摘要：针对车用永磁同步电机设计面临的诸多挑战,以8极48槽和8极36槽内置式永磁同步电机为研究对象,研究了不同极槽配合对车用永磁同步电机电磁性能以及振动噪声的影响。首先,比较分析不同极槽配合永磁同步电机的转矩波动、空载反电势,探究不同极槽配合对电机电磁性能的影响;其次,基于麦克斯韦应力张量法推导电磁力波的解析模型,并通过解析模型和有限元模型分别分析不同极槽配合的电机电磁力波的空间阶次和频率特征;最后,建立电机多物理场耦合模型,探究不同极槽配合对永磁同步电机振动噪声的影响。结果表明,8极36槽电机在转矩波动、空载反电势等电磁性能方面要显著优于8极48槽电机,然而,由于其存在较低的空间非零电磁力波,更易引发共振,产生振动噪声。分析结果揭示了不同极槽配合对永磁同步电机电磁性能及电机振动噪声的影响,为电机设计选取极槽配合以及后续优化提供了理论参考。

摘要：为解决车辆主动悬架系统减振效果与控制能耗间的矛盾,基于“数字孪生、以虚控实、节能减振”理念,提出了主动空气悬架系统的理想孪生动挠度跟踪控制策略。首先,以车辆座椅主动空气悬架系统为例,利用准零刚度系统构建了真实空气悬架系统的理想数字孪生体,同时建立了该孪生体的参数匹配设计方法;然后,以空气弹簧气体压力控制为节点,设计了外环位置模糊非奇异快速终端滑模控制器,以及考虑空气弹簧充放气过程中电磁阀非线性流量特性的内环气压控制器,进而实现真实悬架系统对实际激励下孪生体动挠度的跟踪;最后,通过台架模拟实验与整车平顺性仿真实验,对所提控制策略的有效性与先进性进行了验证。结果表明:与以降低加速度为控制目标的传统控制策略相比,所提策略在随机路况下的座椅垂向振动加速度均方根更小且控制能耗均方根最小降幅达65.0%,冲击路况下座椅垂向振动剂量也更小且主动控制力最大降幅高达45.5%。所提策略性能明显优于传统策略,能在有效提高悬架系统减振性能的同时大幅降低主动控制能耗,有效解决了上述矛盾,可推广应用于各类主动悬架系统,为节能减振提供新的研究思路。

摘要：为提高医疗废弃物转运车装载率,降低回收成本,缩短回收周期,降低疾病传播和环境污染风险,提出基于回收点的医疗废弃物协作回收模式,构建了医疗废弃物协作回收车辆路径问题模型,通过优化得到最优协作回收方案,采用Shapley值法将协作回收成本合理分摊至各回收点。基于医疗废弃物待回收量和回收点位置分布,设计并求解了大量算例,以分析成本节约的影响因素。结果表明:①协作回收模式可以有效缩短回收周期,医疗废弃物待回收量较多时,回收周期缩短百分比更高,最高可达75%。②协作回收模式可以显著降低回收成本,一般情况下,成本节约百分比约为48%~88%;相同回收周期约束下,医疗废弃物待回收量较少时,成本节约更高;回收点位置分布越集中,协作带来的经济效益越高。

摘要：注浆改造含水层是治理西部矿区砂岩水害最为直接且有效的手段。为了探究不同因素对西部矿区可注断层破碎带注浆加固特性的影响,设计了可注性试验、单轴抗压强度试验、渗透性试验来研究不同因素对浆液可注性和在完全可注的前提下注浆加固效果的影响规律及结果。研究结果表明:水灰比为1.5∶1时,注浆加固体的强度已达到现场应用的标准,并与水灰比为1∶1时的抗渗效果几乎相同且良好;在养护龄期为14 d时,水灰比为1∶1、1.5∶1这2种情况下的注浆加固体强度均达到现场应用的标准,并与养护龄期为28 d时的抗渗效果几乎相同且良好。根据研究结论和现场实际,选择水灰比为1.5∶1的浆液应用到注浆工程中,注浆后各钻孔吸水率均不大于临界值0.01 L/(min·m·m)且注浆量由平均1317.81 t下降至平均80.2 t,注浆效果明显且良好,为矿井安全开采和西部矿区水资源生态保护提供了保障。

摘要：淹没水平板能够抵御波浪且不阻碍水体循环,海草床具有净化水质、固碳和保护岸堤的作用,因而设计了一种将海草床种植在淹没水平板上的生态型防波堤。进一步使用光滑粒子流体动力学方法建立数值波浪水槽,通过对文献中物理试验的数值重现,验证了波浪与可渗介质及与淹没水平板相互作用的可靠性,并对以可渗介质模型替代海草床的中值粒径参数进行了标定。在此基础上,研究了不同海草床茎枝密度、海草床高度、水平板淹没深度和波高下生态型防波堤的波浪透反射系数。结果表明,种植海草床可提升淹没水平板的波浪抵御能力。增大海草床的种植密度和相对高度,减小水平板的相对淹没深度,在相对波高较大的海域使用均有助于提升生态型防波堤的消浪性能。

摘要：为优化充填材料性能的同时降低充填成本，开展充填材料配比研究。基于RSM-CCD法设计4因素5水平试验，构建粉煤灰质量分数A、水泥质量分数B、碳酸钙质量分数C、料浆质量分数D为因子，充填料浆坍落度及充填体7 d、28 d单轴抗压强度分别为响应值的响应曲面回归模型，分析单因素及各因素交互作用对材料性能的影响，并在满足性能要求的基础上寻求成本最低的充填材料配比方案。结果表明：(1)高浓度充填料浆坍落度仅受线性单因素影响，交互作用对其无显著影响，坍落度随A、B、C增加先增大后减小，随D的增加而减小；(2)线性及交互作用对高浓度充填体7 d、28 d强度均有显著影响，交互作用AC与充填体强度不存在显著关系，AB、CD为一种因素的增加会促进另一种因素对充填体28 d抗压强度的增强作用，交互作用AD、BC、BD为一种因素的增加会抑制另一种因素对充填体28 d抗压强度的增强作用；(3)考虑性价比的充填材料最优配比方案为粉煤灰质量分数为18.0%,水泥质量分数为10.9%,碳酸钙质量分数为1.3%,料浆质量分数为84.0%,该配比方案满足工程实例膏体充填设计标准。

摘要：为了同时满足特种车辆悬架减振器阀片应力强度设计及阻尼特性精确设计的需求,须采用变厚度节流阀片,然而目前尚无精确的变厚度节流阀片变形解析计算公式。根据变厚度节流阀片力学模型及曲面转角微分方程,建立变厚度阀片在均布压力作用下的变形解析计算式。利用ANSYS有限元软件对解析计算式正确性进行仿真验证,结果表明解析计算值与仿真值吻合且相对偏差在0.27%以内。通过实例,利用变形解析计算式对变厚度阀片进行设计并进行试验验证。试验结果表明,所设计的变厚度阀片同时满足了阀片应力强度与阻尼特性精确设计的要求,所建立的变厚度节流阀片变形解析计算方法是可靠的。

摘要：针对生产工艺方案设计阶段缺少有效的绿色制造理论和清洁生产技术支持的现状,建立了清洁生产方案设计优化决策模型。提出洁净特征的概念,对生产工艺设计阶段的各种环境信息进行聚合和描述,并提出基于洁净特征的生产工艺方案设计的环境信息表达模型。通过映射函数对环境信息进行识别、筛选、提取和聚合,建立了洁净特征表达模型,并将其作为清洁生产综合评价体系的基本单元,根据评价结果对生产工艺设计方案进行有针对性的选择、改造和完善。以花岗石定型板材的生产过程为例,验证了洁净特征的提取、评价和反馈的可行性。

摘要：根据1/4车体4自由度垂向振动模型,利用随机振动理论及留数定理,建立轨道高低不平顺激励下的车辆垂向振动响应均方根值解析表达式;通过数值计算对解析表达式的正确性进行了验证,结果表明在一定有效数字范围内解析计算值与数值计算值完全吻合,表明所建立的解析表达式是正确的;通过整车仿真对比对解析计算方法的可靠性进行了验证,可知车体垂向振动加速度均方根值和二系悬挂垂向行程均方根值的解析计算值与整车仿真验证值的最大相对偏差分别仅为12.50%和15.47%,表明所建立的解析计算方法是可靠的。在此基础上,利用黄金分割原理,建立了二系垂向悬挂系统阻尼比优化设计方法,并通过实例对其可行性进行了分析,为高速列车二系垂向悬挂系统参数的初始设计提供了参考。

摘要：分析了不确定离散变结构控制系统的常用设计方法的优缺点,借助s型函数提出了一种改进的离散趋近律.应用该趋近律设计的变结构控制系统,其原点稳定性和系统平稳性都优于指数趋近律和变速趋近律,该设计方案保证了系统状态在趋近过程中能够保持某一趋近特性,加快了系统状态的趋近速度,同时降低了抖振,易于变结构控制设计.仿真结果验证了该设计方案的可行性和有效性.