摘要：针对复杂机械产品在运转使用中的性能退化现象,提出面向时变性能的设计理念和方法。针对复杂机械产品,提出面向时变性能设计所需要解决的三个关键问题:一是要给出一个基准运转工况或者系统时变历程,这是对不同设计方案的时变性能进行评价设定共同的出发点;二是要进行多学科耦合分析,以精确仿真瞬态的系统行为;三是要根据瞬时的系统状态推算系统结构和系统性能的退化过程,从而为设计决策提供依据。结合汽车发动机对象的分析表明,系统磨损等结构退化现象对系统性能的影响非常明显。因此需要根据系统性能的退化分析,寻找影响时变性能的关键因素并加以改善。研究表明:时变性能已经成为决定产品竞争优势的重要因素;通过本文提出的思路和方法,将为有效改进产品的时变性能奠定基础。

摘要：为了解燃煤烟气中飞灰颗粒对三乙烯四胺(TETA)溶液吸收CO_2性能的影响,采用液相加入飞灰的方式,在自行设计的乱堆不锈钢θ环填料塔内进行了实验研究.考察了飞灰在溶液温度、液气比、填料高度和飞灰浓度等操作条件下对TETA溶液吸收CO_2的效率η和体积总传质系数K_Ga_V的影响规律.结果表明:飞灰的存在降低了TETA溶液吸收CO_2的效率η和体积总传质系数K_Ga_V,且随着飞灰浓度的提高其影响呈增加趋势;随着溶液温度的增加,TETA溶液和TETA-飞灰溶液吸收CO_2的效率η先升高后降低,K_Ga_V则平稳升高;随着液气比的提高,η和K_Ga_V均快速升高;随着填料高度的增加,η和K_Ga_V升高,但K_Ga_V的升高速率较快;随着溶液温度、液气比和填料高度的增加,飞灰对η和K_Ga_V的影响逐渐减弱.

摘要：采用几何特性可调性强的复合摆线作为内齿廓,根据微分几何和齿轮啮合原理,按照少齿差运动规律,建立啮合方程以及共轭齿廓方程,并推导了齿轮副的啮合线、重合度、啮合界限、根切条件.分析了齿轮副诱导法曲率、压力角以及齿形调节系数对齿轮压力角的影响,设计并建立了齿轮副三维实体模型,进行了动力学仿真,模拟一定工况下齿轮副运动关系及传递效率.结果表明,复合摆线少齿差行星传动具有多齿啮合、传动压力角小、齿轮副诱导法曲率小、传动效率高等优良的啮合性能.

摘要：CFRP条带已广泛应用于结构构件的外贴抗爆加固.为了进一步提高砌体填充墙在泄爆荷载作用下的抗爆性能,同时控制加固材料成本,基于Hyperworks中的Opti Struct平台对典型砌体填充墙的CFRP外贴抗爆加固方案进行了拓扑优化,提出了一套优化加固方案.基于优化方案,建立了CFRP外贴加固砌体填充墙的精细化数值分析模型,模型的可靠性得到了试验结果的验证.基于数值模型,进一步讨论了燃气爆炸泄爆荷载作用下不同加固方式对单向和双向填充墙体动力响应和破坏模式的影响.结果表明,相较于传统方案,CFRP优化加固方案能显著提高砌体填充墙的抗爆能力;优化加固的单向墙呈窄X型破坏形式,优化加固的双向墙发生了边界剪切破坏.

摘要：针对复杂产品外形设计中一类由骨架线驱动的曲面变形设计问题,提出基于变分原理和扩散效应控制目标曲面变形的设计方法。通过提取决定产品外形曲面几何特征的骨架线(如脊线、谷线),按照给定的约束条件控制曲面骨架线的几何变形,以变形后的骨架线为几何约束条件控制曲面形状的变化趋势,从而实现产品形状变形设计。此外,利用该方法可以提取原曲面拉普拉斯微分坐标表示的曲面细节,保持曲面变形过程中几何细节特征基本不变。产品曲面变形实例验证了方法的有效性。

摘要：针对sink点移动轨迹固定的密集型无线传感器网络,提出了一种基于数据量均衡的重叠通信时间分配机制,设计了相应的通信协议,通过扩散数据量均衡信息实现了对数据采集量的有效控制。仿真实验结果表明,与现有方案比较,本方案在数据量均匀度、网络生存时间等方面表现出明显的性能优势。

摘要：三体动力学系统动平衡点附近存在的周期轨道在空间探测任务中有着重要的应用价值.本文研究了流形不相交三体系统周期轨道间的转移问题,提出了一种结合流形和引力辅助技术的转移轨道设计方法.首先通过定义近拱点庞加莱映射搜索周期轨道不变流形的近拱点,然后给出了任意初始状态达到一定双曲超速所需速度增量的计算方法,从而得到了最佳逃逸流形和捕获流形的选择依据,并结合等高线图法与近拱点庞加莱映射分析了周期轨道利用该方式进行逃逸或捕获的性质.在此基础上,基于受摄三体模型建立了流形逃逸点到捕获点转移轨道的优化模型,通过微分修正策略将优化模型化简为仅有两个参数的无约束优化问题,并采用单纯形算法进行了求解.以地球-火星和地球-金星转移为例对所提方法的有效性进行了验证,数值结果表明:结合流形和引力辅助技术可有效降低周期轨道间转移的能量消耗.

摘要：耦合现象在液压Stewart平台中普遍存在,以大型液压Stewart平台为目标,采用AMESim和SimMechanics对液压部分及平台机构部分分别建模。通过软件接口建立联合仿真体系对平台动态耦合进行定量分析,数值模拟6缸动态特性在一致和有差异的情况下动态耦合的强度和规律,该仿真体系针对液压与并联机构进行分布式建模,改善了建模精度。建立大型液压Stewart平台通用联合仿真模型,为Stewart平台的耦合研究提供了有效的理论研究手段,能够针对平台进行前期耦合预测,保证设计方案的准确性与可靠性。

摘要：在中高压、大容量电力电子变流系统中,大功率绝缘栅双极晶体管(IGBT)是变流器的关键器件,而门极驱动技术是影响IGBT功率器件及其组成的变流系统发挥最优性能的关键因素。首先,对IGBT门极驱动控制技术进行理论分析,确定开环分级点;其次,给出基于FPGA的数字有源门极开环分级驱动器具体实现电路;最后,基于设计的数字驱动器和Concept驱动器进行对比实验,结果表明在不恶化其他参数(反向恢复电流、关断电压尖峰、diC/dt、dvCE/dt)下,所研究的数字分级驱动器可减少开通关断延时。

摘要：针对水平管降膜蒸发器运行和优化设计中存在的流动与传热问题,建立了水平管降膜蒸发器实体的三维分布参数模型,采用数值模拟方法对蒸发器内海水流场、温度场等特性进行了深入研究,获得了相应热力参数分布的详细信息,直观地刻画了蒸发器内部的工作过程以及复杂流动与换热现象。通过数值解与实际值的比较,对模型进行了验证,结果表明:第1、2管程蒸汽进口区总传热系数最大,海水表现出喷淋密度"上高下低"、盐度"上小下大"等细观规律;供入海水流量在280～370 t/h范围内变化对二次蒸汽与加热蒸汽的温差影响较大,而对二次蒸汽产量没有明显的影响,说明海水流量偏离设计值会造成整个海水淡化系统无法正常运行。