摘要：以某款汽车引擎盖为例,用碳纤维/玻璃纤维混杂复合材料替换金属材料,基于Opti Struct软件的复合材料优化技术,提出了多阶段联合优化设计的方法。在概念设计阶段,通过拓扑优化确定复合材料的总体分布;在详细设计阶段,通过尺寸优化确定复合材料每种形状铺层块的具体厚度;在工艺设计阶段,通过铺层顺序优化确定最佳的铺层顺序。优化结果表明,原钢制汽车引擎盖质量为13.39 kg,在满足各种力学性能和制造工艺要求的前提下,经过多阶段联合优化设计后,复合材料汽车引擎盖质量为5.36 kg,质量减少了60%。

摘要：细菌感染可引发各种严重疾病,在细菌耐药性日益严重的今天开发无机抗菌药物具有重要意义。为提升氧化锌在可见光下的抗菌活性,本文设计出一系列碘氧铋与氧化锌(BiOI/ZnO)的纳米复合材料,通过常压下机械搅拌法成功合成了形状和尺寸较为均一的系列复合纳米结构。紫外-可见漫反射光谱测试结果表明此类材料具有较高的可见光吸收率和更窄的带隙。对这类新复合材料进行的抗菌活性试验表明,在可见光激发下其BiOI/ZnO-10%和BiOI/ZnO-20%样品对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抗菌活性有明显增强,且光照强度可影响该类材料的抗菌活性。抗菌机制研究结果显示此类材料具有与纳米ZnO抗菌材料相似的机理:通过带正电荷的表面和强活性氧基团(•OH)的产生导致细菌细胞壁破裂和死亡,而纳米碘氧铋的复合所形成的异质结不仅使得强活性氧基团易于产生,而且使BiOI/ZnO纳米复合材料的可见光吸收增强。本研究既提出了纳米ZnO材料利用可见光激发增强抗菌活性的策略,又为纳米ZnO基复合材料的临床应用提供了实验支撑。

摘要：以三相VIENNA整流器为对象,针对传统PI控制系统长时间运行存在的电感变化等问题,提出一种基于全阶扰动状态观测器的三相VIENNA整流器控制策略。首先,将系统电感参数扰动引入VIENNA整流器,构建全阶扰动状态观测器来实时观测系统扰动。其次,离散化观测器,通过极点配置设计变增益反馈系数,在保证稳定性的前提下,提高观测器收敛速度。最后,在PI控制算法中,利用观测器估算扰动电压,补偿由电感变化引起的误差。仿真和实验结果表明,所提控制策略,在电感变化时,能够较好地观测系统扰动,避免参数扰动造成系统振荡,保证VIENNA整流器可靠稳定运行。

摘要：为了提高车辆行驶状态估计的可靠性,提出一种基于多模型观测器误差补偿与迭代的车辆状态融合估计方法。基于三自由度车辆动力学模型设计了车辆状态强跟踪滤波估计算法;同时,根据四轮轮速耦合关系,考虑到数据扰动和病态矩阵的影响,设计了车辆状态的岭估计算法。为进一步提高估计系统的可靠性,提出了动力学模型观测器与运动学模型观测器补偿与迭代的估计方式,设计了模糊控制器,根据实时的质心侧偏角和滑移率的伪量测值,判断强跟踪滤波器和岭估计器估计结果所占权重,利用闭环估计系统的迭代与融合提高估计性能。仿真和道路实验结果表明,所提出的车辆状态融合估计方法能够兼顾强跟踪滤波算法与岭估计算法的优势,根据车辆纵向滑移和质心侧偏角动态调节强跟踪估计与岭估计结果的权重系数,从而在保证估计精度的同时提高了估计系统的多工况适应能力。

摘要：基于SHA-1加密算法进行系统身份认证,通过USB2.0通信芯片FT2232H设计一种高效、安全的SOC Flash程序烧写系统.SOC程序烧写系统分为上位机和下位机,上位机利用FT2232H异步FIFO接口与SOC的TAP接口相连,TAP接口与下位机SOC的OCD模块相连,完成数据的相互传输.上位机利用SHA-1加密算法生成MAC值与下位机完成身份确认,调用其提供的动态链接库,实现SOC各种Flash程序的快速烧写.实验证明,基于SHA-1身份认证的Flash程序烧写系统能够实现高效、安全的程序烧写.

摘要：针对国产高速经编机与国外设备相比运动精度、稳定性和可靠性较差等亟待提高的难题,考虑了杆长误差及运动副间隙,分析了销轴中心在间隙圆内的分布状态,计算了三种不同类型杆的有效长度,建立了综合考虑两种误差时的槽针机构运动数学模型及可靠性计算模型;使用MATLAB优化工具箱,以各运动副间隙均值为随机设计变量,以满足机构预定可靠度和随机变量取值范围为约束条件,以各运动副间隙均值和最大为目标函数,建立了机构可靠性优化模型,使加工装配精度降到最低;通过对实例进行优化及蒙特卡罗仿真验证,验证了优化结果的正确性。

摘要：针对目前国内气门摩擦焊检测多为手工检测、效率低、危险性高、工人劳动强度大等问题,设计了一种双金属气门摩擦焊屈服强度智能检测系统,采用伺服加压机构,提供了一种根据挠度公式叠加下压补偿量的屈服强度智能检测算法,对不同尺寸的工件根据智能检测算法设定不同的下压位移进行顶压,如果工件从焊口位置断裂即为不合格,不断裂即为合格,实现了不同规格工件的自动上下料和智能检测,通过多组实验验证了检测算法和检测结构的准确性和可靠性,实现了整个检测流程的自动化,提高了气门摩擦焊接屈服强度检测的智能化程度,降低了检测的危险性。

摘要：碳纤维增强复合材料具有比强度高、比模量高、耐腐蚀性好等诸多优异性能,在汽车结构中得到了广泛的应用。利用Altair OptiStruct软件建立了电池壳体有限元模型,对汽车蓄电池壳体结构进行了优化设计。整个汽车蓄电池壳体优化过程包括三个阶段:概念设计阶段、系统设计阶段、详细设计阶段。首先,在概念设计阶段利用自由尺寸优化模块确定了铺层块的形状;然后,在系统设计阶段利用尺寸优化模块完成了铺层厚度的优化;最后,在详细设计阶段利用铺层顺序优化模块完成了铺层顺序的优化。优化结果表明,通过优化设计能减轻电池壳体的重量,减重比高达66%,优化效果明显。

摘要：针对常规优化设计方法的不足,提出了一种运用MATLAB和ANSYS的协同优化设计方法。该方法主要包括初始参数设置、单元退化条件、软件自动调用及数据传递。首先设置模型尺寸及材料的力学性能参数,并定义单元的退化条件,再通过MATLAB自动调用ANSYS,使ANSYS后台进行有限元分析,最后以文本的格式存储分析数据,MATLAB和ANSYS可以写入与读取文本文档中的数据。所提出的优化设计方法可以高效、便捷地得出精确的优化结果。以自行车车架及齿啮合式快开门盖优化为例,验证了该方法的可行性和实用性,也为结构优化设计提供了新的思路。

摘要：对火灾现场进行全方位、实时的环境因素监测,充分掌握火灾现场环境信息,可以有效降低火灾发生时的人员伤亡概率,减少经济损失。研发以JN5139芯片为核心控制单元的火灾监测系统,采用Zigbee无线传输技术将多个传感节点组织为无线传感网络,可在家用供电电路损坏、密闭空间等极端环境中有效采集烟气含量、湿度、温度等数据,并由监测主节点将相关数据汇总至监测中心作进一步分析处理,从而实时显示当前区域的火灾态势,指导火灾救援作业。