摘要：从流体力学的角度来对驱动器内部气压分布进行分析,利用长波近似的方法将气动网格软体驱动器简化成弹性直管道,推导出驱动器内部流体流动控制方程,得到驱动器内部气压、轴向位置与时间之间的关系,并通过实验验证了控制方程的准确性。根据管径越小流阻越大的特性,设计了一种气道半径渐变的三关节仿生手指,实现三关节仿生手指在单气源输入下的依次顺序弯曲,简化了气压驱动的控制方式。

摘要：针对浮置板轨道中浮置板端部位移偏大的问题,研究剪力铰设置与钢弹簧变刚度两种方式对浮置轨道位移的改善效果。将剪力铰简化为剪切弹簧阻尼单元,根据浮置板挠度分布及钢弹簧间距调整浮置板下钢弹簧刚度,基于振型叠加法和龙格-库塔法数值计算研究不同剪力铰刚度与钢弹簧刚度下浮置板轨道的减振特性。研究表明,设置剪力铰可以有效减少浮置板端部的位移差,但主要对端部3 m左右范围内的浮置板位移改善较为有效,剪力铰刚度并非越大越好,刚度取值应使浮置板和钢轨的位移波动幅度尽可能小。在钢弹簧总刚度不变的前提下,根据浮置板挠度分布调节钢弹簧刚度对浮置板位移和端部位移差的改善效果不大,但可以有效减少钢轨位移及其波动幅度,且长型浮置板轨道下的减振效果更好。适当扩大钢弹簧间距从而增大弹簧刚度可以改善浮置板轨道的位移响应,但间距过大时浮置板位移会出现剧烈波动。研究可为浮置板轨道的减振设计提供一定参考。

摘要：针对锂离子电池均温性差和液冷系统能耗高等问题,以方形锂离子电池为研究对象,在电池单体模型验证的基础上,设计了串并对称式液冷流道的锂离子电池散热结构,对比了5种流道方案,在优选方案四的基础上,分析了液冷板中的液冷流速、铝板厚度组合和液冷系统的启动时间对电池散热效果和液冷系统能耗的影响.结果表明:与方案一的流道形状S0对比,方案四的流道形状S3能够将模组中电池单体的最大温差降低15%;此外,电池的最高温度随着液冷流速的增加呈现先减小后平缓的趋势;在保证液冷系统总质量不变的前提下,与初始的铝板厚度组合h0对比,调整后的铝板厚度组合h4可将电池模组的最大温差降低12%;电池在2.5C放电时,延迟液冷系统启动时间至563 s,既可以保证电池在最佳的工作温度范围内,又能节约液冷系统约39%的能耗成本.

摘要：针对车辆-轨道非线性空间耦合系统动力学分析计算量大、计算耗时长及计算精度难以保证的问题,对车辆-轨道非线性空间耦合振动模型和交叉迭代法进行改进。运用有限元法分别建立车辆和轨道空间子系统动力学模型,在基于“迹线法”构建轮轨接触几何关系的基础上,提出“投影对点作差法”搜索轮轨空间接触点位置,并引入轮轨准弹性接触对其进行修正,精细化轮轨接触关系;结合车辆-轨道非线性空间耦合系统特点,改进基于Newmark数值积分的交叉迭代求解系统动力学方程的算法,并给出完整的数值计算步骤。通过与相关文献进行对比,验证改进模型和算法的有效性。结果表明:改进模型的分析精度更高,搜索轮轨空间接触点位置的速度更快;改进算法的计算过程更完善,步骤更清晰;改进的模型和算法在提高计算精度的同时,仍然具有较快的计算效率,且使数值编程更易实现,方便工程应用。

摘要：超高性能混凝土(UHPC)是1种水泥基复合材料,被广泛用于新建或修复现有结构以延长建筑物的使用寿命。与传统混凝土相比,UHPC具有优异的耐久性和力学性能。然而,一些因素限制了超高性能混凝土的广泛应用。例如在成本上,高水泥含量是导致UHPC经济效益低、环境污染重和能源消耗高的重要因素之一;而在生产时,会出现和易性差、抗弯和抗拉强度最终无法达到设计强度以及UHPC在开裂后其耐久性无法预测等一系列问题。因此,本文回顾了开发具有优越性能UHPC的最新技术,并梳理了现有的设计方法理论;UHPC的成分组成(例如胶凝材料、骨料、化学外加剂)及其工作原理;控制和改善关键性能的技术(例如和易性、抗压性能)几个方面,可促进UHPC的进一步研究与应用。

摘要：采用激光选区熔化工艺增材制造了含复杂流道的燃烧室模拟件，流道内部预制了不同尺寸的凸出立方体多余物，并放置一组标准尺寸金属丝模拟线形多余物。采用计算机射线照相（Computed radiology, CR）和显微计算机层析成像（Computed tomography, CT）对试样进行检测，研究X射线成像方法对增材制件内部流道多余物的检测能力，并采用显微CT对流道壁厚进行分析与评估。结果表明，CR可检出最小设计尺寸为0.15 mm的凸出立方体多余物和最小丝径为0.1 mm的线形多余物；显微CT可检出最小设计尺寸为0.08 mm的凸出立方体多余物和最小丝径为0.1 mm的线形多余物。显微CT尺寸测量结果显示，线形多余物测量尺寸与标准尺寸一致，凸出立方体多余物测量尺寸普遍大于设计尺寸，最大绝对误差不超过50μm。通过显微CT壁厚分析发现，宽段流道均匀性良好。

摘要：【目的】通过对橡胶衬套各向刚度的优化设计以指导产品设计,以期大幅缩短橡胶衬套的研发周期。橡胶衬套作为新能源汽车、特种车辆、动车组等载运工具的重要连接件,对整车操纵稳定性起着至关重要的作用。【方法】为了避免工程实践中反复调试的繁琐工作,提出了一种考虑材料硬度与缩径量的橡胶衬套各向刚度(径向刚度、轴向刚度、偏摆刚度和扭转刚度)优化设计方法。首先,采用Ogden模型作为橡胶衬套的本构模型,通过试验设计与有限元分析相结合的方法,计算不同内芯外径、橡胶高度、缩径量和材料硬度下衬套各向刚度;然后,建立各向刚度的二阶响应面模型,利用拉丁超立方抽样和方差分析,检验响应面模型精度;最后,根据遗传算法,建立含各向刚度为设计变量的多目标优化模型,并对优化结果进行试验验证。【结果】研究表明:径向刚度、轴向刚度、偏摆刚度和扭转刚度的试验结果与目标值的相对误差分别为7.72%,9.06%,-6.33%和9.16%,均在±10%以内,满足工程应用的要求。【结论】试验结果验证了所建立的各向刚度二阶响应面模型的有效性,以及所提出优化设计方法的可行性,为橡胶衬套产品设计提供指导,可极大地缩短橡胶衬套的研发周期。

摘要：为揭示减振扣件动力性能参数对轨道-隧道振动特性的影响规律,对减振扣件轨道与一般非减振轨道的动力响应进行现场实测,对比分析两种类型轨道的钢轨、道床与隧道壁的振动特性,同时建立车辆-轨道耦合动力学仿真模型与轨道-隧道-大地有限元模型,进行不同扣件刚度下钢轨加速度导纳、轨道振动衰减率与隧道动力响应的影响分析。对比线上实测结果发现,减振扣件轨道中钢轨、道床与隧道壁的振动均明显减弱;减小扣件刚度对车体的振动响应无显著影响,钢轨的位移与加速度会随之增大;减小扣件刚度会增强钢轨的低频振动,但会减弱钢轨的高频振动;沿钢轨纵向1~50Hz频段的振动耗散更为迅速,500~1000Hz频段的振动更容易沿着钢轨纵向传播;减振扣件对50~200Hz频段隧道动力响应有明显影响,能有效降低隧道壁测点处振动响应6~8dB。

摘要：为了提高全装配式混凝土梁柱-钢支撑的受剪性能,提出一种腹板开洞型抗剪连接件。以腹板截面分配方式为参数,设计2个试件进行往复加载试验,研究其力学性能。采用ABAQUS软件进行有限元分析校正,并设计16个分别考虑混凝土强度、腹板宽度高度和2组腹板组合形式影响的有限元模型进行模拟分析,进而探究各参数对抗剪连接件受剪性能的影响。结果表明:两试件破坏形态基本一致,首先混凝土梁侧面产生斜向裂缝,并向梁正面发展,随后抗剪腹板处出现裂缝,最终在多次循环往复加载下,混凝土被压溃。两滞回曲线走势基本相同,主要包括弹性、弹塑性和破坏3个阶段。提高混凝土强度能有效提高连接件剪切承载能力;腹板截面面积一定时,截面尺寸为15 mm×32 mm的连接件极限承载能力最大;同时改变2组腹板尺寸,截面组合尺寸为18 mm×40 mm和6 mm×40 mm的组合形式抗剪性最好。

摘要：基于已有混凝土三轴塑性-损伤本构模型和钢材弹塑性本构模型,建立L形、T形、十字形3种异形钢管混凝土轴压短柱的三维实体精细有限元模型。在已有试验验证的基础上开展参数分析,对比钢管强度、混凝土强度、腹板高厚比和钢管壁厚对荷载-位移曲线的影响。结果表明:当钢管屈服强度或钢管壁厚增大时,柱的极限承载力明显增大,延性更好;当混凝土强度等级或腹板高厚比增大时,柱的极限承载力增大,但延性变差。确定了3种短柱达到极限承载力时的约束区与非约束区面积及其对应的混凝土Mises平均应力,提出考虑约束系数的承载力实用计算公式,此约束系数主要与腹板高厚比有关。将此公式计算得到极限承载力与试验值、有限元值对比,证明了公式的精确性和有效性,可用于3种异形钢管混凝土轴压短柱的承载力计算。