摘要：为探索水下柱形装药结构、爆距等参数与水下柱形装药峰值超压的关系,将装药样本数据视为二维数据,建立粒子群优化(Particle Swarm Optimization,PSO)算法、一维卷积神经网络(1D Convolutional Neural Network,1DCNN)和极端梯度提升(Extreme Gradient Boosting,XGBoost)的水下柱形装药峰值超压融合预测算法。采用相关性分析与数据可视化方法,分析装药结构参数、爆距与峰值超压之间的关联关系。设计1DCNN深度网络挖掘不同长径比、爆距等参数与峰值超压之间的纵向时序关系。运用XGBoost算法寻找装药结构参数、爆距与峰值超压之间的横向非线性关系,提升小样本数据的预测精度。使用PSO算法优化1DCNN和XGBoost的超参数,获得最优算法结构。研究结果表明,在包含10种智能算法的对比实验中,PSO-CNN-XGBoost水下柱形装药峰值超压预测算法在精度、稳定性、拟合程度上均高于其他模型。

摘要：二次电池的能量密度已成为推动电动汽车和便携式电子产品技术向前发展的重要指标。使用石墨负极的锂离子电池正接近其理论能量密度的天花板,但仍难以满足高端储能设备的需求。金属锂负极因其极高的理论比容量和极低的电极电位,受到了广泛关注。然而,锂沉积过程中枝晶的生长会导致电池安全性差等问题。电解液对金属锂的沉积有着至关重要的影响。本文设计了一种独特的电解槽体系来进行柱状锂的沉积,研究了不同电解液体系(1mol·L^(-1)LiPF6-碳酸乙烯酯/碳酸二乙酯(EC/DEC,体积比为1:1)、1 mol·L^(-1) LiPF6-氟代碳酸乙烯酯(FEC,体积分数5%)-EC/DEC (体积比为1:1))对金属锂沉积的影响。对两种电解液中金属锂沉积物长径比的研究表明,电解液的组分可以显著地影响金属锂的沉积形貌,在加入氟代碳酸乙烯酯(FEC)添加剂之后,柱状锂的直径从0.3–0.6μm增加到0.7–1.3μm,长径比从12.5下降到5.6。长径比的降低有助于减小金属锂和电解液的反应面积,提高金属锂负极的利用率和循环寿命。通过考察循环后锂片的表面化学性质,发现FEC的分解增加了锂表面固态电解质界面层中氟化锂(LiF)组分的比例,提高了界面层中锂离子的扩散速率,减少了锂的成核位点,从而给予锂核更大的生长空间,降低了沉积出的柱状锂的长径比。

摘要：为解决有涂层时多种因素导致气膜冷效优化计算成本增大的问题,通过Box-Behnken方法合理设计3个吹风比(0.5、1.0和1.5)下,气膜孔流向倾角、长径比和涂层厚度3种参数的耦合模型,利用Realizable k-ε湍流模型进行数值模拟,将模拟结果通过响应面分析法(RSM)得到响应方程,最终通过响应方程预测最优参数。结果表明:孔倾角和涂层厚度为影响有涂层(TBC)气膜孔冷效的主要因素,长径比为影响冷效的次要因素。通过响应方程预测能达到最优气膜冷效时的模型,结果显示优化模型在所研究吹风比范围内气膜冷效相对于参考提升了55.45%~90.95%,响应方程的预测误差范围为2.71%~13.42%,具有较高的准确性。

摘要：针对长径比对密闭管道内汽油蒸汽和空气的混合气爆炸特性的影响进行实验。研究表明:细长密闭管道内的油气爆炸压力为两阶段上升,而压力上升速率曲线呈现出"双峰"结构;最大爆炸压力和取得最大pmax值的最佳油气浓度均随管道长径比L/D的增加逐渐减小;达到最大爆炸压力所需时间随管道长径比L/D的增加呈线性关系增加,且靠近最佳油气浓度的油气受管道长径比的影响较小,而偏离最佳油气浓度较远的油气受管道长径比的影响较大;随着油气浓度的增大,第二个压力上升速率峰值先呈指数增长,达到峰值之后呈负指数下降;当油气浓度低于临界浓度时,第二个压力上升速率峰值比第一个压力上升速率峰值低,而高于临界浓度时则反之;第一个和第二个压力上升速率峰值及取得最大(dp/dt)max2值的油气浓度均随管道长径比L/D的增加而降低。这些规律性的结论可为管道的防抑爆设计提供理论依据和重要参考。

摘要：研究目的:超大直径桩的应用越来越多,超大直径桩基础的工作性能是否仍可以采用常规的设计方法,需要进一步研究。本文基于夜郎河铁路特大桥的超大直径桩基础,结合具体地质情况采用FLAC3D软件仿真模拟分析大直径单桩基础竖向受荷特性。研究结论:(1)对于完全嵌入强度较高岩层的桩或上覆岩层强度较高的超大直径桩基础,当桩的长径比大于1.8时,桩基侧阻曲线形态表现为“上大下小”;随着桩长减短、长径比减小,桩上部侧阻逐渐减小,下部侧阻逐渐增大;当长径比很小时,变成“两端大、中间小”的形态;(2)只有当桩侧岩层弹模较小或上覆土层强度较低(如为黏土)的超大直径桩基础,侧阻曲线才表现为“上小下大”的形态,且桩侧岩层弹模越小,或上覆土层越弱,这种特征表现越明显;(3)超大直径桩的最优长径比小于3,比小直径桩的最优长径比小;(4)对于同直径的超大桩基础,桩侧阻力会根据桩侧岩层弹模的不同表现出三种不同的分布形态;(5)本研究成果可为超大直径桩基础的研究及应用提供指导和参考。

摘要：设计并制备了一种新型大弧厚六翼星孔棒状发射药,利用密闭爆发器研究了不同长径比(L/D=1,2,6)、不同端面封堵层厚度/发射药弧厚比(s/e_1=0,0.05,0.1)的星孔棒状发射药燃烧特性,并结合某大口径火炮进行了试验验证。结果表明,星孔棒状发射药燃烧稳定,呈平行层燃烧。长径比L/D由1增加至6时,燃烧渐增性因子Pr由0.285增加至0.447,增加了56.8%,而且最大压力点滞后。端面封堵发射药的L-B曲线显示了明显的降低起始燃烧活性和燃烧破孔特征。s/e_1由0增加至0.05、0.1时,星孔棒状发射药的起始气体生成量降低了约1/2,破孔时间介于燃烧10%~20%(已燃份数)发射药所需燃烧时间之间。选择合适封堵层厚度,可实现发射药燃气生成规律的可控调节。s/e_1由0增加至0.05、0.1时,最大膛压pm分别下降1.3%和3.5%,而离炮口32.5m处的弹丸初速分别提高0.28%和1.4%。

摘要：分数槽集中绕组永磁同步电机由于转矩密度高、弱磁性能好、齿槽转矩小和效率高等特点,广泛应用于航空航天、电动汽车等领域。本文研究了机载雷达伺服系统用分数槽集中绕组永磁同步电机,建立了电机的解析模型,分析了长径比、裂比、磁密系数等设计参数对电机性能的影响规律。结果表明,电机的输出转矩和质量分别与定子外径D3os,D2os成正比,绕组端部比重与长径比λ成反比,综合转矩密度和绕组端部比重两个因素,λ宜在0.2~0.4范围内选择。当定子裂比γ增加时,转矩密度先增大后减小,为使转矩密度最大,γ宜在0.6~0.8范围内选择。当磁密系数χ增加时,输出转矩先增大后减小,为使输出转矩最大,χ宜设计在1.75附近。基于理论分析和仿真计算,文中设计并加工了一台45槽38极分数槽集中绕组永磁同步电机,最后通过实验测试了其性能。

摘要：针对侵彻多层间隔钢靶的要求,开展了爆炸成型弹丸(EFP)实验装置设计和侵彻实验研究。采用曲面变厚度药型罩设计方法,设计了药型罩口径为60mm的压拢型EFP实验装置,并进行了侵彻多层钢靶实验,采用闪光X射线技术,测得了EFP的形状和速度。实验结果表明:EFP具有速度适中、密实性良好、长径比较小的特点,在贯穿多层钢靶过程中性能稳定,未发生碎裂现象,达到了穿透6层厚度为6mm、间距为2m的钢靶的侵彻效果。

摘要：为了提高潮流能发电涡轮机的出力,设计了一种新型涡轮机叶片及其文丘里型导管。通过室内水槽试验,研究了文丘里型导管对低速来流的增速作用和对斜向来流的矫正作用,剖析了自由流不同偏流角、文丘里型导管不同长径比和不同面积比对涡轮机转速的影响。从理论上推导出作用于潮流涡轮机上荷载(推力、转矩和径向力)的计算公式,并结合试验结果分析了潮流作用于涡轮机上的荷载随自由流偏流角及文丘里型导管长径比和面积比的变化关系。结果表明,文丘里型导管可显著提高涡轮机的转速,其大小取决于导管的长径比和面积比;在不同偏流角情形下,转速在长径比为1.5~2.0时最大,即导管不宜太长或太短;转速随面积比的增大而增大,在偏流角为30°时达到极大值;转矩和径向力随面积比的增大而增大,但随长径比、偏流角的变化存在临界值,推力则随偏流角的增大而减小;与自由流情形相比,文丘里型导管不仅可以增大潮流速度,同时还具有矫正偏流的作用,从而提高输入涡轮机的功率。

摘要：为解决碳纤维基吸波材料制备方法繁杂、能耗高的问题,以棉纤维为原料,Co^(2+)为金属源,2-甲基咪唑为配体,经配位自组装获得棉纤维表面均匀负载的ZIF-67,复合材料经惰性气氛下高温煅烧得到钴/碳纤维复合材料。结果表明:随煅烧温度升高,钴纳米粒子结晶度更高,材料的矫顽力和饱和磁化强度增强,铁磁特性明显;煅烧温度有助于碳组分由无定形碳向微晶石墨转变,碳组分石墨化程度升高;800℃时钴/碳纤维复合材料的吸波性能最佳,厚度为2 mm时,有效吸收带宽可达5.44 GHz(9.36~14.80 GHz),复合材料优异的吸波性能归因于适宜的阻抗匹配和介电损耗与磁损耗的协同增强,相互搭载的纤维结构为电磁波构筑了适宜的衰减空间,并在碳纤维导电网络中快速衰减,研究将为新型碳纤维基吸波材料的设计开发提供借鉴。