摘要：研究目的:提出一种采样设备,可同时满足浅海和深海热液的取样要求。创新要点:提出一种电控热液气密采样器,具有灵活的工作模式,便于潜水员和深潜器机械手操作,满足浅海和深海不同使用场合。研究方法:在传统热液采样器的基础上集成了温度实时测量与显示系统,设计了适用于浅海和深海的温度显示和信号触发腔(见图5、6),可方便潜水员和深潜器机械手操作。使用结构紧凑的电控触发器来控制采样,而且具有多种控制模式,因而使采样器的使用更加灵活。重要结论:采样器在浅海热液区进行了成功海试,验证了温度实时测量与显示系统能确保采样器获取高纯度的热液样品。

摘要：For the purpose of inventing a new seismic retrofitting method for the reinforced high strength concrete (HSC) T-section beam using carbon fiber reinforced polymer (CFRP) sheet, three series, a total of twelve T-section beams with nine specimens confined by CFRP sheet in the plastic zone and three control beams were conducted up to failure under four-point bending test. The effectiveness of confining CFRP sheet on improving the flexural ductility of unstrengthened T-section beams was studied. The parameters such as the width and the thickness of CFRP sheet and the type of T-section were analyzed. The experimental results show that ductility and rotation capacity of plastic hinge can be improved by the confinement of CFRP sheet, and the ductility indices increase with the increment of width and thickness of CFRP sheet. A plastic rotation model considering the width of CFRP sheet and the effect of flange of T-section beam is proposed on the basis of the model of BAKER, and the test results show a good agreement with the perdicted results. The relevant construction suggestions for seismic retrofitting design of beam-slabs system in cast-in-place framework structure are presented.

摘要：This paper deals with the robust fault detection (FD) problem in low frequency domain for linear time-delay systems. The H∞ norm and H_ index are used to measure the robustness to unknown inputs and the sensitivity to faults,respectively. The main results include derivation of a sufficient condition for the existence of a robust FD observer and its construction based on the linear matrix inequality (LMI) solution parameters. Finally, numerical simulations show the effectiveness of the presented methodology.

摘要：目的:混合动力挖掘机的能量管理策略直接影响着系统的燃油经济性。本文旨在通过研究混合动力挖掘机能量管理系统,得到最优能量管理策略,并开发实时能量管理控制器,降低系统的燃油消耗。创新点:1.通过强化学习算法,设计时间无关的实时能量管理控制器;2.通过极大值原理求得最优能量管理问题的解析解,并用来辅助实时能量管理控制器设计。方法:1.建立负载的马尔科夫模型,运用强化学习算法,得到实时能量管理控制器;2.运用极大值原理,求得最优能量管理问题的解析解,并将其作为初始能量管理策略;3.通过仿真模拟和实验研究,验证所设计的实时能量控制器的性能。结论:1.基于强化学习的能量管理控制器是一个可以在线应用的与时间无关的实时能量管理控制器;2.基于强化学习的能量管理控制器优于广泛使用的恒温控制器和等效消耗最小化策略控制器;3.基于强化学习的能量管理控制器由于其闭环特性可适用于不同类型的作业工况。

摘要：目的:旋转机械由于工作环境复杂,在运行过程中会不可避免地受到各种不确定性因素的影响,从而引发转子系统的异常振动。因此,迫切需要对系统工作状态开展可靠性分析。本文将外部扰动不确定性与模型不确定性考虑在内,旨在建立转子系统运行状态的可靠性评估指标,丰富转子动力学理论体系,为工程应用提供参考。创新点:1.采用非参数法进行建模,能够将外部扰动不确定性与模型不确定性同时包含在内;2.在非参数建模基础上,结合响应谱分析法进行可靠性计算,可避免对系统先验知识的需求并降低计算过程的复杂性;3.将短周期预测理论扩展应用于可靠性分析验证。方法:1.借助非参数法建立转子系统的随机不确定性模型;2.结合响应谱分析法推导出系统可靠性指标计算式;3.采用短周期预测方法对模拟数据统计指标进行计算与验证。结论:1.本方法可用于评估大型复杂旋转机械系统的可靠性,尤其对于服役时间较长导致系统参数出现不确定性变化的情形;2.本研究结果可为大型复杂旋转机械的设计、运行和控制提供理论基础,同时也可以为其他类型机械设备的可靠性分析和预测方法提供参考。

摘要：实际状态下的土体一般是非饱和的。基于极限分析理论,本文开展了稳定渗流作用下加筋土加固非饱和土边坡的稳定性分析。借助有效应力法对基质吸力引起的表观黏聚力功率进行了计算,从边坡稳定的能量平衡方程中推导出了维持边坡稳定的所需黏聚力和稳定性系数,并编制了最优化程序来捕捉稳定性系数最优解。文章进行对比分析以验证本文所采用方法的有效性,其后采用参数响应分析的手段以探讨土体类型、渗流速率、加固强度以及土体基质吸力对边坡稳定性的影响。为方便初步设计使用,文章最后给出了一系列的稳定性系数最优解。

摘要：目的:建立端面车削加工模型和不同误差下车削表面形貌的仿真方法,分析车床误差与切削加工表面形貌之间的关联关系。创新点:1.考虑机床几何误差和主轴运动误差的影响,将车床综合运动误差模型引入到表面形貌仿真中,建立车削端面表面形貌三维仿真模型;2.研究主轴误差和几何误差对表面粗糙度的影响,分析各项误差影响的显著性水平。方法:1.分析典型的车床结构及误差元素,建立车床综合误差模型(表1、图1和图2);2.分析车削加工表面成型机理,研究车床误差对端面车削表面质量的影响规律,建立两者之间的数学映射关系(图3和图6);3.基于正交实验法设计仿真实验,分析不同误差的影响趋势(图9、图10、表3和表4)。结论:1.车床几何误差和主轴误差对端面车削加工表面形貌影响很大,其中导轨直线度会线性地叠加到车削端面的径向廓上;主轴绕y轴的转角误差、导轨绕y轴的转角误差和车床导轨间的垂直度误差会使车削端面的径向轮廓出现倾斜现象;主轴的位移误差会导致车削表面产生脊峰。2.加工表面粗糙度受主轴位移误差的振幅和频率影响较大。

摘要：作为机械产品设计和制造过程中的一项重要内容,计算机辅助公差设计(CAT)是CAD/CAPP/CAM集成的关键技术,是国内外先进制造技术发展中亟需解决的问题。计算机辅助公差设计覆盖面非常广泛,涵盖公差规范和标准化、设计/制造工艺/产品生命周期管理中的公差设计、检测与测量以及功能公差设计。本文首先简要分析这些热点问题的研究进展情况,其次介绍本专辑收集的第13届国际生产工程科学院计算机辅助公差设计会议中的最新研究成果,分析该领域的最新研究进展,希望能帮助读者了解相关研究工作并促进研究人员开展讨论,进一步实现计算机辅助公差设计中的关键技术的突破,促进CAD/CAPP/CAM的集成。

摘要：目的:核主泵轴向力过大容易造成水润滑轴承磨损,因此在保证扬程和效率性能的同时需要降低核主泵轴向力。本文旨在建立目标性能与叶轮几何形状的函数关系,探究基于伴随求解的扭曲叶轮的变形方案,在保证扬程不变的条件下同步优化叶轮的轴向力和效率,并找到影响该综合性能的叶轮关键区域。创新点:1.提出一种同步改进多个目标性能的叶轮形状优化方法;2.将伴随求解和径向基函数网格变形相结合以实现核主泵叶轮三维曲面优化。方法:1.通过理论分析,建立基于径向基函数网格变形的伴随优化方法,并在开源平台编写迭代程序;2.通过公式推导,构建扬程、效率和轴向力对应的目标函数(公式(19)^(21)),并运用正交实验确定各个目标函数的参数因子;3.通过迭代计算,在保证扬程不变的条件下实现轴向力和效率的同步优化,确定影响该综合性能的关键区域(图8),并获得叶轮的改进设计方案;4.通过流场分析,对比改进前后流场内部的压力和流速分布情况(图9和10),并验证改进方案的可行性和有效性。结论:1.与传统的随机算法相比,该优化方法直接沿梯度方向进行迭代优化,可以避免使用大量样本数据来寻找优化路径;2.该优化方法将伴随求解和径向基函数网格变形相结合,实现了流场计算和结构变形的自动化,可以保证流场网格光滑高效地更迭;3.叶轮靠近出口边的下半部分是同步优化核主泵轴向力和效率的关键区域。

摘要：目的:实现盾构机刀盘载荷特征预测,并将预测结果应用于刀盘驱动系统的能耗优化控制。方法:1.采用基于小波变换的灰色模型WGM(1,1)对盾构机刀盘载荷特征进行预测;2.基于该预测方法,设计刀盘模式控制策略(CMCS),实现刀盘驱动系统的能耗优化控制。结论:1.相对传统灰色模型GM(1,1),基于小波变换的灰色模型WGM(1,1)可更加精确地预测盾构机刀盘载荷特征,是一种更加有效的载荷特征预测方法;2.改变电动机定子接线方式是一种简单有效的提升刀盘系统效率的方法;3.刀盘模式控制策略不仅可以为操作者提供操作建议,而且可以通过优化电机定子接线方式,降低刀盘在低载荷下的能量消耗,提升刀盘驱动系统的效率。