摘要：为有效提升数控加工过程中粗加工刀具的使用效率,提出一种基于数控工艺信息挖掘的型腔特征粗加工刀具序列优化决策方法。首先计算型腔特征的中轴变换表征数控加工的刀具轨迹,探究中轴变换与数控加工的映射机理;然后基于加工规则和中轴变换参数,挖掘隐含在型腔特征中的深层次数控工艺信息;最后综合考虑材料去除量和加工连续性,建立刀具序列决策的多目标优化模型,采用混合蚁群/模拟退火算法进行优化求解。实验结果表明,该方法能够高效、自动生成型腔特征最优粗加工刀具序列,提升企业数控工艺设计智能化水平。

摘要：因其具有价格低廉、抗污染性强等优点,高速开关阀已被广泛运用到各种车辆的制动系统中,其动态性能直接影响到车辆的制动效果,而阀芯所受的液压力是决定高速开关阀动态特性优劣的关键参数。针对不同参数对高速开关阀液压力的影响,以及实际工程中阀芯液压力难以测量的问题,采用计算流体动力学(CFD)对高速开关阀进行了数值模拟。首先,基于有限体积法(FVM),建立了不同开度、压差、温度、以及结构参数(阀座节流孔直径和锥角)的三维仿真模型;然后,对比不同网格数量的仿真结果,排除了网格数量对于仿真结果的影响,并详细分析了各参数对液压力的影响,得出了高速开关阀液压力与各参数之间的变化规律;最后,采用响应面分析结合遗传算法对开关阀的结构参数进行了优化。研究结果表明:随着阀芯开度的增加,节流区域发生了转变;较大的压差会导致液压力产生较大幅度的变化;相较于高温,低温对液压力有着更加显著的影响;对结构参数进行优化后,最小开度的液压力提高了49.2%,提高了阀控制稳定性,为高速开关阀线性控制设计提供了理论基础。

摘要：针对齿轮箱传统故障分析方法难以及时发现早期故障的问题,进行基于自回归模型和统计过程控制方法的齿轮箱早期异常检测方法研究。采用时域同步平均算法(Time Synchronous Averaging,TSA)去除原始振动信号中的噪声,并建立自回归(Autoregressive Model,AR)模型计算残差;提取残差的标准差、峭度与均方根作为指标,初步判断齿轮早期故障;选取残差的标准差进行统计过程分析,分别建立均值控制图(Xbar)、单值-移动极差控制图(I-MR)、指数加权移动平均(EWMA)控制图来判断齿轮早期异常发生点。研究结果表明,EWMA控制图检测到第62个文件开始超出控制限,而其他两种控制图均从第65个文件出现异常,说明EWMA控制图相比其他方法能够更早的检测出齿轮早期故障发生的异常点,进一步验证了AR模型与EWMA控制图相结合进行早期异常检测的有效性。

摘要：大学生方程式赛车的车架是整车的装配基体,车架的强度和刚度关系到整车的燃油经济性、动力性以及操作稳定性。基于大学生方程式汽车大赛规则,在CATIA软件中创建了车架的三维模型。根据拓扑优化结果,在CATIA中优化了原始车架模型。对车架在不同工况下的变形量及应力进行了分析,以判断车架的强度和刚度是否满足大赛要求。同时对车架进行了模态分析,以防止车架在比赛时发生共振。根据优化后车架的仿真结果可知,优化后车架的强度和刚度均满足大学生方程式汽车大赛要求。从参加2021和2022赛季中国大学生方程式汽车大赛的结果可知,所设计的车架满足大赛要求。

摘要：遵循《中国大学生方程式大赛规则》,以南京工程学院泠风车队泠02大学生方程式赛车为研究对象,结合人机工程学原理,进行赛车座椅设计,并应用CAE仿真软件进行模拟分析。针对赛车座椅的实际应用情景,注重满足舒适、安全、高强度和轻量化的需求,构建了适用于大学生方程式赛车的座椅设计流程和仿真方法。研究结果显示,所设计的座椅不仅能够为驾驶员提供舒适的驾驶姿势,且满足了结构强度的使用要求。

摘要：基于大学生方程式汽车大赛规则,为大学生方程式赛车赛用发动机春风650设计全新的进气系统。基于CFD方法,针对6000转高转速工况下发动机进气系统进行研究。采用ANSYS Fluent对进气系统进行瞬态三维流场仿真,时间步长设置为0.0005 s。湍流模型选择为realizable k-ε湍流模型,Velocity-inlet速度设置为15 m/s,压力为标准大气压;pressure-outlet采用expression设置压力波动函数,进气压力曲线由实际测量得出并拟合为正弦函数。对仿真结果进行后处理,主要对出口质量流量曲线、进气道内速度矢量分布图和压力云图进行分析研究。通过流场分布得到如下结果:气流在进气系统内呈现出旋转的趋势,弯曲的管道中易形成螺旋气流。进气系统中的压力波动周期循环,且稳压腔内部压力梯度较小。设计的进气系统有效提升了进气量,改善了安装限流阀后发动机的性能,能够提升发动机在比赛工况下的工作性能,为FSAE进气系统设计提供了理论指导。

摘要：针对当前上肢外骨骼肘关节活动范围受限和助力效果不佳的问题,设计了一种基于摇杆滑块机构的上肢外骨骼。通过D-H参数建立上肢体外骨骼机构的运动学模型,对其工作空间进行了分析。基于摇杆滑块机构进行上肢体外骨骼的结构设计,并对其进行力学分析,为气缸选型提供依据。基于ADAMS软件建立的参数化模型进行上肢体外骨骼肘关节尺寸优化,优化后的肘关节运动范围提升显著。通过ANSYS软件对关键部件进行了强度校核,搭建物理样机采集上肢肌电信号进行助力性能评估,验证了上肢体外骨骼机构具有较好的助力效果。

摘要：废覆铜板分选残渣量大,残留铜质量分数约为1%,潜在利用价值高.为了获得废覆铜板分选残渣生物浸出脱毒工艺最优条件及探明其生物浸出相关机理,首先采用Box-Behnken响应曲面法设计三因素(参数因子包括初始pH值、固形物含量和Fe浓度;响应值为铜浸出率)三水平共计17个实验的优化实验方案.响应面多项回归拟合分析指出:铜浸出率回归模型与实际试验拟合性较好,实验误差较小,对废覆铜板分选残渣中铜生物浸出过程优化具有一定参考性.在最优化条件下(初始pH值为1.65、废覆铜板分选残渣投加量300 g·L^(-1)和Fe^(2+)质量浓度为6.13 g·L^(-1))经过4 h生物浸出获得(92.2±0.27)%的铜浸出率.其次,废覆铜板残渣生物浸出脱毒放大改进实验中(100 L搅拌槽):增加曝气和搅拌,同时外加酸调控体系pH值98%,浸出渣中铜残留质量分数≤0.02%.未反应缩核动力学模型显示残渣中铜生物浸出过程受界面传质和固体膜层内扩散混合控制.综上所述,废覆铜板分选残渣中的铜主要通过Fe^(3+)氧化和H^(+)攻击溶出;嗜酸氧化亚铁微生物持续氧化Fe^(2+)→Fe^(3+),不仅降低了总铁消耗量,也促进了残渣中铜的释放.研究结果将为废旧电子电器绿色资源化再生利用提供理论支撑.

摘要：构建了一种紧凑结构的分形倒L天线,用矩量法对天线的阻抗特性、辐射方向图特性和天线电流分布作分析研究,并进行实验验证。结果表明,分形倒L天线不仅大大降低了天线的高度,而且有效地缩减了天线的水平长度,是天线小型化设计的重要方法。

摘要：IEC 61000-4-15标准认为矩形调制幅度(ΔV/V)与短闪Pst满足线性关系KPst=f(KΔV/V),要求闪变仪厂家标定出满足线性误差范围时K的最大值和最小值,IEC 61000-4-30标准进而要求A级闪变仪K的最大值必须为10。研究发现在实际线性测试中,严格依据IEC 61000-4-15标准设计的闪变仪K值的最大值仅为6,不满足IEC 61000-4-30标准A级闪变仪10的要求,指出该值不达标本质原因在于IEC闪变仪归一化环节的时变输出特性改变了矩形调制幅度。MATLAB仿真和实验测试证明了所提观点,该观点对于IEC 61000-4-30标准A级闪变仪的设计和测试规程的制定具有指导意义。