摘要：高速跨介质入水问题广泛存在于海洋工程、航空航天等领域,入水多相流动与流固耦合作用机理是该领域的研究热点,对于跨介质航行器的载荷预报、弹道稳定性评估、结构强度校核以及安全性设计等具有重要意义。本文围绕高速跨介质入水所涉及的基础关键力学问题,重点论述了高速跨介质多相流动与空泡演化、冲击载荷与降载方法、运动稳定性与流固耦合响应、流固耦合数值研究方法等方面的研究现状,并针对目前仍存在的问题提出了建议,旨在为高速跨介质入水的相关研究与设计等提供参考。

摘要：[目的]针对传统“空舱-液舱-空舱”三舱型防护结构重量大、防护效率较低的问题,探讨圆筒型水下防护结构的防护性能。[方法]建立基于任意拉格朗日-欧拉(ALE)算法的数值模型,通过典型的结构接触爆炸算例,验证ALE算法的精度;然后在此基础上分别建立传统的三舱型防护结构和圆筒型防护结构模型,通过数值模拟分析相同药量水下接触爆炸后的应力、应变最大值以及能量吸收等特征参数,从而得到各自的防护性能。[结果]结果显示,圆筒型防护结构防御纵壁的位移小于防水纵壁的位移,这与传统三舱型防护结构的规律相反;甲板、双层底结构吸收的能量相比传统防护结构少了9.92%,具有明显的垂向抗变形优势。[结论]研究表明,圆筒型防护结构在药量相同的情况下其毁伤程度更低,可为水下防护结构的创新设计提供新的思路。

摘要：针对低温环境下材料性质改变引起的电机电磁力性能变化问题,本文对低温高速永磁电动机在偏心故障前后的电磁力分布和变化进行了分析,提出一种基于麦克斯韦张量法的电磁力计算模型,在此基础上对护套表面位置、定子齿顶、定子齿壁偏心故障前后的电磁力进行计算,并与常温下电磁力进行了比较。定量阐述了偏心故障前后电磁力的演变规律与应力集中位置,从电磁场参数、电磁转矩以及气隙电磁力时空特性三个角度验证了电磁力计算结果的合理性。电磁力的分析方法与结果为同类电机的电磁力计算提供了借鉴,为电机形变分析及结构优化设计奠定了基础。

摘要：针对坡耕地环境下鸭嘴式玉米排种器排种质量差及性能不稳定等问题,以鸭嘴式玉米排种器为载体,设计了一种配套的间歇同步充补装置。阐述了排种器整体结构及工作原理,分析了种子在排种器内部排种、补种及导种过程,优化了间歇同步充补装置摇杆、内棘轮和鸭嘴式排种器直角导种部件等关键部件结构参数。结合理论分析和坡耕地播种农艺要求,选取作业速度、回位弹簧预紧力和作业坡角为试验因素,合格指数和变异系数为性能指标进行了单因素试验、正交试验及台架对比试验。试验结果表明,性能指标随作业速度和作业坡角增加先增加后降低,随回位弹簧预紧力增加先增加后趋于平稳;当作业速度为1 m/s、回位弹簧预紧力为15.6 N(型号T4,丝径为1 mm,中径为7 mm,原长为25 mm)、作业坡角为12°时,其排种性能较优,合格指数为98.7%,变异系数为10.2%;较传统鸭嘴式排种器其合格指数提高了9.5个百分点,满足坡耕地环境下精量播种作业要求。

摘要：高压涡轮带冠叶片工作于高温、高压和高转速的恶劣环境中,导致叶冠容易发生掉块现象,这严重威胁到燃气涡轮发动机的安全运行。因此,有必要研究不同参数对涡轮叶冠表面热负荷变化的影响以及作用机制,该文着重分析不同叶冠结构、宽变工况对叶冠表面热负荷变化的影响,同时,根据叶冠表面壁面热流密度的分布和变化规律,对叶冠结构形状进行改进,最终达到降低叶冠表面热负荷的目的。研究结果表明:由于篦齿的密封作用,叶冠后缘容腔内的泄漏流流动比叶冠前缘稳定,导致叶冠后缘的壁面热流密度分布比前缘更加规律。宽变工况条件下,主要通过影响叶冠前缘的壁面热流密度分布进而改变叶冠表面的热负荷。最后发现对叶冠后缘切削10%的面积,可以降低叶冠表面热负荷高达19.2%,这为今后新型涡轮带冠叶片设计提供参考。

摘要：设计了一种非一维共振腔的圆柱腔,利用入射声波与反射声波之间的共振增强效应来增大传感系统信号强度,并应用在面外入射的石英增强光声光谱技术(QEPAS)和石英增强光致热弹光谱技术(LITES)技术中。对添加圆柱腔前后的石英音叉摆幅和圆柱腔位置进行了理论模拟与优化。实验中,采用水汽为目标探测气体和输出波长1.395μm的半导体激光器为激发源,相比未添加圆柱腔的裸石英音叉系统,添加圆柱腔的QEPAS和LITES系统探测极限分别改善了2.32倍和1.27倍。

摘要：准确预测CRTSⅡ型轨道板温度可对轨道板内高温的出现及时进行预警,减小高温时期涨板对列车运营带来的威胁。同时考虑外界环境温度对轨道板温度影响的时滞效应与轨道板自身在时间上的温度变化规律,提出基于卷积神经网络(CNN)与长短期记忆网络(LSTM)融合模型的板温预测方法。先通过CNN在时间轴上对气温与轨温进行卷积提取出过去一段时间内外界气象条件对当前时刻板温的影响,再将CNN在各个时间点上的输出作为LSTM的输入特征利用轨道板自身的传热规律对板温进行预测。结果表明:过去12 h内的外界气象条件对当前时刻的板温有较大影响,利用训练好的CNN-LSTM在测试集上对未来40 min的板温进行预测,其预测误差绝对值的数学期望为0.925℃。

摘要：针对压缩机用大功率永磁电机电枢绕组电流大,易导致绕组端部发热严重、温度高的问题,以一台压缩机用560kW永磁同步电动机为例,通过建立三维全域流固耦合传热模型,结合Mosaic网格离散,计及转子旋转,对永磁电机冷却介质紊流作用下全域流热耦合场进行数值计算,分析不同入口风速下电机冷却介质流动规律及电枢绕组热表征。开展不同电枢电流下样机定子端部绕组温度测试,并与理论分析结果进行对比,验证了永磁电机三维流固耦合传热模型的合理性和计算方法的正确性,所作研究可以为压缩机用永磁同步电动机的发热与冷却设计提供理论借鉴。

摘要：模拟课堂教学行为的教学优化算法,具有操作简单且搜索能力强的突出优点。尽管该算法为增强种群多样性采取了消除重复个体操作,然而在算法后期依然容易陷入早熟收敛。为提高教学优化算法的搜索能力,该文通过融合涡流搜索和差分进化这两种策略,提出了改进措施。改进后的算法包括:教师自学、向教师学、学生互学三种行为。首先,在每轮循环的开始,增加了基于涡流搜索的教师自学习行为,从而使作为最优个体的教师也获得一定的改进机会。其次,在教师阶段和学生阶段的个体更新式中,均增加了体现不同个体之间差异的差分算子,同时在学生阶段增加了轮盘赌选择策略,以便使优良个体获得更多更新的机会。10个标准测试函数的仿真结果表明,改进算法的寻优能力不仅比原算法有大幅度提升,而且对于部分复杂函数也优于同类其他对比算法,从而揭示出通过融合涡流搜索和差分策略提升教学优化算法性能的研究方案是可行的。

摘要：在未来移动通信中,低轨卫星网络为全球通信的实现发挥着重要作用。针对大规模低轨卫星网络中大量用户频繁进行并发切换导致切换成功率下降及信令开销过大的问题,提出了一种基于用户群组的低轨卫星网络多星切换策略。地面用户在触发切换时,将满足自身通信需求的候选切换卫星信息发送给接入卫星,接入卫星在考虑用户切换成功率、卫星吞吐率和卫星负载均衡的条件下将用户分组,完成整个切换过程。设计了一种基于用户群组切换的信令交互流程,并分析了系统切换的信令开销。仿真结果表明,基于用户群组的低轨卫星网络多星切换策略可以有效地减少网络重复信令的传输,降低系统信令开销,同时该切换策略可以有效地提高用户切换成功率和卫星吞吐率,以平衡卫星网络负载。