摘要：利用低过冷度浇注工艺制备了A356铝合金半固态浆料,研究了稀土Y对合金半固态初生相形貌的影响。采用正交设计方法,优化了A356铝合金半固态初生相形貌的影响因素,通过直观分析与方差分析表明,经稀土Y变质处理及低过冷度浇注获得A356半固态初生球晶的最佳工艺条件:浇注温度为595℃,保温时间为3min,Y的加入量为0.5%。此时其晶粒在铸态下的形状因子为0.7,等积圆直径为49.6μm,其中浇注温度是晶粒形貌和尺寸的最主要影响因素,可信度达到95%;其次是Y的加入量和保温时间。

摘要：开关管关断损耗是三电平LLC谐振变换器高频工况下的主要损耗,是一个与谐振电感Lr、谐振电容Cr、励磁电感Lm以及电压增益Gv密切关联的变量。首先用时域分析法,建立了开关管关断电流Ioff与电感比k、归一化频率fn和品质因数Q之间的解析函数;并结合开关管关断过程特点,建立了关断损耗Psw-off与[k,fn,Q]之间的解析函数。然后构建出[Ioff,k,fn,Q]和[Psw-off,k,fn,Q]2个四维图形,分析参数之间的规律。在此基础上,推导了在电压增益的需求和开关管零电压导通的实现2个约束条件下来优化Psw-off的[k,fn,Q]参数取值空间,进而采用粒子群优化算法求解关断损耗优化下的[k,fn,Q]值。最后设计了一个200 V输入、130 V输出、负载电阻48.4Ω、额定功率350 W的实验样机,并对比分析了所提方法与降低谐振电流有效值来减少导通损耗的传统优化方法分别在满载与半载条件下的关断损耗,证明了所提优化方法在降低开关管关断损耗、提高变换器效率方面效果明显。

摘要：为提高夹具定位的设计效率,建立了定位方案的修订式设计算法。根据定位正确性的理论条件和工艺条件,修订式定位方案的设计方法涵盖了三种不合理定位方案的修订算法,并利用三个典型实例详细说明了修订式设计方法的应用过程。该修订式设计方法仅涉及到工件定位点处的法向量信息,适用于复杂形状工件的定位方案分析和设计。

摘要：提出一种新颖的单级式推挽高频链逆变器拓扑,变压器初级侧采用电源端串接一个开关管的三管推挽结构,次级侧采用双绕组全波式周波变换器结构。该类逆变器具有拓扑简洁、初次级开关管均可在宽输出电流区间范围内实现零电压开通、变换效率高等优点。电路采用正弦脉宽脉位调制策略,变压器初级侧辅助开关管的工作频率是另外2个开关管的2倍,除去死区时间,辅管的驱动信号逻辑上是另外2个开关管驱动信号的与非关系。详细分析了各工作模态,讨论了次级占空比丢失、软开关实现条件及特殊变压器设计的关键电路参数设计准则等。最后,制作了一台输入40~60 V DC、输出110V AC、额定功率660 W的原理样机,实验波形及较高的变换效率验证了所提拓扑的正确性。

摘要：针对板料成形优化中构造静态代理模型过度设计样本量、预测精度不易控制等问题,提出分步增补样本逐渐提高代理模型预测精度的动态遗传BP神经网络(GABP)建模方法。该方法依据模型精度按最大最小距离准则增添样本来提高全局精度,根据优化解精度将优化解增补为样本以改进局部精度,从而减少样本量,提高计算效率;基于灰色系统理论推导了灰色关联度的迭代计算新格式,将多目标问题转化为最大化关联度的单目标优化,并建立联合遗传算法与动态遗传BP神经网络模型的优化流程框架。通过函数算例表明,与静态遗传BP神经网络模型相比,动态遗传BP神经网络模型能减少约20%的样本量,且预测精度更好,关联度迭代新格式实现了迭代过程平稳收敛;采用该优化流程完成了NUMISHEET 93方盒件的成形工艺优化,与初始设计方案相比,优化方案的减薄指标和起皱指标分别降低了16.62%和8.26%,有效改善了方盒件的成形质量。

摘要：分析了模块化多电平电力电子变压器(MMC-PET)在配电网电压跌落故障下的几种工作模式,指出了可以利用中压母线电容和低压母线电容的储能来维持逆变输出电压稳定。为了延长维持时间,提出了变模块化多电平换流器(MMC)子模块结构的故障工作模式,使得MMC子模块电容也可用于拓展维持时间。阐述了各母线电容和子模块电容的设计方法,以及它们与维持时间的关系。针对变MMC子模块结构在故障运行过程中出现的输入侧低频电流振荡现象,提出了在配电网侧加入对地电阻和电感的策略,并推导了设计方法。对一个10 kV输入/380 V输出的配电网MMC-PET进行仿真测试,采用了所提的控制模式后,逆变输出电压在电网电压跌落后能够维持0.7 s,并且不产生输入侧低频振荡现象,证明了所提方法的有效性。

摘要：提出了三维陶瓷网络(骨架)增强金属基复合材料的新构思,设计和制备了一种新型的三维陶瓷网络(骨架)增强铝合金复合材料,研究了其在干摩擦状态下的滑动摩擦磨损行为。结果表明,基体铝合金在重载时产生严重粘着磨损,磨损层发生软化和塑性流动,而复合材料中的陶瓷颗粒暴露于磨损表面并起承载作用,从而保护基体小发生严重磨损。与基体合金相比,复合材料摩擦因数平稳而较低,且耐磨性提高6倍左右。

摘要：增材制造(3D打印)零件的建造方向对制造成本、表面质量、建造稳定性等指标有着重要影响。以绕打印平台坐标轴旋转的3个角度描述建造方向,建立了以台阶效应引起的体积误差表征表面质量、以支撑材料体积和零件打印分层数描述制造成本的多目标优化模型,采用多目标进化算法(MOEA/D)分别实现了基于FDM工艺的两种不同复杂程度零件的建造方向优化。针对优化解集中的零件建造方向存在不稳定、数量偏少且分布离散问题,提出一种基于自支撑表面悬空体积的稳定系数指标来量化建造方向的稳定程度。结合对目标函数的连续性改进,重新建立了考虑建造方向稳定性的多目标优化模型并进行有效求解。优化结果表明,改进目标函数的连续性能获得更多优化解,定义的稳定系数指标能有效量化零件建造方向的稳定程度;当稳定系数小于稳定性阈值0.6时,两种零件优化获得的建造方向均能满足零件建造方向的稳定性要求。

摘要：为提高无线传感器网络的能量利用率,采用图嵌入的方法在MAC层设计固定信道分配协议,在此基础上使用跨层路由协议改进了定向扩散的路由协议,提出一种基于Cayley图的跨层定向扩散路由算法(CLDD).模型采用的图嵌入方法以Cayley图为逻辑拓扑结构,它具有点对称性质且网络直径达到O(log2N),这使下一跳路由简单、平均路由长度缩小,而且使系统具有高聚集性及鲁棒性.仿真实验表明,CLDD在系统能耗以及传输时延等方面均优于定向扩散算法和Omniscient Multicast算法.

摘要：针对衍射光栅分束器,本文提出一种基于平面-浮雕面形调制型光栅实现分束器设计的方法。该方法根据光线追迹原理设计获得光栅相位和面形多项式函数通式,采用遗传算法优化面形多项式函数系数,分别设计了分束比为1:2×2、1:3×3、1:4×4的光栅分束器件;其衍射效率分别为81.83%、81.11%和74.01%;三个器件的光强均匀性分别达到0.02394、0.1838和0.1912,并用Matlab进行了仿真。仿真结果表明,该方法对分束器件设计具有一定的普遍适应性。