摘要：针对轿车行李箱在耐久性试验中出现的扭杆断裂失效问题,分析识别影响扭杆CAE仿真结果的参数:网格类型、网格尺寸大小、扭杆驱动方式及连接方式等。通过试验对标,建立有效的扭杆有限元分析模型;提出多种扭杆结构优化方案,对不同优化方案进行CAE计算及优化迭代分析,得出优化圆角过渡区域+增加扭杆自由扭转角是最优方案。对最优方案的CAE分析结果和试验结果进行对标,结果表明:优化后的扭杆满足人机操作性能的要求和启闭5万次的耐久目标性能,其改进设计方法对类似结构优化设计具有参考意义。

摘要：实现矿井通风智能化是建设智能矿山的主要技术手段。针对目前通风系统调整失准、智能化水平低、预警信息不能反映到抢险救灾指挥中心等问题,提出一种矿井智能通风系统建设方案;该方案由井下监控设备和地面控制中心组成,旨在建立三维通风模拟与隐患智能识别平台,实现矿井通风数据实时动态分析、三维可视化展现以及安全预警与辅助决策;重点研究了通风监测大数据库、三维通风模拟、AI视频智能识别、预警及辅助决策、系统联动控制5个关键技术,详细阐述了各自的技术特征与实现方案。基于计算机软件开发技术、三维仿真技术以及人工智能技术设计并开发实现了矿井智能通风系统。

摘要：针对水润滑摩擦副材料极限比功(pv值)不明导致水液压柱塞泵的设计缺乏依据的问题,对1Cr17Ni2与碳纤维增强聚醚醚酮(CFRPEEK)配对副材料开展了极限pv值研究。首先对泵内三大摩擦副进行了运动和受力分析,获得了各摩擦副的接触比压和比功;基于此,采用销-盘接触形式,研究了不同接触比压和滑动速度下1Cr17Ni2与CFRPEEK的摩擦系数和磨损率的变化规律,提出了以摩擦性能显著恶化为判据的极限pv值评价方法,得到了CFRPEEK的极限pv值为20~30 MPa·m/s;最后,经过200 h耐久性考核,泵的总效率为90.2%,各摩擦副摩擦表面光滑,磨损极小。结果表明,基于极限pv值的泵摩擦副材料选用合理,泵可长期高效运行。

摘要：为了深入揭示桩板路基结构中引扩孔灌浆扩体预制桩的承载特性与荷载传递机制,研究预制桩扩体截面尺寸、桩顶承压方式以及截面组合形式对扩体桩中预制桩−扩体−周围土协同作用的影响规律,在2个试验区开展了9根试桩的静载荷试验。试验区A是内部管桩承载的5根扩径0~1200 mm扩体预制桩,试验区B是内部管桩承载和全截面承载的2根小直径管桩扩体桩以及2根大直径管桩扩体桩。试验结果表明:外围水泥砂浆的设置可将内部管桩荷载有效传递至周围土体,提升整体承载性能,当水泥砂浆厚度由10 cm增加到25 cm时,同级荷载作用下桩顶沉降降低约44.3%~59.5%,但随水泥砂浆厚度的进一步增加,该变化趋势不明显,试验工况下外围水泥砂浆厚度的合理取值范围为15~25 cm;内部管桩承载工况下扩体桩中管桩−砂浆界面阻力呈两端大、中间小的分布模式,受内部管桩和周围土侧阻力综合作用,水泥砂浆厚度小于15 cm时可能在桩顶附近出现拉应力;全截面承载工况下管桩-砂浆界面阻力受桩顶等位移作用影响发挥相对较小,但随着深度增加呈逐渐增大的变化趋势,在整体承载性能上与内部管桩承载工况大体相当;内部预制桩直径的增加可显著提高扩体桩的承载性能,大直径管桩扩体预制桩的荷载传递规律与小直径管桩情况相同。试验结果对桩板路基结构中引扩孔灌浆扩体预制桩的推广应用具有重要意义。

摘要：针对水轮机结构复杂、设计难度较大、信息冗杂等问题,提出基于BIM+数值模拟的混流式水轮机设计方案。以HLFN-LJ-930混流式水轮机为例,分析BIM技术在设计阶段的应用机理,探讨BIM与数值模拟数据交互的途径,之后借助流体力学软件Fluent,采用RNG k-ε模型和SIMPLE算法对水轮机进行CFD数值仿真计算分析。结果表明:利用BIM协同工作、信息整合、可视化、碰撞检测等功能可有效减少水轮机设计过程中的不协调现象,提高设计质量和效率;利用Inventor内部API接口进行BIM与数值模拟软件的信息传输,可提高模型数据的完整性。通过数值模拟可知蜗壳内部流体流动情况良好,导叶头部有局部高压现象,转轮叶片背部和尾水管进口有局部负压区域,易发生空化现象,需进一步深化设计以提高其水力性能。

摘要：在传统V型电热微驱动器的基础上提出热管理设计,使焦耳热集中在V型驱动梁上,并增设热阻和热沉有效阻止热流流入执行末端。采用集总参数法建立真空环境中稳态热路模型,快速获取关键点温升与理想最大温升的关系。通过有限元仿真验证温度场模型的准确性,分析表明热管理下的电热微驱动器不仅能够抑制末端温升而且能够提高驱动部分温升与输出位移的稳定性。

摘要：基于SMIC 180 nm/1.8 V CMOS工艺,设计了一种高速、低功耗且具有输入选频和多水平调频输出范围的L频段电荷泵锁相环。输入端附加了四选一数据选择器,实现多频点信号的选频追踪,输出端设计了一种由新型P、S架构计数器构建的可编程双模分频器,实现高精度分频和连续位数的可编程输出。实验结果表明,锁相环最终锁定输出频率为1.1 GHz,从启动至稳频输出的锁定时间仅为1.5μs,整体电路功耗低至1.2 mW,同时可有效实现频率范围73 MHz至500 MHz的2~15位连续的可编程输出分频。完成锁相环电路的后端设计并提交流片,最终版图面积仅为0.027 mm^(2)。所提出的L频段锁相环可有效用于卫星降频信号接收、光信号调制和数字音频广播(T-DAB)等无线信号通信和处理系统。

摘要：利用solidworks19.0对南水北调工程中渠道拦藻设备的拦污栅结构进行了参数化三维虚拟建模,并将模型导入ANSYS中,通过Fluent模块,针对栅条的液固耦合现象进行有限元分析。之后利用均匀设计试验法在拦污栅的结构参数范围内提取样本点,基于BP神经网络和遗传算法相结合的多目标离散变量结构优化设计方法,建立了拦污栅的BP神经网络数学模型,为遗传算法提供适应度函数。利用遗传算法对拦污栅尺寸结构进行全局寻优,减轻了拦污栅质量,提高了固有频率,降低了发生涡栅共振的概率,增强了系统稳定性。

摘要：为了解决打磨过程中打磨控制系统存在扰动问题,设计了一种机器人力控末端执行器,并提出了一种机器人主动柔顺恒力打磨自抗扰模糊变阻抗控制方法.所提方法的内环控制采用模糊变阻抗控制器,外环控制采用自抗扰打磨控制器.采用Lyapunov稳定性理论证明了所提方法的跟踪误差收敛为零.通过仿真和实验,验证了所提方法的有效性和适用性.研究结果表明:在内环控制相同情况下,与外环控制为PID控制器相比,所提出的机器人主动柔顺恒力打磨自抗扰模糊变阻抗控制方法减小了打磨过程中的力跟踪误差和位置超调量,提高了机器人打磨力控制系统的控制效果和鲁棒性,实现机器人柔顺恒力控制.

摘要：为了研究寒冷地区被动式构造敏感因子对建筑能耗的影响,使用Climate Consultan t对郑州进行气候分析,在原有Revit土建模型基础上建立具有热工属性的能耗模型,基于gbXML数据标准向能耗模拟软件OpenStudio进行传递。利用OpenStudio进行建筑能耗模拟,通过正交实验设计方法,研究被动式敏感因子对建筑全年制冷供暖负荷影响。研究表明:被动式敏感因子的影响程度:外墙K值>屋顶K值>外窗SHGC>外窗K值>南遮阳系数>南遮阳板偏移,最优水平组合:南遮阳系数0.7,南遮阳板偏移400 mm,外墙K值0.1 W/(m^(2)·K)、屋顶K值0.1 W/(m^(2)·K)、外窗K值0.5 W/(m^(2)·K)、外窗SHGC 0.3。研究结果为寒冷地区被动式设计提供借鉴,亦可对BIM技术与能耗分析软件的结合提供思路。