摘要：针对现有实验室刨花施胶装置效率低、成本高等问题,以实验室用刨花施胶干燥连续试验平台的结构组成及工作原理为基础,设计了一种分步式脉冲喷胶装置。首先建立分步喷胶的工艺流程并设计其关键部件,然后选用喷胶气流压力、脉冲宽度调制(PWM)占空比、PWM周期为试验因素,喷胶量为指标,进行二次正交旋转组合试验并建立回归模型,结果显示喷胶量最大的参数组合为:喷胶气流压力0.53 MPa、PWM占空比83%、PWM周期2000 ms,验证试验表明实际喷胶量与回归模型理论喷胶量的平均相对误差为1.51%。该装置有效提高了实验室制备刨花板工艺流程中的施胶效率和精度,有助于日常教学和实验。

摘要：光纤磁场传感器具有抗干扰能力强、小型化、低成本等技术优势。为了实现对空间磁场矢量的测量,基于磁光晶体提出了一种光纤三维磁场传感器。然后,设计和构建了光纤三维磁场传感器传感探头,搭建了光纤三维磁场测量系统。分析基于磁光晶体光纤三维磁场传感器的非正交误差,通过对基于磁光晶体的光纤三维磁场传感器三个传感单元两两夹角的准确测量,对系统三轴非正交误差进行标定补偿。实验测试装置利用一对通电线圈构建一维磁场对光纤三维磁场传感器系统进行三维正交标定,三轴标定精度分别为0.19°、0.26°和0.22°。实验结果表明,该基于磁光晶体光纤三维磁场传感器可实现0.2μT磁场强度分辨率和0.5°角度分辨率的磁场矢量测量。

摘要：设计了一种基于现场可编程门阵列(Field programmable gate array,FPGA)的低硬件成本256点快速傅里叶变换(Fast Fourier transform,FFT)处理器的IP核。采用按频率抽取的基⁃24算法和单路延迟负反馈(Single⁃path delay feedback,SDF)流水线架构用于减少旋转因子的复数乘法运算复杂度。为了降低硬件成本,提出了一种串接正则有符号数(Canonical signed digit,CSD)常数乘法器取代常用的布斯乘法器用来完成旋转因子W^(i)_(256)与对应序列的复数乘法运算,同时这种乘法器还能够移除存储旋转因子系数的只读存储器(Read only memory,ROM)。该处理器IP核基于QUARTUS PRIME平台进行综合,在Cyclone 10LP FPGA上实现。结果显示,该FFT处理器最高工作频率为100 MHz,对于24位符号数FFT运算,逻辑单元(Logic elements,LEs)使用量与记忆体位(Memory bits,MBs)使用量仅为3978 LEs和6456 MBs。

摘要：针对求解较高维度优化问题时教与学优化(TLBO)算法容易出现早熟、解精度降低等问题,提出一种自适应竞争学习教与学优化算法(ITLBOAC)。首先,在“教”算子中引入非线性变化的权重参数,以决定当前个体自身状态的保持能力以及调整当前个体向教师学习的态度,从而使当前个体在早期更多地向教师学习,以迅速提升自身状态,而后期更多地保持自身状态,以减缓教师对它的影响;其次,以生态学协同竞争机制为基础,引入基于近邻个体间的自适应竞争的“学”算子,从而使当前个体选择它的近邻个体,并且让个体们从协作演化逐渐过渡到竞争学习。在12个Benchmark测试函数上的测试结果表明,相较于其他4种改进TLBO算法,所提算法具有更好的解精度、稳定性和收敛速度,同时相较于TLBO算法有大幅提升,验证了所提算法适合于求解较高维度的连续型优化问题。选择压缩弹簧和三杆桁架设计问题进行测试的结果表明,ITLBOAC获得的最优值分别比TLBO算法下降了3.03%和0.34%。可见,在求解约束工程优化问题时,ITLBOAC同样值得信任。

摘要：本文以三层复合铝板固-液-固铸轧复合工艺作为研究对象,基于***生死单元法建立了二维热-力耦合模型并通过实验验证模型的可靠性;依据该模型获得铸轧区组元金属的变形特性及层厚比随工艺参数变化规律,并构建层厚比预测模型。结果表明:覆层在KISS点附近开始发生塑性变形,变形程度取决于KISS点高度。覆层厚度、铸轧速度对覆层层厚比的影响最为明显。基于该模型构建的层厚比预测模型具有较高的准确性,其最大相对误差仅为2.77%。最后,根据该预测模型,提出层厚比调控策略,即应先确定覆层厚度,随后匹配铸轧速度,最后调整浇铸温度与预热温度。

摘要：目的:解决鲜食玉米切割时准确率较低,随机误差较大,容易损伤籽粒问题。方法:设计了一种新型工艺的甜糯玉米加工生产线,该生产线利用机器视觉技术对玉米姿态进行判断,通过换向设备完成玉米姿态调整,设计适应性定位机构分别对玉米头尾进行切割,再依据切割后果穗苞叶附着力差异特点进行留层加工,经相机品质筛选后装箱,并利用样机进行加工试验。结果:该生产线加工效率达1 500穗/h;留层合格率为90.2%;籽粒破损率为1.81%。结论:该鲜食玉米加工生产线实现了玉米的上料、排序、切割、剥皮等工序自动化,实现苞叶合理留层,对比传统设备更加保护玉米籽粒。

摘要：选定690、700、710℃三种浇注温度,150、200、250℃三种模具预热温度,1、2、3 m/s三种充型速度,通过L9(33)正交试验,设计了汽车用AlSi9Cu铝合金压铸件不同压铸工艺参数。经过实际生产后对9组零件含气比例的分析,得到了正交试验中不同因素和水平对压铸试验的影响顺序以及设计的最优工艺参数。结果表明,在不同的参数范围内,充型速度对最终结果有着最大的影响,其影响顺序为充型速度>浇注温度>模具预热温度;根据含气量大小得到了最优组合为浇注温度700℃,充型速度2 m/s,模具预热温度250℃。对正交试验中9组不同参数的汽车用AlSi9Cu零件进行了实际生产并进行了X射线无损检测,检测结果与正交试验分析结果基本相符。使用最优组合可以生产出致密的汽车用AlSi9Cu零件。

摘要：为了解决地震作用下铁路不等跨简支梁桥(simply-supported girder bridges,SSGB)发生邻梁和梁墩碰撞,引起伸缩缝和过渡墩破坏,甚至造成落梁的问题,针对传统减震装置的局限性,基于功能分离思想,研发了一种新型屈曲约束支撑(buckling-restrained brace,BRB)-拉索限位器组合减震系统。在阐述组合减震系统的构造形式和工作原理的基础上,提炼出系统的力学模型;然后将减震系统用于铁路不等跨SSGB,采用OpenSees建立考虑碰撞的动力弹塑性数值模型,研究了组合减震系统的减震机理;最后系统分析了BRB初始刚度、启动阈值及伸缩缝间隙等参数对其减震性能的影响。结果表明:组合减震系统能够有效控制梁体和过渡墩的纵向地震响应,显著提高SSGB的整体抗震性能;BRB初始刚度越大,邻梁相对位移的减小程度越大;BRB启动阈值应根据伸缩缝间隙进行合理选择,并在设计时加大对拉索限位器的重视程度;当伸缩缝间隙超过5 cm,系统减震效果更好。

摘要：以车用齿轮盘为研究对象,为了满足批量化生产需求,同时达到稳定、高质量、高效、低成本的生产目标,设计了一种多工位闭式精锻生产工艺方案。采用塑性成形软件Deform-3D对齿轮盘各阶段的成形过程进行了数值模拟,根据材料的填充规律发现了充不满、毛刺、折叠等缺陷,并说明了产生缺陷的原因;对镦粗件及预锻件的形状进行了改进,优化了成形过程,改变了金属的流动特点,消除了成形缺陷;对锻模结构方案进行了设计并进行了简单说明,通过锻造生产线进行了试模及工艺检验,完成了少量齿轮盘的试制。结果表明:有限元分析能为实际生产提供较好的理论指导,获得的齿轮盘充填饱满,无毛刺、裂纹等缺陷,尺寸精度高,改进后的工艺达到了预期效果。

摘要：针对供水系统相同工况不同运行方式下能耗差距较大、数据可视化表现形式较为单一等问题,提出采用平行坐标技术对并联机组运行台数、频率、流量与电耗进行可视化分析的方法。通过将理论分析与MATLAB数值拟合相融合,设计了平行坐标人机交互技术,更有效地展现固定流量下机组运行台数、频率和电耗三者之间的关系。对沧州地区三个泵站进行了现场测试和数据分析,其结果验证了结论的有效性和通用性,并进一步修正了机组运行台数、频率和电耗三者之间的关系。在多种机组运行方式满足供水需求的条件下,当不同运行方式间频率差f>4 Hz时,可选择机组台数多的运行方式实现最优运行;而当运行频率差f<4 Hz时,采用机组台数少的运行方式可实现最优运行。