摘要：引射式加热器结构简单、运行稳定、成本低、易维修,是一种高效回收利用蒸汽的设备。本文采用数值计算的方法,对多射流引射式低压加热器工作性能进行了研究,确定了射流股数、引射流体压力及温度、被引射蒸汽压力及温度对加热器引射及换热性能的影响.结果表明本文所设计加热器有较好的压力变工况适应性,引射流体与被引射蒸汽存在合适的温差范围,加热器无因次温差比与引射系数存在正线性函数关系。

摘要：针对某铜制同步器齿环热精锻成形过程中成形缺陷、材料利用率低和成形载荷大的问题,提出一套基于灰色关联分析的齿环热精锻成形工艺参数多目标优化设计方法。采用中心复合实验方法以坯料内径、坯料高度、成形温度和下压速度为设计变量进行实验设计,以锻造缺陷及充填性、内飞边体积、外飞边半径和最大成形载荷为优化目标,应用灰色关联分析和熵值法将多目标问题转化为关于灰色关联度的单目标优化问题,建立灰色关联度与各工艺参数的响应面模型。通过对模型进行寻优获得最优工艺参数组合,并进行模拟与实际验证,结果表明:该优化方法得到的工艺参数组合可以保证齿环热精锻无锻造缺陷、充填饱满,同时提高材料利用率、降低成形载荷。

摘要：以机床为能耗主体的机械加工系统量大面广,能量消耗总量巨大,由其带来的环境问题日益严重,以至于能量效率提升相关研究已经成为了全球共同关注的问题。通过分析机床运行过程中的时段能耗特性,对各个运行时段的能量源的运行特性进行了系统研究;然后,从能量消耗机理出发,对机床运行过程各时段能量消耗的可预测特性及预测方法进行研究;最后提出了机床服役过程能量效率预测方法。案例研究和试验验证表明,该方法的预测精度可以达到90%以上,充分证明了该预测方法具有较好的实用性和较高的预测精度。该方法能够为能效提升研究提供工具支持,具有较好的应用前景。

摘要：采用机器人夹持GH4169镍基高温合金来进行砂带磨削试验。对试验装置进行了设计和分析,以确保砂带磨削过程中的磨削压力稳定;采用正交试验获得砂带磨削GH4169时的磨削深度;采用单因素试验确定砂带线速度和磨削压力对GH4169表面完整性的影响规律。试验结果表明:采用粒度为80号的陶瓷磨粒砂带加工GH4169时,其表面粗糙度在0.6~0.7μm范围内,且随着砂带线速度的增大而减小,随着磨削压力的增大而增大,表面硬度在430~485HV范围内,表面残余应力均为残余压应力,其值在-410^-60MPa范围内。

摘要：针对现有光栅精密刻划加工难度大制约测量精度的问题,设计了一种以交变光场为测量媒介的时空耦合线性位移测量系统。该测量系统利用四路正交的交变光场与四组正交的正弦透光面调制耦合形成电行波信号实现高精度位移测量。在对测量系统测量原理分析的基础上,建立了该系统的理论模型和误差模型,通过仿真详细分析了该系统在时间相位不正交、空间相位不正交以及结构安装不平行时的误差规律。开展实验验证了一次、二次和四次谐波的产生原因,根据误差来源改进了测量装置的结构,优化了相应的参数。实验结果表明:在180mm测量范围内,用栅距0.6mm的测量系统实现了±0.4μm的测量精度。该测量系统规避了现有光栅精密刻划的问题,结构简单、安装方便,为光学位移测量提供了新思路。

摘要：将离散约束优化问题转化为等效约束整数规划问题(Constrained integer programming problem,CIPP),并应用离散差分进化(Discrete differential evolution,DDE)算法求解这类问题。提出DDE算法种群维分量一致的概念,并揭示种群维分量呈现一致状态将导致进化停滞的缺陷,数值算例仿真结果验证了理论分析的正确性。在引入定量刻画DDE算法种群多样性指标——种群多样度Γ的基础上,提出一种基于种群连续进化停滞代数和Γ监测的种群多样性保持策略,以克服种群维分量一致进化缺陷,进而增强算法全局优化能力。将多样性保持策略嵌入DDE算法,并结合可行性规则约束处理技术,形成求解CIPP的多样性保持离散差分进化算法(DDE algorithm with diversity maintenance strategies,DMDDE)。建立某刮板输送机所用二级斜齿圆柱齿轮传动体积最小化设计的离散约束优化模型,再采用DMDDE算法求解该问题。数值试验表明,DMDDE算法的鲁棒性和收敛精度优于4种对比算法。优化结果明显好于原设计方案,齿轮体积较原设计下降40.8%。

摘要：为了减少工业机器人的制造和各种环境等随机不确定性因素造成结构系统性能下降,且综合提高其静动态特性、降低结构质量,提出一种考虑刚柔耦合的工业机器人多目标可靠性拓扑优化方法。利用多体动力学和有限元方法建立刚柔耦合动力学模型,获得特殊工况下臂部动态载荷。采用一次二阶矩法得到臂部可靠性指标,并用可靠性指标反映不确定性因素的影响,提出基于折衷规划法归一化子目标建立综合目标函数、以层次分析法确定综合目标函数中子目标权重系数,对臂部结构进行基于可靠性约束的拓扑优化设计。研究结果表明,优化后得到的臂部在满足可靠性的条件下质量减轻,整体刚度和强度性能明显增强,各阶固有频率均有不同程度提高。

摘要：以云南省大理西站支护边坡工程为依托,开展边坡振动台试验和数值分析,得到双排抗滑桩的弯矩、锚杆轴力、坡面加速度响应规律及边坡的最终破坏情况.试验表明:坡面加速度响应规律与测点相对位置有关,测点相对位置越高,加速度响应越明显;坡体裂缝影响岩土体动力特性,在裂缝出现后坡体加速度响应规律会发生显著变化;在地震下抗滑桩弯矩分布接近抛物线形状,弯矩的最大值靠近岩土分界线的下方,抗滑桩弯矩随输入地震波幅值增大成非线性增长;锚杆在4 m/s^2地震峰值时刻的动轴向力大于静轴向力的3倍,地震作用是锚杆受力大小的决定因素;由于锚杆的作用,边坡的最终破坏面位于边坡2#的深部,此破裂面位置由边坡2#的中上部土体的滑移破坏与下部土体的越顶破坏组成.

摘要：应用理论计算和ABAQUS数值模拟软件对6种桃形矿柱稳定性进行分析。首先,将开采中段划分为4个盘区进行开采;其次,基于结构力学模型,分析6种桃形矿柱参数对巷道在最大冲击力下的最小保护层厚度变化的影响;最后,对桃形矿柱在冲击作用下的巷道残余完整长度与垂高分别进行筛选,并选择桃形矿柱最佳设计方案。研究结果表明:在回采过程中,开采中段顶板受力状态由压应力变为拉应力,间柱压力增大,但顶板和间柱均稳定,未达到破坏强度;桃形矿柱坡度越大,保护层厚度越小;在冲击载荷作用下,坡度越小的桃形矿柱受破坏程度越小,高度越大的矿柱变形能越大;桃形矿柱坡角为60°、总高为15 m的方案为最佳设计方案。

摘要：为了解决高速公路常见的不均匀沉降问题,提出了一种置换减载与加筋相结合的复合路堤处理技术。该技术利用具有一定刚度的PVC管置换路堤填土,减轻路堤自重荷载的同时发挥圆管的加筋作用,使得地基中附加应力减小,从而达到控制路基不均匀沉降的目的。为了验证该技术对地基不均匀沉降的控制效果,开展了置换减载与加筋复合处理路堤与未经处理普通路堤的大型模型试验,通过观测其在多级荷载作用下不均匀沉降的发展规律及沉降随时间的变化规律,并结合沉降理论进行分析验证,揭示了置换减载与加筋复合处理方法控制不均匀沉降的机制。该成果为加筋路堤或轻质置换路堤的设计及计算提供了理论依据。