摘要：为了提高钛合金细棒材的矫直精度,保证钛合金紧固件质量,依据钛合金材料属性和弹塑性理论,提出采用滚压反弯方式来提高矫直效果的辊型设计方法。在辊型设计过程中,根据细棒材的矫直变形规律,提出了εt-10εt矫直硬化系数模型,对细棒材变形的应力-应变关系描述更为准确;结合屈雷斯加屈服准则,分析了滚压反弯矫直的优点;并从接触强度、弹性变形及滚压力限制等角度建立了细棒材二辊矫直辊缝求解模型。在考虑应力中性层偏移、材料硬化规律和残余应力释放等因素对反弯曲率比的影响基础上,结合具体实例,给出了细棒材二辊矫直辊型设计曲线,并对矫直过程进行数值模拟。分析了矫直过程中影响棒材矫后精度的各参量状态,结果表明:采用设计辊型的棒材矫后直线度为0.41 mm·m^-1,二次回弹挠度为0.1737 mm·m^-1,预测弹复后直线度小于0.584 mm·m^-1;最终,利用矫直试验验证了该设计方法的正确性及有效性。

摘要：煤焦油结焦是制约炼焦荒煤气上升管显热回收换热器长期高效安全运行的主要因素。通过调控荒煤气及上升管管壁温度抑制煤焦油析出是防止结焦的有效措施。基于多孔介质非热平衡模型,建立了内嵌螺旋盘管及多孔填料的荒煤气显热回收套管换热器的一维非稳态热传递模型。结合炼焦周期内荒煤气流量与温度瞬时数据计算得到荒煤气、上升管管壁、填料层、熔融盐温度动态变化,分析了填料层热容、填料层有效导热系数及熔融盐流量对其动态变化的影响,并提出了有效控制荒煤气及上升管管壁温度的方法。结果表明:荒煤气中煤焦油析出及结焦主要发生在炼焦后期荒煤气流量减小时;填料层导热系数是上升管换热器设计时考虑的重要参数,增大填料层导热系数可显著提高余热回收效率,但会使荒煤气与上升管管壁温降增大,设计时应在保证焦油蒸汽不发生冷凝的前提下尽可能增大填料层导热系数;炼焦后期,通过切断熔融盐取热,并合理设计填料层导热系数、填料层热容及熔融盐入口温度等可实现上升管管壁温度调控,从而避免荒煤气中煤焦油析出及结焦。

摘要：可调频声衬是学术界的研究热点,该文提出了一种基于逆压电效应的可调频声衬结构。该结构将压电片作为声衬的背板,通过压电片的形变来改变声衬的腔体体积,从而调节声衬的消声频率。在分析声衬消声原理及逆压电效应的基础上,采用有限元法对压电片的位移进行分析,压电片的形变量与施加的直流电压幅值呈线性关系。最后通过对压电声衬进行结构优化设计,增加了体积的相对变化量,直径为50mm压电片的形变量为0.2mm时,产生的体积相对变化量从0.85%提升到3.3%,其消声频带的偏移量增加至30Hz。

摘要：为实现对混沌激光器温度与注入电流的高精度调节与控制,设计并制作了一套面向混沌激光器的高精度温控与直流驱动电路系统.该系统主要包括温度控制模块、直流驱动模块及上位机控制模块3部分.温度控制模块采用高控温精度的ADN8830作为主控芯片,通过设计温度补偿网络和功率放大电路,构成完整的闭环温度控制结构.直流驱动控制模块采用ADN2830作为主控芯片,结合高精度数字电位计设计串联和并联电阻电路,实现对激光器注入电流的精确控制.上位机控制模块采用串口通信方式实现对电路系统的整体控制,并利用LabVIEW语言开发了上位机自动控制系统.实验验证,电路系统温度控制精度可达0. 01℃,电流控制精度可达0. 01 mA,完全满足混沌激光器稳定运行的要求.

摘要：针对并联机构优化设计的复杂性,建立了多目标优化模型,并使用多目标差异演化算法(MODE)对模型进行了求解。在MODE中,使用改进的快速排序法构造外部种群,基于动态聚集距离对外部种群进行削减,使用随机排序法处理约束问题。以3-TPT并联机器人机构的工作空间和速度全域性能为目标建立了多目标优化模型,利用蒙特卡洛方法对两个目标进行了定量评价,并使用MODE实现了模型求解。多目标优化模型的建立对其他并联机构具有借鉴意义。实验结果也表明MODE是一种行之有效的多目标求解算法。

摘要：金属层状复合板波纹辊轧制成形技术是一项变革性技术。为研究动态轧制力对波纹辊轧机振动特性和分岔行为的影响,考虑了波纹辊轧机动态轧制力、波纹界面间的非线性刚度和非线性阻尼,建立了基于动态轧制力的波纹辊轧机非线性振动数学模型。运用多尺度法求解了波纹辊轧机辊系在动态轧制力激励下的非线性振动幅频特性方程。分析了动态轧制力幅值、非线性刚度系数和非线性阻尼系数等参数对非线性振动的影响。通过最大Lyapunov指数、分岔混沌图、Poincaré截面和相轨迹等方法分析了轧制力的动态变化对系统稳定性的影响,设计了分岔反馈控制器对轧制力动态变化诱发的分岔行为进行控制,并且通过数值仿真验证了控制器设计的正确性和可行性。

摘要：煤层气利用渠道单一、效能低、附加值低。基于微波等离子体化学气相沉积(MPCVD)技术,提出了煤层气生产宝石级单晶金刚石的概念,设计了相应的产业化工艺路线。鉴于我国在CVD钻石生产技术方面起步较晚,高端设备主要依赖进口,自主研发了5代MPCVD钻石设备,开发了煤层气生产宝石级单晶金刚石的专用工艺,其中第五代设备实现了产业化转化。利用自制设备及工艺,采用嵌入式专用基片台可以单炉制备多颗单晶金刚石,也可以采用马赛克拼接法制备超大尺寸单晶金刚石。已建成的产业化示范基地可以高质量批量生产20克拉以内的钻石毛坯。根据钻石4C标准,加工成的裸钻颜色好、净度高、切工完美,深受市场欢迎。结果表明:煤层气生产宝石级单晶金刚石实现了煤层气的高附加值转化,产业化的继续推进不但能够提升煤层气消纳能力和综合利用水平,而且能够助力我国CVD培育钻石行业的发展。

摘要：传动箱是柴油机上用于包络传动机构的壳类部件,在评价柴油机整机刚度的模态试验过程中,整机的多个低阶模态振型均显示为传动箱局部模态,进而发现传动箱对柴油机整机刚度的影响较大。基于上述实际问题,在利用试验模态法验证传动箱有限元模型有效的基础上,通过对该柴油机传动箱结构进行模态计算,分析了其动态特性,并进一步以传动箱一阶模态的频率和最大模态变形为响应指标,以传动箱宽度等七种主要结构参数为设计变量进行了灵敏度分析,结果表明传动箱壁厚是影响其刚度的关键因素。然后从传动箱壁厚角度提出了10种传动箱结构改进设计方案,并以模态频率和结构质量变化等指标对比分析得到改进方案4(传动箱壁厚增量为0.5mm)为最优设计方案。研究表明:传动箱壁厚参数是影响传动箱结构刚度的关键因素,而传动箱结构刚度对柴油机整机刚度的影响较大,文中将灵敏度分析、模态试验、数值模拟相结合的方法对于类似壳类零件具有一定的借鉴意义。

摘要：由于传统浅层模型对故障的表征能力有限,同时信号特征的提取又过分依靠专家经验,针对这些问题,提出了一种基于深度一维卷积神经网络(D-1DCNN)的轴向柱塞泵故障诊断方法。首先,采集了柱塞泵正常、松靴、滑靴磨损、中心弹簧失效、配流盘磨损5种状态下的振动信号,并将这些信号制作成样本集,加以标签标记,将样本集划分为训练样本与测试样本;然后,将样本输入到D-1DCNN中,进行了训练样本信号的特征提取工作,通过前向传播和反向传播方式得到了D-1DCNN的具体模型;再使用SoftMax分类器对测试样本进行了分类,并对网络模型中的参数进行了调整,得到了柱塞泵故障诊断的准确率值;最后,通过西储大学的轴承故障信号对此进行了仿真对比。研究结果表明:采用该方法对轴向柱塞泵故障进行诊断,其准确率可达到100%;使用D-1DCNN对柱塞泵进行故障诊断时,不需要人工设计或提取特征过程便可实现诊断过程的智能化;对于不同的故障诊断对象,该方法也具备良好的诊断效果,因而具有一定的普适性。

摘要：为了实现激光告警系统的抗干扰性及宽视场,文章提出应用锥形光纤进行光学探头的设计。该方法是采用端面有锥角的光纤并与光电二极管直接耦合连接实现光电转换,通过测量电压值来表示入射光的能量。文章根据激光告警系统设计要求对锥形光纤角度选择及光纤能量接收进行了分析和实验,实验数据表明,该方法可以增大告警系统的探测视场。