摘要：为提高设计效率和设计知识的重用度,实现产品的低成本快速响应设计,提出了一种基于面向对象的配置设计方法,并对其可拓性进行了研究。形式化表达了基于面向对象的模块、产品配置和配置产品等基本概念;对应于物元模型,建立了模块模型,研究了模块的可拓集和模块调节的方式。在对客户需求进行分析的基础上,根据模块的可拓性,从定性的角度找到和目标特征匹配的模块,再以定量的方式实例化模块的特征值,得到模块实例,并将其组装成最终产品。最后,给出了基于模块可拓性的配置设计方法在某装配生产线的操作台架设计中的应用实例。

摘要：为了提高路面病害检测系统的精度和自适应能力,研究了自动路面裂缝图像增强技术。针对图像每个像素建立由邻域一致性模糊熵测度、邻域模糊方差以及全局模糊隶属度组成的模糊特征模式对所有像素进行分类,实现对像素灰度渡越点位置的准确估计;在模糊隶属度函数设计上,利用修改控制顶点和权因子可局部地修改曲线形状的功能,通过非均匀有理B样条函数设计出一种双"S"形模糊隶属度函数作为灰度变换函数。提出的路面裂缝图像增强技术中的灰度变换函数不仅能和渡越点的位置很好地结合,而且其形状调节因子具备良好的灰度集中能力,仅需很少次数迭代增强就能达到突出路面裂纹的效果。实验结果显示,利用提出的图像增强技术可使路面裂缝病害像素正确检测率达到95%,该技术很大程度地提高了路面裂缝自动检测系统的可靠性和检测精度。

摘要：针对金枪鱼结构和自主游动现象建立了仿生鱼体几何模型及鱼体摆动计算模型,采用计算流体动力学Fluent软件结合动网格技术,编写了控制鱼体摆动的UDF程序,对仿生鱼慢速自主巡游状态和C形快速起动状态进行了数值模拟,研究了鱼体摆动频率和摆动方式对仿生鱼周围压力、速度、涡量分布以及鱼体受力状态的影响,揭示了仿生鱼自主游动过程的水动力学特性。研究结果表明:在自主巡游阶段,仿生鱼通过摆动鱼体,在鱼体两侧流场产生高压和低压区,依靠流体的正压梯度获得前进的推动力;在C形快速起动阶段,仿生鱼通过快速大幅度的回摆获得加速度,从而实现快速起动。鱼体自主游动水动力学特性的研究将为仿生水下推进器的概念设计和性能优化提供重要的参考。

摘要：针对传统逆除霜技术能耗高、热舒适度差的问题,研究应用于翅片管式蒸发器的超声波除霜新技术。结合MATLAB数值求解方法与有限元压电结构耦合仿真方法,分析蒸发器结构中的频散曲线,确定蒸发器结构中的超声导波类型、模态及导波传播特性,并将超声频散曲线分析结果与有限元仿真结果进行对比。研究结果表明,在激励频率小于250kHz时,蒸发器翅片上存在Lamb波的A0和S0模态以及SH波的SH0模态,Lamb波在翅片与霜层界面处激发破碎应力,SH波激发剪切应力;翅片上振动以Lamb波的S0模态为主,铜管上可以清楚看到对称的纵向模态,有限元仿真结果与频散曲线分析结果完全吻合;超声除霜试验与能耗分析结果表明,超声除霜能耗不到传统逆除霜能耗的1/22,除霜效率至少提高了7倍,是一种高效、低能耗的翅管式换热器除霜新技术。

摘要：采用流延法制备了ZrO2/316L不锈钢功能梯度材料,利用成分分布函数设计梯度层厚度来减小各层间的残余应力,通过改变黏合剂添加量得到各梯度层中ZrO2的体积分数(φ)和黏合剂与混合粉体积比(M)的关系:M=1.029φ+1.652,并研究了烧结工艺对材料组织形貌的影响。结果表明:在真空无压条件下,1350 ℃烧结可得到成分呈梯度变化,各梯度层界面结合良好的ZrO2/316L功能梯度材料。

摘要：在分析开关磁阻起动/发电系统(SRS/G)运行机理的基础上,提出了一种基于Ansoft/Sim-plorer的SRS/G系统建模方法.该方法利用Simplorer的电路元件库搭建SRS/G的功率变换器及其外围电路,根据SRM小信号分析模型进行比例积分(PI)参数整定和参数优化,电机起动时采用转速外环PI调节加内环电流斩波、发电时采用电压外环PI调节加内环变开通角的控制策略对SRS/G系统进行了仿真分析.仿真结果与样机试验结果的比较验证了模型的正确性.该模型修改容易、直观性强,便于对不同的控制策略进行特性分析,为研究和设计SRS/G控制系统提供了一种有效的工具.

摘要：提出了一种开关磁阻电机(SRM)数学建模的新方法.在已知SRM 5个特殊位置电感数据的基础上,将傅里叶级数分解和曲线拟合方法运用于磁链模型的建立中,根据虚位移原理计算获得SRM的矩角特性,并将自适应神经网络模糊推理系统(ANFIS)用于矩角模型的建立.基于非线性磁链模型与ANFIS矩角模型,对一台6/4结构的SRM进行了仿真与实验.仿真结果与实验结果基本一致,最大误差不超过5%,从而验证了这种建模方法的正确性.同时,该建模方法还可以进一步应用于SRM的磁链控制和转矩控制中,为工程设计和调试提供依据.

摘要：基于逆向工程设计方法,提取具有优良气动性能和低噪声特性的长耳鸮翅膀展向40%截面位置处的翼型进行仿生重构,并将其应用于窗式空调用离心风机叶片的叶型改进中。采用数值计算方法研究了仿鸮翼翼型叶片4种不同中弧线分布方式的降噪效果,对最优设计风机的气动性能和噪声进行了试验验证。与原型相比,仿生翼型叶片按照单圆弧中弧线分布设计的离心风机降噪效果最好,在风量基本保持不变的同时风机噪声下降了1.3dB。风机内部流动及其噪声特性的数值模拟结果表明:仿鸮翼叶片的应用可减少叶轮流道内的低速分离区域,有效抑制通道内旋涡流的产生和发展,同时减弱叶轮与蜗舌间周期性的非定常相互作用,降低叶片前缘区域和蜗舌区域的压力脉动,从而有效降低空调用离心风机产生的气动噪声。

摘要：采用计算流体力学(CFD)方法和实验测量方法分别研究了多元耦合仿生叶片的降噪机理及其对多翼离心风机气动性能和噪声特性的影响。基于逆向工程设计方法,通过提取苍鹰翼翅前后缘典型结构特征,设计了一种前缘波形结构耦合尾缘齿形结构的仿生叶片,同时对仿生叶片和多翼离心风机用单圆弧等厚度叶片的气动性能及流动和噪声特性进行了数值分析,通过比较揭示了多元耦合仿生叶片的降噪机理,得到仿生叶片尾缘的齿形结构可改变叶片尾缘脱落涡结构和频率、前缘的非光滑波形结构可减小叶片表面脉动以及气流对叶片前缘的冲击等结果。相对于原型叶片,仿生叶片的基频和倍频均有所下降,仿生叶片的A计权声压级降低了2.1dB。6种仿生叶片应用于多翼离心风机的实验研究表明:仿生叶片前后缘结构设计参数会影响多翼离心风机的风量、风压和噪声;采用多元耦合仿生叶片,风机噪声最大下降1.5dB,而风机的风量和风压基本不变。

摘要：针对混流式水轮机转轮密封间隙所引起的自激振动的问题,本文采用计算流体动力学软件CFX,基于N-S方程和RNGk-ε湍流模型,通过对含转轮上冠密封间隙及下环间隙的某水电站原型水轮机进行三维全流道数值计算,根据不同上冠密封间隙值的压力变化规律,提出了转轮上冠密封间隙值的稳定区和非稳区概念;分析了下环间隙对水轮机转轮进口和尾水管进口压力的影响,得出了在密封间隙的影响下转轮进口和尾水管进口的压力分布规律。为水轮机组在设计和运行时避免自激振动提供了一定的参考依据。