摘要：为解决自主移动农业机器人在复杂工作环境进行视觉导航的场景识别,根据what-where双通道理论建立了场景感知模型以及场景表示模型,提出了一种基于概率框架的场景仿生识别方法。基于对比度假设和中心假设计算显著图并建立能量函数对该显著图进行优化;利用专家网络分析视觉注意焦点的内容作为what信息,以视觉注意焦点转移形成的扫视序列作为where信息;根据动作识别规则,利用what信息和where信息建立可观测的马尔可夫链模型实现场景识别。移动机器人场景识别过程与人的识别过程相似,实验证明所提方法对室内场景识别性能良好,准确率平均达87.3%。

摘要：为了提高浅孔钻设计质量和设计效率,分析了可转位浅孔钻在工程应用中存在的问题及研究现状;给出了基于"单位切削刃"思想的钻削力数学模型建立方法;以双刀片结构的浅孔钻为例,利用ANSYS进行优化仿真分析,求得径向合力最小时的刀片槽空间几何参数;对优化前后的浅孔钻进行应力应变对比分析,证明优化后结构的优越性;基于上述分析结果,建立计算机辅助设计系统IIDCAD,阐述了系统的功能结构及关键接口技术,给出了系统运行示例及关键程序代码。

摘要：分别从理论推导和数值模拟的角度,分析了剪切流中湍流动能的衰减规律.通过简化湍流变量输运方程,采用Matlab求解了使用标准k-ε模型计算剪切流时湍动能在不同高度处的数值解,通过fluent数值模拟,验证了理论数值解,并与均匀流中的数值模拟结果进行对比,分析了在剪切流中入口湍流强度和湍流黏性比、来流速度梯度和输运方程扩散项等对湍流变量衰减的影响规律.结果表明:剪切流中存在湍流动能衰减;入口湍流强度对湍流变量输运方程生成项的影响较大,湍流黏性比对湍流变量输运方程生成项的影响较小;当入口湍流强度相同时,入口湍流黏性比越大,湍动能衰减的越快,来流速度梯度对湍动能衰减的影响越小;当入口湍流黏性比相同时,入口湍流强度越大,湍动能衰减的越慢,来流速度梯度对湍动能衰减的影响越大.

摘要：为综合优化离心泵作透平的水力和声学性能,建立了一种基于响应面的离心泵作透平水力和声学性能多目标优化方法。首先在对比分析叶轮几何参数对透平水力和噪声影响的基础上,根据敏感度筛选出对噪声影响显著的关键参数;进而应用响应面方法构造显著变量与多目标函数的响应面多元回归模型,分析影响水力效率与噪声的参数间交互作用;最终以水力效率不降低和总声压级最小为响应目标,兼顾性能与噪声确定最优参数组合,即叶片进口安放角为19.5°,叶片出口安放角为20°,叶片出口宽度为16 mm,叶片包角为92°,叶轮进口直径为101 mm,叶片数为12。对某离心泵作透平多目标优化结果表明,叶轮进口直径、叶片出口宽度、叶片数及叶片包角对内场噪声总声压级影响显著;响应面模型能够反映参数与响应值之间的相关性;经试验验证优化后透平水力效率平均提高了1.98个百分点,总声压级降低了4.95 d BA,表明采用的响应面法能够在不影响透平原有水力性能的前提下改善声学性能。

摘要：基于CFD的理论基础应用RNG k-ε湍流模型,对某一高速离心泵进行内流场数值模拟,研究回流现象。通过不同工况下的分析计算,发现诱导轮前进口段的回流漩涡范围随着流量的增加呈现逐渐减小的趋势;利用一个无量纲数来分析回流涡旋的变化范围,高速离心泵在小流量0.6Q_d工况下,进口段的回流漩涡为2.26;在大流量1.4Q_d的工况下回流漩涡的大小为0.45,结果表明:随着流量增加涡流变小,图像和数值能更全面地展示漩涡的结构和大小;模拟分析回流漩涡对诱导轮的压力和速度的影响,由于回流漩涡的水力损失,减少了诱导轮进口前缘处的压力,使诱导轮前缘处产生了一小部分低压区,增大了诱导轮发生空蚀的几率。通过对高速泵进口段不良流动的分析,为高速离心泵的设计与优化提供理论参考。

摘要：为了研究螺旋形蜗壳内部流动规律以及不同隔舌安放角对离心泵内部流动特性的影响,基于ANSYSCFX14.5对5种不同隔舌安放角的离心泵模型进行了定常与非定常计算和数据分析,并对离心泵的水力特性进行了实验验证。分析结果表明,随着隔舌安放角的增大,离心泵的高效区明显加宽,但是设计工况附近的水力性能稍有下降,其中在大流量区域,隔舌安放角的作用比较明显;隔舌安放角的不同主要对非设计工况下离心泵内部流体流态影响较大,其中在小流量工况时,随着隔舌安放角的变小,叶轮各流道内的流体流态分布的对称性明显改善,在大流量工况下,随着蜗壳隔舌安放角的减小,蜗壳出口段垂直截面方向的速度梯度变大;隔舌安放角的不同对叶轮所受径向力的影响很小,不同隔舌安放角的离心泵所对应的径向力分布规律几乎一致。

摘要：以美国国家可再生能源实验室(NREL) 5 MW机组为研究对象,采用大涡模拟结合致动线模型(LES-ALM)方法,分析下击暴流垂直风剪切条件下风力机尾流的速度特性、湍流特性及转矩特性.结果表明:相比于均匀来流和B类风场风剪切,下击暴流垂直风剪切条件下,风力机尾流轴向速度亏损最大,且尾流轴向恢复最慢,尾流非对称特性更明显;随着尾流向下游发展,三种来流工况下风力机尾流湍流强度的变化均为先增大后减小,且湍流强度最大值(在11D附近,D为风轮直径)均在10%-12%之间;在尾流湍流强度衰减过程中,下击暴流垂直风剪切条件下,风力机尾流湍流强度衰减更快;另外,与均匀来流和B类风场风剪切相比,下击暴流垂直风剪切条件下风力机低速轴转矩均值降低,但其标准差却明显增加,说明低速轴转矩波动幅度增加,进而引起风力机输出功率的波动增大,输出电能质量降低.

摘要：针对双腔半环面型CVT的结构特点和应用背景,建立以输入扭矩分矩比和输出输入扭矩比为目标函数的优化模型。采用带有精英策略的非支配排序遗传算法(non-dominated sorting genetic algorithm with the elite strategy,NSGA-Ⅱ)求解该模型的Pareto最优解。为了确定最佳的Pareto最优解,首先将获得的Pareto最优解构成决策矩阵,其次利用客观赋权的信息熵(information entropy weight,IEW)法计算各属性的权值,最后运用逼近理想解的排序法(technique for order preference by similarity to ideal solution,TOPSIS)对Pareto最优解排序。将最佳Pareto最优解对应的设计变量值代入输入扭矩分矩比、输出输入扭矩比以及传动效率的表达式,使用MATLAB软件绘制相应的特性曲线。结果表明,通过TOPSIS确定的最佳Pareto最优解能够实现双腔半环面型CVT高效率传动、大扭矩输出和无级变速单元承受较小输入扭矩的功能。

摘要：针对丘区农机爬坡越障行走不便等问题,提出一种液压能驱动的2-DOF仿生助力腿机构。阐述了仿生腿机构的设计原理及其在农机中的应用,在此基础上建立仿生腿对农机助力过程的动力学模型,求解动力学逆问题,数值仿真得到在不同坡度下撑地助力过程中关节液压缸驱动力和铰点受力的变化规律。结果表明:在30°坡度以内,仿生腿助力过程中农机沿斜坡向上运动平稳,且液压缸驱动力和铰接点受力变化平缓,无明显冲击,说明所提出的驱动方案可行且机构设计合理,这将为仿生助力腿智能驱动控制和丘区农机的研究奠定了基础。

摘要：在低比转速离心泵的设计过程中,叶片厚度对叶轮性能的影响很少被考虑。在运用速度系数法设计叶轮时,也只是将叶片厚度的影响放在排挤系数的因数中参与扬程计算,没有从根本上研究叶片厚度与低比转速离心泵叶轮性能的关系。本研究运用数值模拟方法对叶片出口厚度δ2=5、10和15 mm 3种方案进行分析,计算工况范围取(0.2-1.4)Qd。结果显示:出口处叶片厚度增加会改变叶轮出口处喉部条件,对流道内的流动情况产生影响;叶片厚度增加会使扬程和效率有所提高,同时轴功率也随之增加。