摘要：采用拉丁方试验设计方法对汽车侧围关键吸能部件的材料和板料厚度进行了多参数空间的样本数据设计,结合近似技术和多目标遗传算法,提出了一种基于BP神经网络模型的侧碰多目标优化方法。研究结果表明:该方法在满足侧碰法规GB20071的基础上,既能提高侧围结构对乘员的保护性能,又能实现其轻量化目标;BP神经网络模型的精度和效率较好地满足了工程要求。

摘要：在一定温度条件下,用氨基硅油对苎麻纤维进行表面改性处理.利用红外光谱分析(IR)、接触角测试、X射线衍射分析(XRD)、热重分析(TG)等方法对改性前后苎麻纤维的性能进行分析.结果表明,经氨基硅油改性的苎麻纤维表面成功包覆了有机硅分子,且表面羟基数量减少,吸水性较未改性的苎麻纤维下降,与聚丙烯相容性提高;改性后,苎麻纤维的结晶度提高了15%;在230℃以前,未改性的苎麻纤维质量损耗为5%,而改性后苎麻纤维基本上没有分解,改性后苎麻纤维的耐热性能有了较大的提高。

摘要：在大客车前碰撞中,由于前围产生较大侵入变形,极易造成驾驶员下肢损伤。为减少驾驶员下肢损伤风险,设计了一种驾驶员膝部安全气囊,并采用计算机仿真方法对气囊进行了优化分析研究。首先,利用Hypermesh建立12 m大客车的有限元模型,并对其进行正面碰撞模拟,验证了客车模型的可行性,且得到驾驶员座椅下方加速度曲线。然后,用MADYMO动力学软件建立了该大客车驾驶员约束系统的前碰撞模型,模型包含客车驾驶舱、驾驶员座椅、三点式安全带、转向系统、和膝部安全气囊。进而将有限元客车整车正面碰撞模拟获得的加速度曲线作为MADYMO碰撞模型的输入载荷条件,分析了安全带和膝部气囊的八个设计参数对驾驶员下肢损伤的影响。最后得到膝部气囊点火时刻、膝部气囊拉带长度、膝部气囊排气孔面积系数三个主效应影响因子,并基于多目标遗传算法对其进行优化分析,优化结果使驾驶员下肢损伤风险得到了很大程度的降低。

摘要：将基于自然邻接点插值的无网格局部Petrov-Galerkin方法应用于分析中厚板弯曲问题.自然邻接点插值创建的形函数具有Kronecker Delta函数性质,故能够准确地直接施加本质边界条件.在板中面上的局部多边形子域上采用局部Petrov-Galerkin方法建立系统平衡方程,这些子域由Delaunay三角形创建,采用高斯积分法进行域积分和边界积分.该方法集合了自然元法和无网格局部Petrov-Galerkin法的优点,易于施加本质边界条件,无需刚度矩阵的整合,得到的刚度矩阵是带状稀疏矩阵.通过算例分析,表明该方法计算简便,求解精度高,数值解稳定.

摘要：采用商业有限元软件ProCAST,建立了激光相变硬化温度场的3维数值模拟模型,对球墨铸铁QT600-3进行激光相变硬化的数值模拟研究,计算了表面淬火的温度场,根据温度场预测了硬化层的深度和宽度。激光功率在800～1 000 W之间,激光扫描速度在2.000～2.667 mm/s之间,光斑直径在4～5 mm之间时,计算得到的硬化层深度在0.20～0.64 mm之间,硬化层宽度在2.0～3.7 mm之间。球墨铸铁数值模拟结果与试验基本吻合,两者变化趋势一致。

摘要：对固有时间尺度分解(Intrinsic Time-scale Decomposition,简称ITD)方法进行了改进,提出了基于B样条的局部特征尺度分解方法(B spline-based Local Characteristic-scale Decomposition,简称BLCD),在此基础上将BLCD与双谱相结合应用于齿轮故障诊断。首先将BLCD方法和ITD方法进行对比分析,验证BLCD方法的优越性。然后采用BLCD方法将齿轮振动信号进行分解,得到若干个ISC分量(Intrinsic Scale Component,简称ISC),再对ISC分量进行双谱分析,通过双谱中峰值个数及其所处的位置来判断齿轮是否发生了故障。实验数据的分析结果表明,基于BLCD和双谱的齿轮故障诊断方法能有效地应用于齿轮的故障诊断。

摘要：归一化希尔伯特变换(Normalized Hilbert transform,NHT)解调采用经验AM-FM分解实现信号的包络信号(即瞬时幅值)和纯调频信号的分离,再对纯调频信号进行希尔伯特变换提取瞬时频率。与直接希尔伯特变换解调比较,归一化希尔伯特变换的解调效果有较大提高。然而,研究发现,经验AM-FM分解得到的纯调频信号可能存在易导致负频率出现的骑波,并且由于归一化希尔伯特变换求取瞬时频率仍采用希尔伯特变换,则不可避免地在端点处产生振荡。针对归一化希尔伯特变换解调存在的问题,提出可以消除骑波的改进的经验AM-FM分解以及基于复域能量算子的纯调频信号的瞬时频率估计,并在此基础之上进一步提出一种新的信号解调方法——归一化复域能量算子(Normalized complex Teager energy operator,NCTEO)解调,采用改进的经验AM-FM分解提取单分量信号的瞬时幅值,再用基于复域能量算子的瞬时频率估计对纯调频信号进行解调提取瞬时频率。通过仿真试验以及转子早期碰摩故障诊断的应用实例验证了归一化复域能量算子解调的优越性和有效性。

摘要：大跨度悬索桥在交通荷载和环境激励下,加劲梁产生持续不断的纵向往复运动,这类振动会导致悬索桥上的连接构件如伸缩缝等出现疲劳破坏。抑制这类振动一般是在梁端安装阻尼装置,这类装置不仅能够减少运营状态下的梁端位移,还能减弱地震作用下的梁端位移响应。本文提出采用耐久性能良好的新型电涡流阻尼器(ECD)进行梁端位移控制并对其减振效果进行了评估。首先对某大跨度悬索桥的实测纵向位移数据进行时域和频域分析,通过简化建立了悬索桥纵向振动的单自由度模型(SDOF),并反演了运营状态下的等效外力时程。然后对悬索桥简化SDOF模型在运营状态等效外力时程作用下和地震激励下的响应进行了计算,并评估了ECD在运营低速状态下线性阻尼和地震高速状态下非线性阻尼的减振(震)控制效果,提出了平衡两种状态控制目标的阻尼器参数合理取值范围,为ECD在悬索桥加劲梁纵向位移控制领域的应用提供了一定的理论依据。

摘要：为了提取机械设备被强背景噪声淹没的故障特征,采用一种具有通用意义的基于奇异值分解(Singular value decomposition,SVD)的子空间降噪算法对信号进行处理,即?-SVD降噪算法。传统的SVD降噪算法是?-SVD降噪算法中拉格朗日乘子??0时的一种特殊情况。?-SVD降噪算法包含滤值因子,能够抑制以噪声贡献占主导的奇异值对降噪后信号的信息贡献量。?-SVD降噪算法涉及延迟时间、嵌入维数、降噪阶次、噪声功率和拉格朗日乘子等5个参数。讨论了?-SVD降噪算法的参数选择方法,并着重研究降噪阶次和拉格朗日乘子对降噪效果的影响。齿轮故障仿真信号和齿轮早期裂纹故障振动信号的试验结果表明,?-SVD降噪算法在降噪效果方面要优于传统的SVD降噪算法,可以在强背景噪声情况下更好地提取出齿轮的故障特征。

摘要：为了增强拓扑优化计算对任意复杂模型的适应性,改进基于线性四面体有限元的拓扑优化结果,引入了一种新型高精度的基于面光滑有限元模型(FS-FEM)来进行拓扑优化,通过每次迭代时提供很好的梯度解及位移解,从而达到改善拓扑优化结果的目的。在基于面光滑有限元模型的拓扑优化中,以柔度最小作为目标函数,建立了基于固体各向同性材料惩罚插值(SIMP)的拓扑优化数学模型,该数学模型通过最优准则进行求解。多个不同载荷的拓扑优化数值算例说明,采用基于面光滑有限元进行拓扑优化,结果都能够单调收敛,且采用该方法建立的拓扑优化模型能抑制棋盘格现象。与商业软件Opti Struct的计算比较表明,该方法相比有限元方法能得到更合理的拓扑结构。