摘要：针对现有焊缝检测存在换能器尺寸大,带宽窄,成本高和应用灵活性差等局限,该文研制出一种八通道压电微型超声换能器阵列探头。阻抗频率和回波特性测试结果表明,理论模型能有效地指导超声换能器阵列设计,工作频率偏差不超过2%,-6 dB相对带宽可达87.85%。利用探头实现了对25 mm厚度的标准对接钢板试块内部缺陷的准确识别,检测分辨率优于1 mm。该探头体型小且各阵元能独立或协同工作,扫描模式应用灵活,可为焊接钢板的健康监测提供技术参考。

摘要：有限元软件在工程设计和科学研究中得到了广泛应用,能否方便地观察模型、反映最新的理论和研究成果,是衡量一个有限元软件是否成功的重要因素,而它们都与可视化密切相关,可视化的图形系统已成为有限元软件中必不可少的一部分。通过对目前比较常用的GDI绘图和OpenGL进行比较分析,显示了用OpenGL开发的三维有限元图形系统具有的速度快、绘图功能强、选择和反馈方便、视觉效果好等优越性,并介绍了如何使用OpenGL函数库以及面向对象技术有效地组织地下结构工程有限元前、后处理图形系统所涉及的复杂数据。在此基础上提出程序的数据结构和基本算法,说明其如何与有限元模型交互操作,如何能快速选择节点和单元,如何绘制彩色云图和等值线图等。最后给出部分实例对其加以说明。

摘要：在塑炼方法和复合材料组成一定时,用统计学方法,设计了四因子三水平的正交实验以确定不同模压条件对HDPE/CB复合材料PTC强度的影响。结果发现,各设计因素对样品PTC强度的影响大小顺序为:冷却时间>模压温度>模压压力>模压时间。最优模压条件为:模压压力8 MPa,模压温度155℃,模压时间15 min,模压后的冷却时间40 min。在最佳模压成型工艺条件下得到的样品PTC强度为8.4,与统计学的预测结果一致,后NTC强度小于0.8。冷热循环实验结果表明HDPE/CB复合材料有良好的电阻率-温度稳定性。

摘要：当微穿孔板背后空腔的长度受到结构限制,对于低频噪声很难吸收,在微穿孔板后增加一层聚氨酯微孔可渗透薄膜形成复合结构可增加低频吸声特性。设计一种改进的聚氨酯微孔可渗透薄膜流阻测量实验装置,充分考虑材料本身质量的影响,建立微穿孔板-可渗透薄膜复合结构声阻抗电声等效电路,该方法可普遍用于预测此类复合结构吸声特性。理论计算不同可渗透膜材料的面密度、流阻等参数对复合结构垂直入射吸声系数的影响。结果表明:在微穿孔板背后增加一层聚氨酯微孔可渗透薄膜,可以在中低频段获得较好的吸声效果。

摘要：操作员认知负荷水平的准确分类,对优化企业生产可靠性指标,提高产品质量与效率具有极其重要的意义。现有认知负荷研究大多集中在航空或交通领域,而在机械装配领域研究较少,一般采用基于生理信号与设备信息构建分类模型的方法进行研究,但未针对认知负荷数据特征对分类模型进行改进,分类精度不高。为解决上述问题,设计基于多复杂度减速器装配场景的N-Back次任务脑电试验,收集了主观评价数据、装配数据和脑电信号,分析了数据与认知负荷之间的内在联系,利用机器学习算法,构建了基于互信息量的随机森林模型,实现了复杂装配系统操作员认知负荷的分类评估。结果表明:各特征因素对操作员认知负荷均有显著影响,且随认知负荷增加呈现规律性变化,认知负荷试验设计合理;基于互信息量的随机森林模型分类效果显著优于其他分类模型,多维特征可有效降低算法欠拟合能力,提高分类精度。

摘要：采用遗传算法分析了存在初始缺陷的复合材料层合板的可靠性优化和鲁棒问题.单元层可靠性分析时,取初始缺陷、强度参数为随机变量,采用一阶矩法和Tsai-Wu准则分析每个单元层的失效概率.系统失效概率的计算基于首层失效假定,把系统看作为单元层的串联结构,系统中任何一个单元层的破坏就看作为系统的失效.在此基础上,对结构的可靠性优化和鲁棒特征进行了研究,分析了对称层合板的层数、可靠度和纤维方向角之间的关系,为结构设计提供参考.

摘要：针对水平集拓扑优化方法中敏度推导复杂、无梯度拓扑优化方法浪费计算资源等问题,提出了一种基于学习型敏度的参数化水平集拓扑优化方法。该方法根据结构离散单元的力学信息构造局部状态特征,以局部状态特征为输入、优化目标为输出,建立拓扑优化敏度学习的神经网络模型,并采用自适应协方差进化算法训练神经网络,得到拓扑优化敏度学习的最优神经网络参数。通过数值算例,讨论了激活函数和隐藏层神经元数量对拓扑优化结果的影响,验证了基于学习型敏度的参数化水平集拓扑优化方法的有效性。

摘要：为便于理解再制造服务并解决其服务资源充分、合理、高效利用问题,结合再制造和服务的特性,给出再制造服务的概念,并对其服务资源分类进行描述,提出一种多粒度再制造服务资源模块化组织模式及其模块化流程。针对再制造服务资源复杂多样、数量庞大导致匹配困难的问题,综合运用产品设计结构矩阵、耦合关联分析、遗传算法和模块度,构建了一种带供应商耦合约束遗传算法的再制造服务资源模块聚类优化模型,根据功能、空间、供应商等耦合特性,构建加权数值化设计结构矩阵,并进行初聚类,设计整数编码遗传算法,以再制造服务资源模块度和供应商耦合强度作为优化目标和约束对设计结构矩阵初聚类结果进行优化。通过应用实例验证了再制造服务资源模块聚类模型和求解方法的正确性和实用性。

摘要：根据地下工程锚固支护原理,采用隐含锚杆柱单元的三维有限元和混凝土喷锚支护的三维数值计算方法,对复杂的地下泄洪隧洞的开挖和支护进行了分析计算。该方法不仅能够有效地反映锚杆的长度、密度、倾角对洞室开挖的影响,而且能够较好地模拟钢拱架和锚杆的时间施加效应。由于隐含锚杆柱单元和喷层单元是隐含在岩体单元中的,所以锚杆和喷层单元不受岩体单元划分的影响,能够有效地模拟各种支护方案,加快计算速度,合理反映锚固支护所作用的位置和时间影响。通过对构皮滩泄洪洞施工开挖和锚固支护的模拟计算,论证了施工开挖的稳定性和锚杆、喷层、钢拱架的支护作用,提出了洞室结构的加固措施,为工程施工开挖提供了有效的设计依据。

摘要：为了研究大模数齿轮齿条传动副在齿面剥落故障情况下的啮合刚度,以三峡升船机齿轮齿条传动系统作为研究对象,在沿齿宽方向上设置了3种不同长度的剥落尺寸来模拟不同程度的剥落故障,采用能量法分析了正常工况下和剥落故障工况下齿轮参数变化对啮合刚度的影响;同时,采用有限元方法对啮合刚度进行分析,并将其结果与解析法进行对比,验证了解析法的正确性,实现了剥落故障条件下齿轮齿条副啮合刚度的快速计算,对大模数齿轮齿条传动的动力学分析具有重要意义。