回归模型,以采摘成功率为评价指标对各因素进行优化,结果表明:对采摘成功率的影响从大到小依次为剪切气压、刀片厚度、驱动气压;当剪切气压为0.260MPa、刀片厚度为0.4mm、驱动气压为0.09MPa时,末端执行器具有最高的采摘成功率,三果、四果、五果采摘成功率可分别达到100%、100%、91.29%。对参数优化结果进行实验验证,结果表明,该采摘末端执行器能完成采摘任务,且三果、四果、五果采摘成功率可分别达到100%、100%、91%,满足了采摘预期要求。采用该末端执行器可以减少沙果采摘劳动力,这为其他成簇水果的采摘提供了新的思路。

摘要：利用PLAXIS 3D软件和软土蠕变模型,建立杭州中心项目超深基坑群B2基坑的三维数值模型,深入分析了时空因素对坑外地表沉降的影响.引入互补误差函数和三折线模型,利用数值结果对既有互补误差函数进行修正,提出了考虑时空效应的地表沉降快速分析方法.结果表明:软黏土蠕变既诱发围护墙的附加侧移从而引起土体沉降,又诱发坑外土体产生不依赖于围护墙侧移的沉降;忽略软土蠕变对预测超深基坑坑外地表沉降的影响不弱于其对墙体侧移的影响;基坑深度和开挖速率相同时,开挖面积直接决定施工时间的长短,从而影响软黏土蠕变诱发的地表沉降.

摘要：随着浅部煤炭资源逐步枯竭,煤炭开采不断向深部发展,我国东部矿区和中西部部分矿区已经进入深部开采阶段。然而,由于深部岩体的高地应力环境及采掘过程的强扰动效应,深部巷道大变形灾害频发,严重制约了深部煤炭资源的安全高效开发。如何有效控制巷道围岩稳定及提升掘进效率已成为深部煤炭开发面临的重大技术挑战,主要体现在:对深部巷道米级大变形灾变的机理认识尚不清晰;缺乏适用于深部巷道大变形灾害控制的理论与技术;缺乏适应大变形灾变环境的快速成巷技术。针对以上问题,围绕中东部典型矿区深部巷道米级大变形灾变机理、深部巷道大变形灾害控制理论及技术体系、大变形灾变环境下的快速成巷技术等方面展开了系统研究,取得了以下进展:提出了深部巷道围岩应力场和变形破裂导致的围岩结构扰动演化过程的探测表征方法,发展了深部巷道大变形灾变过程模拟分析的FDEM方法,揭示了深部巷道米级大变形灾害孕育形成的破裂碎胀-大位移运动机理;提出了由“应力恢复、围岩增强、固结修复、应力转移-承载圈控制”四项控制原理构成的深部围岩稳定性分步联合控制理论,建立了精准介入围岩结构与扰动应力场演化过程、多重手段分步协同的灾害控制理论与技术体系;研发出深部巷道大变形灾变环境下TBM安全高效掘进关键技术,发展了TBM掘进过程挤压变形卡机灾害预测控制方法,建立了深部煤系地层TBM系统适应性设计理论与评价决策体系。研究成果实现了典型矿区深部巷道碎胀大变形灾害的有效控制和安全高效掘进,解决了深部矿井采掘接替的技术难题。