摘要：多主元高熵材料拥有几乎无限的化学成分空间,其组织结构也可通过制备与加工工艺有效调控。因此,通过化学成分与组织结构的耦合设计,可有效协调多主元高熵材料中的各种强韧化机制,实现优异的综合力学性能。除传统单主元材料中的强韧化效应以外,多主元高熵材料还可具备独特的强韧化机制,从而获得更优的强度与塑韧性搭配。总结了多主元高熵材料相比于传统单主元材料的多种独特强韧化机制,包括宏量置换固溶与宏量间隙固溶、亚稳工程与双向相变、共生纳米双析与多层级析出、高应力孪生、高密度层错与迟滞马氏体相变、纳米非晶-多主元高熵晶体复合机制等。阐述了上述机制对应的多主元高熵材料成分与结构设计依据和思路,分析了典型机制在具体材料中的微观作用原理。进一步基于传统单主元材料中的经典强韧化机制与多主元高熵材料的独特性讨论了其它可能的强韧化机制。最后,展望了多主元高熵材料基于广阔成分与结构设计空间同时实现优异力学性能与其它功能特性方面的潜力,以有效发挥多主元高熵材料的独特优势和价值。

摘要：为满足通行的需求悬浮隧道管体宜设计成大尺度的多车道宽幅截面,洋流是施工及运营阶段所面临的主要环境荷载。洋流作用下宽幅截面的绕流特性,以及缩尺试验或数值模拟时的尺寸效应值得重点关注。以椭圆形、圆端形、八边形3种按双向八车道设计的宽幅截面为对象,并以圆形截面为对照,用CFD软件fluent建立了非定常流下的二维数值模型。研究了不同形状及不同缩尺比的宽幅截面在均匀流下的复杂绕流特性,建立了各类截面升力系数幅值、阻力系数均值和力矩系数幅值与流速的关系图,获取了不同缩尺比下三分力系数的时程曲线,并在此基础上给出了稳定周期内的涡量云图。结果表明:当流速增大时,宽幅截面三分力系数变化不大,圆形截面阻力系数、升力系数则明显减小;3种宽幅截面中,八边形升力系数、阻力系数和力矩系数均最大,脱涡频率最小,椭圆形则与之相反;各类宽幅截面不同缩尺比之间的三分力系数存在不同程度的差异,需考虑尺寸效应带来的影响;尾涡脱落对结构所受三分力有一定影响,阻力系数与涡量云图中尾涡强度、分离点有关。

摘要：橡胶密封垫是盾构隧道接缝防水的核心结构,随着盾构隧道直径和设计水压的增大,双道密封垫模式已逐渐成为盾构隧道主流的防水设计方案。为探究双道密封垫相较于单道密封垫防水增强的机理,分别针对无间隙水压作用的常规工况和有间隙水压作用的特殊工况开展双道密封垫防水试验,记录中心腔及内水腔的水压时程曲线,分析得到2种情形下防水增强的主导因素。研究结果表明:在黏滞阻力的作用下,压力水从中心腔流入内水腔产生的压降是常规工况下双道密封垫防水增强的主要影响因素。压缩状态下密封垫的孔隙率越小,黏滞阻力压降效应越显著。通过引入孔隙度影响系数,提出了基于多孔介质渗流理论的黏滞阻力压降效应计算方法,并给出了孔隙率、流体流速、多孔介质平均粒子直径3个关键参数的获取方式。在间隙水压的反作用下,外道密封垫产生附加接触应力是特殊工况下外道密封垫防水增强的主要影响因素。密封垫的压缩程度越大,间隙水压作用下的防水增强效应越显著。借助压密率指标评价密封垫的等效泊松比,提出了间隙水压作用下防水增强能力的计算方法。研究探明了黏滞阻力和间隙水压作用对于双道密封垫的防水增强机理,并给出了2种增强效应的计算方法,为双道密封垫防水设计提供了参考。

摘要：密封垫是盾构隧道接缝防水的重点,但现有研究较少探讨其接触行为和接触特性。首先,本文基于薄膜压力传感器,构建了针对盾构隧道接缝处密封垫接触应力的精细化试验框架,探讨了无水压作用和有水压作用2种情形下密封垫接触面精确的力学响应;其次,基于三维管片接缝密封垫压缩数值模型和Hertz接触理论,分别从接触应力三维分布规律和平均接触应力2个方面验证闭合压缩试验的精度,获得了管片接缝密封垫压缩过程中接触面上的空间应力分布规律;最后,开展了接触面有水压作用的渐进渗漏试验,提出了能够表征渐进渗漏过程前后密封垫间接触应力变化的理论渗漏水压的概念,探明了理论渗漏水压沿密封垫宽度方向的变化规律。研究结果表明:密封垫-密封垫接触面的应力沿宽度方向呈波浪式变化,且在宽度方向上的两侧与中间取到较高值;密封垫-密封垫接触面平均接触应力随着微凸体所受载荷增大而呈指数关系递增;理论渗漏水压沿着渗漏方向总体上呈降低趋势,从侧面证实了密封垫表面会对渗漏水产生黏滞阻力的作用,以此产生压力差。

摘要：针对存在认知不确定性的结构优化问题,提出了一种基于近似移动矢量的证据理论可靠性设计优化方法,可有效提升计算效率.该方法通过等面积法将证据变量转换成概率变量,构建等效的概率可靠性设计优化模型,并使用序列优化与可靠性分析方法求解获得近似设计点;开展基于证据理论的可靠性分析求解约束的可信度,构建近似移动矢量和确定性优化模型,求解获得新的设计点;重复概率可靠性设计优化与证据理论可靠性分析组成的序列迭代过程,直到收敛得到最优设计点.本文方法能够将嵌套的证据理论可靠性设计优化问题转换为近似等效的概率可靠性设计优化与证据理论可靠性分析组成的序列迭代过程进行求解,能够有效降低证据理论可靠性设计优化的计算成本.通过算例验证了所提方法的有效性.

摘要：设计一种新型的多段式自预热燃烧器,其技术特点是:内部包含高温烟气回流通道,利用高温烟气预热空气与燃料,并在燃烧室内形成强烈的逆流对流换热。使用计算流体力学(CFD)方法对燃烧器内温度场、燃烧室内速度场和温度场进行模拟,计算烟气卷吸率,并对燃烬率进行比较。研究结果表明:使用该燃烧器空气预热效果较好,烟气卷吸率达到6以上,满足高温空气燃烧所需要的前提条件,比使用传统燃烧器燃烧更稳定、充分。

摘要：对复杂车身底部流动特性进行分析和改进,以达到降低车身阻力和提高车辆行驶稳定性的目的,以某轿车模型为研究对象,对汽车底部外形进行增加密封盖板、凸唇状扰流板以及布置凹坑型非光滑表面等组合改型设计,研究改进设计对汽车空气动力特性的影响,并对产生影响的原因进行分析。模拟计算结果表明:通过组合改进设计,增大底部气流速度,改善底部气流分布形式,在凹坑底部形成类似球形的小涡,将气固表面滑动摩擦阻力转化为滚动摩擦阻力。气动升力系数减小73.8%,气动阻力系数减小7.4%,达到了既大幅降低升力系数又减小阻力系数的目的,可为汽车底部外形设计和改型提供参考。

摘要：针对电动汽车用轮毂直驱电机技术研究现状,提出一种新型外转子结构的可变磁通永磁电机(variable flux permanent magnet motor, VFPMM)。首先提出该电机的结构拓扑,结合钕铁硼(Nd Fe B)永磁体转矩增强和铝镍钴(AlNiCo)永磁体磁通可变的特点,分析磁通调节的机理。其次,讨论电机的电磁设计规律,分析和推导永磁体的设计和计算方法,并在此基础上设计1台功率为3 kW的样机。通过有限元仿真,分析设计样机的磁化特性,获得电机的基本运行性能曲线和效率map图,验证所提电机设计的合理性。最后,制作实验样机。研究结果表明:该样机的恒功率调速范围宽,动态性能良好,全局效率较高,满足设计指标要求。

摘要：对简单网络管理协议中管理信息和协议数据单元进行扩充,设计并实现面向应用软件的网络监控系统。该系统提供对应用程序类中成员变量和成员函数的监控功能。研究管理站点、管理代理、监控模块间监控信息的交换和传输方式,包括网络应用软件监控系统协议栈的定义、通讯协议的设计等。阐述监控信息传输时报文分组和重组的必要性,并设计相应的算法;提出一种效率较高的可逆转换规则,与传统的可逆转换规则进行了对比。研究结果表明:该网络监控系统可用于实现监控模块、管理代理、管理站点间监控信息实时、准确的交换与传输。

摘要：针对一类不确定线性离散系统,提出一种基于预见补偿和观测器的重复控制器设计方法。首先,为提高跟踪精度,将预见信息引入控制器,并将重复控制器的设计问题转化为一类二维线性离散系统的稳定性问题。然后,通过线性矩阵不等式(LMI)方法,获得预见重复控制器的参数求解方法。在此基础上,考虑到系统状态不可观测,进一步考虑线性离散系统基于预见补偿和观测器的重复控制器设计问题。最后,通过直线电机跟踪控制数值仿真验证了所提方法的有效性。