摘要：将惯容器引入到含X形机构的几何非线性隔振器,提出一种含X形机构的惯容型隔振器.按照惯容器不同安装方式分别建立隔振系统动力学模型.利用谐波平衡法获得隔振系统的稳态解析解,并采用四阶龙格库塔法计算得到其时域响应以验证解析解的有效性.在此基础上,将力传递率作为隔振性能的评价指标,开展关键设计参数影响分析.计算结果表明:惯容器使隔振系统产生一个反共振频率,当激励频率处于反共振频率附近时,系统的隔振效果最好,从而获得更好的低频隔振性能.

摘要：提出了一种可回收车辆振动能量的新型液电式互联馈能悬架系统(Energy-harvesting hydraulically interconnected suspension,EH-HIS),并对其垂向、侧倾、俯仰工作模式进行了原理分析.基于系统流量关系和压降原理建立了液电式互联馈能悬架的数学模型,并通过台架试验对仿真模型进行了验证.通过谐波激励下的仿真测试,对系统的阻尼特性与馈能特性进行了分析,验证了液电式互联馈能悬架的阻尼特性具备非对称性和可调节性,可以满足大部分乘用车辆的许用范围.当负载电阻从5Ω增加到25Ω时,相应的等效阻尼系数从7558 N·s·m^(-1)降低至3134 N·s·m^(-1).馈能特性分析显示当负载电阻等于电机内阻时,系统馈能功率将达到最高值,在频率2 Hz振幅30 mm的激励下,系统平均馈能功率可以达到875.9 W.

摘要：针对传统三参数隔振器谐振段与高频段的隔振效果不能同时保证的问题,提出了一种将几何非线性特征变杆长X形结构隔振器的模型.该模型采用谐波平衡法建立动态响应解析模型,并且将解析解与时域数值解和多体动力学软件Adams得到的仿真数据进行对比,证明解析解正确.在此基础上,分析了变杆长X形结构隔振系统的等效刚度系数、等效阻尼系数、力传递率和多频稳态激励条件下传递到基础的动态力以及关键设计参数对隔振系统传递特性的影响.结果表明变杆长X形结构隔振系统等效刚度和等效阻尼呈单调递增变化;变杆长X形结构隔振系统谐振峰值显著减小且频率未发生变化,对应时域力响应也呈现出相同的变化特征.

摘要：为提高对疫情的应急响应与控制水平,研究应急防疫物资储备仓库选址方法。首先,综合考虑城市网络中人口及城市间的人流量因素,利用复合种群SIR模型预测应急防疫物资需求量,并以2017年华北地区城市流感数据验证预测准确性;然后,通过栅格化选址区域生成初始解空间,以时效性优先为原则,构建基于P中值模型的大规模区域内储备仓库选址模型,并以加权运输距离最小为目标,设计结合重心法的精英保留遗传算法求解模型;最后,以华北地区防疫物资仓库建设为试验案例,使用真实运输距离数据验证模型和算法的有效性。结果表明:在大规模区域内仓库候选位置未知的情况下,该模型和求解算法能够保证选址方案的合理性和计算敏捷性,在仓库数量有限的条件下满足疫情爆发时的应急防疫物资供应需求。

摘要：随着电商行业的快速发展,配送中心拣选作业系统与工艺越来越复杂,当批次订单下达后,如何在减少排队的前提下尽量缩短完工时间,已经成为企业提高拣选效率、降低物流成本的重点问题。考虑到当前大型配送中心拣货系统多数采取多区并行拣选策略,且不同结构的订单工艺流程各不相同,以最小化完工时间及最小化集合单排队等待时间为双层优化目标,针对拣货系统从拣选到打包出库的全工艺流程,建立了基于多区并行拣选的拣货系统集合单投产顺序优化模型;围绕求解多目标问题,设计了基于快速非支配排序遗传算法的多目标求解方法,并引入数字仿真方法进行适应度值的计算;最后通过实证分析,证明了算法的有效性。结果表明,该集合单投产顺序优化方法对于提高配送中心拣货系统作业效率具备良好的实用价值。

摘要：为进一步挖掘涡轮性能潜力,实现气动优化参数化降维,减少优化耗时,基于全叶片贝塞尔曲面参数化方法、多岛遗传算法和CFD求解器构建了涡轮三维优化平台。通过建立涡轮叶片吸压力面展开曲面和贝塞尔曲面的参数化映射,全叶片贝塞尔曲面参数化方法实现了叶片吸力面和压力面的同时变形控制,减少了优化控制变量,具有型面光顺性和构造便捷性。对TTM跨音涡轮开展全局气动优化设计研究,结果表明:优化历时约70 h,涡轮设计点绝热效率提升0.48个百分点,流量增加0.97%,膨胀比下降0.32%,验证了曲面参数化优化方法对涡轮气动优化问题的有效性、工程实用性和降维特性。

摘要：针对双电机独立驱动履带车辆直线行驶车速往往会由于路面结构、参数的剧烈变化而失去稳定性,以及车辆两侧行驶阻力不同也会造成驱动电机转速不同而出现车辆偏驶现象的问题,提出了一种车辆直线行驶整车分层控制策略,上层控制车辆直线行驶车速稳定性,下层控制双侧电机转速同步,提高车辆直线行驶车速抗干扰性的同时减少行驶偏移量。围绕外界行驶阻力扰动问题,设计了Luenberger阻力观测器,并将其观测值反馈到上层积分滑模车速控制器中,以提高车速抗干扰性;下层控制器采用交叉耦合同步控制,补偿两侧电机输出转矩,以提高两侧电机的同步性。最后,通过RecurDyn+Matlab/Simulink联合仿真验证了本文控制策略的有效性。

摘要：叶型前缘的几何外形直接影响轴流压气机的综合气动性能,为了研究前缘椭圆度的最佳区间变化规律,对跨音叶型Stator35叶中截面进行了优化设计。基于参数化方法和元启发式算法建立了叶型前缘椭圆度的寻优模型,探讨了圆形和椭圆形前缘叶型的气动性能,对比分析了多种椭圆度前缘叶型的流场结构,并对椭圆前缘三维叶片的几何外形进行了气动寻优。结果表明:椭圆度前缘叶型在全工况范围内降低了总压损失系数,拓宽了3°攻角,提升了落后角和折转角性能;跨音叶型椭圆前缘设计存在最佳椭圆度区间[0.8,0.9],并且转捩点位置距前缘距离与分离泡长度负相关;优化后设计点处椭圆前缘叶片的绝热效率提高了0.4%,且在全流量范围内绝热效率均高于原始叶片,喘振裕度从9.8%提升到12.4%。

摘要：软体电容传感器因其高柔顺性和高灵敏度等特征在人机交互、可穿戴设备和软体机器人中有很好的应用前景,然而电容检测很容易受到外界电磁场的干扰,因此提出了一种带屏蔽的软体电容传感器。为了能够同时检测法向压力和剪切压力,设计了一种三电极的双电容结构,同时在传感器上下表面添加屏蔽层来屏蔽外界电磁场干扰。为解决因屏蔽层变形产生的寄生电容对检测电容的影响,提出了一种刚度分层的方法,电极之间的电介质感知区域采用一种厚度仅约0.6mm的硅胶海绵结构,而电极和屏蔽层之间采用实心硅胶,从而保证按压传感器时感知区域的变形远大于屏蔽层。实验结果表明,传感器可以同时检测法向压力和剪切压力的变化,法向灵敏度可达到0.12 kPa^(-1),单位剪切压强的电容变化达10 fF,与不带屏蔽的传感器相比,该传感器可将交流高压(1400 V)电场引起的噪声减小到9%。这种带屏蔽的传感器在电吸附皮肤、软体机器人、可穿戴医疗设备等电磁干扰较强的环境中具有潜在的应用价值。

摘要：随着汽车智能驾驶技术的快速发展,线控技术正加速制动助力系统和主动制动系统向电气化和集成化方向发展。在介绍国际知名厂商研发的制动助力和主动制动二合一集成系统(One Box)产品及其传动机构特点后,提出了基于单电机+双作用制动缸构型的集成式线控制动系统,相较传统助力器(booster)+汽车电子稳定控制系统(Electronic stability controller,ESC)的组合系统,能够更好地满足汽车对制动系统功能、空间等设计需求。传动机构能够降速增扭、运动副转换,是集成式线控制动系统主动建压的基础。对比几种传动机构组合的优缺点,基于制动系统的设计指标以及电机性能曲线,建立传动机构的数学模型。基于约束优化设计方法以及Matlab/Simulink与AMESim联合仿真模型和控制器,对传动机构的减速比进行了设计匹配和仿真验证,得到了两组最佳的齿轮副传动比。对两组设计的齿轮副进行了有限元强度校核和疲劳寿命计算,按照有限元仿真结果,推荐传动比为2.4,主动轮齿数15,从动轮齿数36的方案为最优选择。基于理论分析与仿真分析结果,研制了一台样机,并设计开发了专用试验台架,通过台架试验证明了设计方法的可行性,为类似制动系统的优化设计提供了新的思路和参考。