摘要：工程实际中,汽车动力总成悬置系统(Powertrain Mount System,PMS)不可避免地存在着各种不确定因素。针对PMS一部分参数信息充足而另一部分参数信息匮乏的情形:将样本信息充足的参数视为随机变量,而将信息匮乏的参数处理为区间变量;提出了一种求解PMS固有特性混合响应的混合蒙特卡洛法;进一步,结合泰勒展开、随机矩法和中心差分法提出了一种快速求解PMS固有特性混合响应的混合摄动-中心差分法;通过算例验证了方法的有效性,并分析了混合不确定性对PMS固有特性的影响。

摘要：AISI 316L奥氏体不锈钢作为典型的难加工材料,存在着加工效率低和加工过程热-力载荷大的问题。现有关于改善不锈钢加工性能的若干方法,如采用润滑措施、设计刀具表面结构等,均存在明显缺陷,例如,切削液的大量使用不利于环境和人体健康,刀具表面结构的不合理设计反而会加剧刀具磨损。针对现有方法无法很好改善奥氏体不锈钢加工过程热-力载荷大等问题,文中设计了一种新型变接触长度的限制接触刀具,用于加工AISI 316L奥氏体不锈钢,其与传统限制接触刀具相比可以有效减小切削力和摩擦系数。研究中首先基于非等距剪切区模型和切削力学理论,建立了用于预测变限制接触长度的限制接触刀具在车削时的切削力半解析模型;然后,在硬质合金刀具前刀面上通过线切割和微细电火花加工出常规和新设计的限制接触形状(矩形以及梯形限制接触形状),并进行了大量实验用于验证预测模型。结果表明:利用所建立的半解析模型预测出的切削力与实验数据吻合较好;与传统限制接触刀具相比,变限制接触长度的刀具能明显减小切削力。此外,文中还对比分析了传统和变接触长度的限制接触刀具在干切削条件下对切削性能的影响,发现变限制接触长度的刀具比传统限制接触刀具能更有效地降低切削温度和减少刀具磨损。文中研究结果可为切削难加工材料的刀具的设计提供参考。

摘要：通过压电器件进行能量传输在植入式生物医学领域具有良好的应用前景.植入深度是超声波无线能量传输系统的关键参数.为了研究植入深度对传输效率的影响,设计了一套水下超声波无线能量传输系统,通过调整发射器和接收器之间的相离来模拟不同植入深度,采集了接收器的输出电压数据;利用SPSS和Matlab软件,运用统计学方法对实验数据进行分析,建立了线性回归模型,并对模型进行了校验.实验结果表明:超声波能量传输效率与发射器和接收器之间的距离有关,接收器输出电压随距离的增大而减小;所建模型的拟合度达95%,预测误差小于10%,具有较好的预测效果.

摘要：在“双碳”政策背景下,维护生态平衡,减少碳排放势在必行。现如今,准确测算大范围路网车辆碳排放指标十分关键。为此,本研究提出了一种基于多源数据融合的高速公路网车辆碳排放测算方法。首先提出面向碳排放统计的基础数据清洗方法,对后续碳排放测算所需基础数据进行清洗。其次建立高速公路碳排放测算模型,进而设计相关的计算流程。最后以广东省高速公路网为例,测算了2020年9月至2021年6月的车辆碳排放量,并与中国碳核算数据库进行对比、验证所提出方法的科学性与可靠性。研究表明:虽然微型小型客车车均碳排放量较小,但总碳排放量在各车型中占比最大,达到52.1%;汽油车碳排放总量占比达到了49.8%,高于柴油车的45.4%和其它类型能源车的4.8%,大力推广新能源汽车能有效地降低高速公路碳排放量;此外,研究发现“新冠疫情”下不同车辆的出行规律存在明显的差异,但对交通运输经济的整体影响有限。

摘要：针对传统木构建筑的抗振动性能较差问题,提出一种新的木构建筑抗振动模型设计方法.结合木构建筑自身稳定性和位移限值特性,选定振动指标绘制出时间-位移曲线图,对木构建筑在不同震动下的抗振动性能进行评估,并对比了位移不定情况下建筑承受荷载能力.结果表明,所提方法充分考虑了木构材料的弹性形变及其自身的静压本构关系,可以较高精度地分析木构建筑自振频率与振型,保证了最终所建模型的稳定性及准确性,所提抗振动模型比传统模型更能体现出木构建筑的抗振动性能.

摘要：针对基于智能材料驱动器串联驱动的微纳定位系统,本文主要探讨了此类高精定位系统的控制设计策略.其控制设计的主要任务是消除驱动器中未知回滞特性对系统性能所造成的负面影响.本文重点以形状记忆合金驱动器为例,采用基于广义play算子的广义Prandtl-Ishlinskii回滞模型来表征形状记忆合金驱动器中的未知饱和回滞非线性,并在此基础上提出了一种鲁棒自适应控制设计方法来消除前置回滞存在的影响.设计的控制器在保证全局稳定性的基础上能实现理想的跟踪精度,仿真结果验证了控制策略的有效性和正确性.

摘要：在运动控制领域,欠驱动机械系统通常需要满足一系列的等式约束(完整或非完整的)以便获得较好的运动表现,同时出于安全考虑还需要满足一定的不等式约束条件.本文提出了一种约束跟随控制方法,用以解决同时含等式和不等式约束的欠驱动系统控制问题.该控制设计主要分为两步:第1步:只考虑系统需要满足的等式约束,运用约束跟随控制方法推导出基于系统模型的状态反馈控制律;第2步:考虑系统需要满足的不等式约束,先通过状态变量映射将不等式约束整合到原等式约束中以得到新的等式约束,再基于新的等式约束和第1步所述的约束跟随控制方法,推导出系统所需的状态反馈控制律.将该约束跟随控制方法应用于三自由度非线性强耦合的欠驱动平面垂直起降(PVTOL)飞行器.仿真结果表明,该控制方法能有效处理PVTOL飞行器运动过程中需满足的等式约束(轨迹跟踪和姿态保持)和不等式约束(边界服从).

摘要：我国新建的高铁车站候车厅体积巨大,对该类超大体积空间的声场特性缺乏深入研究.文中以一候车厅为例,采用现场测量和声场计算机仿真技术,对该候车厅的室内声场参数进行深入分析和讨论.结果表明:该空间混响时间较长,呈现中频较长(达9.21 s)、低频和高频比中频短的频率特性;在该空间中,语言传输指数与早期衰变时间(500和1 000 Hz倍频带)高度相关,而与混响时间(500和1 000 Hz倍频带)的相关性不大;增加建筑界面的吸声量,声场参数得到显著改善;A声级与声源和接收点距离的对数值高度相关,混响时间(500和1 1000Hz倍频带)与声源和接收点的距离无关.在一定距离范围内,声场参数早期衰变时间(500和1 000Hz倍频带)、清晰度(500和1 000Hz倍频带)、语言传输指数与声源和接收点的距离高度相关.候车空间的分布式扬声器系统与旅客的距离需仔细设计,以满足语言清晰度的要求.

摘要：快速增加的系统发热已经成为当代先进微电子芯片系统研发和应用中的一项重大技术挑战。近年来,微通道相变传热试验和理论分析都证实了其具有高热流密度的传热特性,预示这一技术未来在电子通信、航空航天等产业领域的先进微系统散热/冷却应用上的巨大前景。对相变传热微通道研究领域的三个主要方面(微通道内微热流体动力学过程及传热机理、微通道结构与传热特性的影响关系、微通道结构(器件)的制造技术等)的最新研究进展进行了回顾与综述,探讨相关的理论基础和研究方法,并对这一研究领域的发展趋势做了分析和展望。

摘要：光子晶体是类比固体晶格制作的新型人工材料,激光全息法是制作光子晶体的重要方法之一,光束偏振在其中起到关键作用。从多光束干涉原理出发,以斜方光子晶体为例探讨了其全息制作的设计思路及光束构型。进而结合计算机模拟,系统研究了线偏振、圆偏振、椭圆偏振等不同偏振组合对"原子"的影响,发现偏振组合和光强比对"原子"形状、取向和位置存在显著影响。进一步设计实验进行验证,结合计算机实时监控调节各光束的偏振和光强,获得了不同偏振组合和光强比下的多种光子晶体结构,发现实验结果与理论预测、数值模拟均符合得很好。该研究不仅有助于提高特定"原子"光子晶体的设计效率,而且可有效降低偏振操控的盲目性,提高实验效率。