摘要：为研究型线参数对变截面涡旋齿几何性能的影响,以Ⅲ组合型线变截面涡旋齿的型线面积、占积比和行程容积为对象建立相应的数学模型,得到型线参数与研究对象的关系.利用NSGA-Ⅱ算法,以占积比和行程容积为优化目标进行多目标优化设计,得到了相关型线参数的Pareto最优解集,并将优化后涡旋盘与优化前涡旋盘在几何性能和力学性能方面进行对比.结果表明,通过NSGA-Ⅱ算法优化可以有效改善变截面涡旋齿的几何性能,但不利于变截面涡旋盘的力学性能改善.研究结果为Ⅲ组合型线变截面涡旋齿设计时型线参数的选取提供了参考.

摘要：为进一步提高汽渡船的装载率,提高汽渡公司经济效益,制定更加科学合理的渡船装载方案,结合原有渡运流程,设计了汽渡智能装载流程,建立了汽渡装载模型.在二维装箱BL算法的基础上设计了汽渡装载算法,能自动计算确定车辆的甲板停放位置,通过比较迭代得到最佳装载方案,设计了渡船智能装载系统直接输出甲板车辆停放位置图,实现了智能装载.以G公司历史数据为例,对比各航次渡船智能装载方案,验证了数学模型与算法的正确性和有效性.结果表明,应用此方案装载率平均提高了7.46%,收益提高了15.7%,能有效提高汽车渡船的装载率与汽渡公司经济效益.

摘要：为研究油气润滑状态下表面织构对角接触球轴承润滑性能的影响,在角接触球轴承的内圈滚道上设计表面织构,基于气液两相流理论,采用多重参考坐标系(MRF)模型和流体体积(VOF)法,对高速角接触球轴承腔内润滑油流动特性进行数值分析,对比分析长沟槽、短沟槽、矩形、圆柱形4种表面织构对角接触球轴承润滑性能的影响,发现长沟槽形的表面织构对改善角接触球轴承的润滑性能效果最为显著,并进一步分析长沟槽形表面织构结构参数对轴承润滑性能的影响。结果表明:轴承腔内油相体积分数随着沟槽深度和面积率的增大先增大后减小,随着沟槽宽度的增加逐渐增大,存在最佳织构参数使得轴承腔内油相体积分数最大。因此,合理地设计织构参数能有效提高角接触球轴承润滑性能,该研究结果对角接触球轴承表面织构设计具有一定的参考价值。

摘要：内置电机作为高速电主轴的主要发热部件之一,在实际工况中,其发热量会影响电主轴的回转精度。为了提高电主轴冷却水套的冷却效率,以自然界中闪蝶翅膀微结构的几何模型、结构功能和位形关系等为参照,结合结构相似理论设计一种具有双层包覆性特点的新型蝶翅仿生冷却水套。基于流体动力学及热传导特性理论,对仿生冷却水套及原始螺旋冷却水套进行流固耦合及共轭传热特性的仿真对比分析。结果表明:当冷却水的雷诺数和强迫对流换热面积相同时,电主轴仿生冷却水套的冷却效率和流动特性均优于原始的螺旋冷却水套,其中内置电机的定子热边界面最高温度降低了8%~11%;仿生冷却水套的冷却水最大流速为0.328 m/s,出入口的最大压降是478.6 Pa,相较于螺旋水套在流动特性方面都有很好的提升,对冷却水套结构设计和高速电主轴驱动电机共轭传热提供了参考。

摘要：为在产品设计领域更加系统地挖掘用户自然语义,提出一种自然语义驱动的产品意象外观设计新模式。利用词频-逆向文件频率技术提取用户网络自然语料中的感性意象形容词,通过词向量模型进行语义聚类,转译为目标感性意象评价参数;提取喻体名词,经语义拓展为产品造型外部激励库。依据用户对产品外观要素的关注度,将设计要素合理解构;基于数量化I类理论,构建感性意象-外观设计要素映射模型,将语义与外观相关联。选取贡献量较大的外观要素并引入相应的外部激励,建立形状激励融合系统,通过换喻、变形等方式实现产品意象外观创新设计。以加湿器意象外观设计为例,验证了该方法的合理性与可行性。

摘要：为减少认知不确定性对感性意象评价结果的影响,提出一种基于信息熵和最小偏差的产品意象评价方法。根据设计任务确定目标意象,进行方案设计,经感性意象调查获取初始评价矩阵。以最小偏差计算设计方案综合评价偏离度,使其同时满足个体缺失最少和群体综合效益最大。使用信息熵对认知不确定性进行表达,依据最大信息熵原理,构建产品意象评价约束条件,保证评价权重信息的完整性。建立产品意象评价模型,对设计方案进行意象综合评价计算,优选合适的方案。以数控机床意象造型设计方案评价为例,验证了该方法的合理性和可行性。

摘要：基于Navier-Stokes方程,建立表面织构化滑动轴承数值分析模型,采用压力耦合方程的改进半隐式(SIMPLEC)算法进行求解,分析表面织构排布和形状对滑动轴承摩擦性能的影响。结果表明:在收敛楔入口排布十字形织构时可以显著提高承载能力;在收敛楔中部周向排布沟槽和短沟槽织构比轴向排布更能显著改善轴承摩擦性能,且排布倒椭圆、菱形和十字纹理可以更明显地改善滑动轴承的摩擦性能;在收敛楔出口排布织构不能改善滑动轴承的摩擦性能,而在发散楔只有三角形织构可以改善轴承的摩擦性能。设计5种新型复合织构排布方式,分析其对轴承摩擦性能的提升效果。结果发现:复合型织构比单一类型织构更有利于提高轴承摩擦性能,其中在收敛楔入口布置十字形织构,收敛楔中部分别布置周向沟槽、短沟槽和十字形织构,发散楔布置三角形织构的3种复合型织构设计轴承性能提升效果显著,使承载力分别提高了15.69%、15.66%和17.16%,摩擦因数降低了3.75%、4.17%和2.92%。

摘要：为开发新型主动发热式电热织物,以不锈钢纱线作为发热丝,采用在十字绣基布上刺绣发热丝的方法制备8种不同结构的电热元件,并确定其中发热性能最优的电路连接方式;以纬长10 cm、往复排列5纬、共50 cm为1个单元,并联4个单元(简称“并联5-4电路”),制备了8种电热机织织物,评价了织物层数、织物组织、不锈钢纱线线密度对织物表面温度的影响。结果表明:所设计的电路连接方式中,并联5-4电路发热性能最优;通电20 min时,不锈钢纱线线密度为283.4 tex的单层平纹、双层平纹、三层平纹电热织物中,双层平纹电热织物表面温度最高(56.2℃);不锈钢纱线线密度为471.0 tex的三层平纹、三层2上1下斜纹和三层3上1下斜纹电热织物中,三层3上1下斜纹织物表面温度最高(58.5℃);不锈钢纱线线密度为283.4、471.0、745.7 tex的3种单层平纹织物中,745.7 tex不锈钢纱线制得的电热织物表面温度最高(60.9℃),不锈钢纱线线密度越大,对应织物表面温度越高,说明设计的电热织物能够起到主动发热效果,可作为电热织物开发的重要参考依据。

摘要：圆渐开线变截面涡旋压缩机的优化设计均以几何性能为目标。为了得到在几何性能和力学性能方面更为优越的涡旋压缩机,文章建立圆渐开线变截面涡旋压缩机压缩比和轴向气体力的数学模型,分析压缩比和轴向气体力随型线参数的变化趋势;结合几何性能和力学性能,以压缩比倒数和轴向气体力为目标函数,利用多目标遗传算法对其进行优化,得到不同参数变化下的非劣解集。对优化型涡旋盘与未优化涡旋盘进行的定量分析结果表明,优化型涡旋盘的压缩比提高了16.14%,轴向气体力降低了5.62%,证明了优化的可行性。该研究为圆渐开线变截面涡旋压缩机设计时型线参数的选取提供了一定的参考。

摘要：为了有效解决复杂曲面数控加工规划困难、对用户的数控加工知识和经验要求高等问题,基于NX CAM软件设计出一套满足复杂曲面精加工需求的铣削方法决策系统,通过提炼出复杂曲面中与特定加工方法相关联的加工特征,合理选择加工复杂曲面的4种主要铣削方法深度轮廓铣、固定轴轮廓铣、混合铣、可变轴轮廓铣中的一种作为加工方法。利用NX Open C(UFUN)和NX Open C++结合的二次开发方式进行实例验证。结果表明:该系统能减少人机交互操作过程,降低对编程人员的技术要求,并在一定程度上减少了数控编程的时间。