摘要：前纵梁是汽车正碰主要吸能部件,在很大程度上决定了汽车的碰撞性能与安全性。为研究汽车前纵梁的碰撞性能,建立了两种材料(钢和铝)及五种不同截面形式(U形、长方形、正方形、六边形和圆形)的前纵梁与刚性墙碰撞有限元模型。采用分段线性塑性材料本构模型和显式动力学算法对其碰撞过程进行动态仿真,获得了前纵梁的变形情况、能量变化情况和碰撞力曲线,分析了不同截面形式及材料类型对前纵梁碰撞性能的影响,为前纵梁的结构设计与优化提供了一定的理论依据。

摘要：针对带把双色水杯的结构特点设计了带哈呋滑块结构的转盘式双色注塑模具。该模具采用热流道技术以消除流道凝料,实现生产自动化;型腔采用常规水路,型芯采用随形水路设计。借助模流分析技术对设计进行验证。模拟结果表明,该冷却方式能有效改善冷却效果、显著提高冷却效率和生产率;含随形水路的镶块与型芯基座采用机加工、成型部分采用金属粉末选择性激光烧结的三维(3D)打印技术成型;哈呋滑块的分型由压缩弹簧和T形扣来实现。

摘要：为了满足制造工艺和静强度要求,提出一种综合考虑最小尺寸控制和应力约束的柔顺机构混合约束拓扑优化设计方法。采用改进的固体各向同性材料插值模型描述材料分布,利用多相映射方法同时控制实相和空相材料结构的最小尺寸,采用最大近似函数P范数求解机构的最大应力,以机构的输出位移最大化作为目标函数,综合考虑最小特征尺寸控制和应力约束建立柔顺机构混合约束拓扑优化数学模型,利用移动渐近算法求解柔顺机构混合约束拓扑优化问题。数值算例结果表明,混合约束拓扑优化获得的柔顺机构能够同时满足最小尺寸制造约束和静强度要求,机构的von Mises等效应力分布更加均匀。

摘要：为了在有限的空间内获得更大的压降,提出一种双磁路混合流动式磁流变阀,并计算磁阻和压降。以Bingham模型为基础,对磁流变液的剪切速率-剪切应力曲线进行参数辨识,得到不同磁感应强度下2个参数的变化趋势,并将结果通过插值方式导入COMSOL软件中进行仿真计算。采用多物理场耦合仿真,对不同电流下磁流变阀的磁感应强度分布、阀内磁流变液流动情况以及压降变化进行了分析,同时讨论了结构设置对磁流变阀性能的影响。仿真结果表明:阀内的压降随外加电流的增加而增加;当电流达到2 A时,磁流变阀的进出口压降可达到4.06 MPa;在相同的条件下,与无隔磁环的磁流变阀相比,有隔磁环的磁流变阀的压降提高了约5%。

摘要：针对脐橙树的生长环境与脐橙特点,设计了一种无耦合的串并混联结构的脐橙采摘机械臂,首先,在串联结构部分建立了D-H坐标系,完成了对应结构的正、逆解计算;然后,基于求解结果,运用蒙特卡洛算法,利用MATLAB软件得到了其工作空间,并且分析了结构参数对工作空间的影响,得到了优化的结构参数尺寸;最后,借助MTALAB中的机器人工具箱,进行运动分析。机械臂示教运动仿真验证了串联结构正、逆解;运动输出曲线表明了机械臂采摘运动过程平稳;对比机械臂串联结构参数优化前后的工作空间,参数优化后机械臂具有更优的运动空间,运动分析结果表明:所设计的串并混联结构能够实现脐橙采摘的要求。

摘要：双质量飞轮减振器能有效降低汽车传动系统扭转振动,难点在于对于匹配的不同传动系统,需研究双质量飞轮在汽车传动系统中的扭转减振特性并调整双质量飞轮结构参数。通过建立搭载周向短弹簧双质量飞轮的汽车传动系统扭转自由振动分析模型,分析了双质量飞轮刚度对系统固有频率特性的影响,考虑双质量飞轮中轴向摩擦力矩作用和减振弹簧含间隙变化刚度特性非线性因素,在MATLAB软件中对系统强迫振动响应进行数值计算和分析。结果表明双质量飞轮隔离了传动系统的一阶和二阶共振,系统响应存在明显非线性特征和多种周期性的运动状态。上述方法为双质量飞轮参数匹配和结构性能优化提供了依据。

摘要：柔顺机构需要承受多次往复运动,交变应力导致机构容易发生疲劳损伤及失效。为了满足疲劳性能要求,提出一种考虑疲劳性能的柔顺机构拓扑优化设计方法。考虑恒定振幅的比例载荷作用,采用修正的Goodman疲劳准则评定柔顺机构的疲劳强度,以柔顺机构的输出位移最大化为目标函数,以疲劳性能和结构体积作为约束,采用改进的P范数方法进行疲劳约束凝聚,建立基于疲劳性能约束的柔顺机构拓扑优化模型,利用映射过滤方法避免数值不稳定性现象,采用移动渐近优化算法求解柔顺机构疲劳约束拓扑优化的多约束优化问题。数值算例结果表明基于疲劳约束拓扑优化获得的柔顺机构能够满足疲劳要求,机构的von Mises等效应力分布更加均匀;并且分析不同的作用载荷条件对柔顺机构构型及其性能的影响规律。

摘要：针对赣南地区地形复杂、脐橙种植时水肥资源浪费严重、管理成本上升等问题,试验区建立了一套水肥管理系统,该系统包括气候站、服务器、水肥机、变频器、水泵、控制箱、喷滴灌头等设备。该水肥系统通过ASE中央控制器控制喷头达到果树防霜冻的目的;利用控制箱和控制软件控制水肥机的电磁阀为果树滴灌施肥;物联网综合管理平台可远程控制果树滴灌和喷灌;气象站数据传输到本地服务器,为果树喷灌提供依据;基于近红外光谱技术进行果园肥力快速评估得出土壤养分特征统计值,反距离权重插值法对数据进行空间插值分析形成土壤对氮、磷、钾养分需求图,从而制定科学的施肥方案,根据方案利用水肥系统具体施肥。2013、2014、2015年应用了水肥管理系统的脐橙较2012年未使用水肥管理系统的脐橙共计增加产值17.01万元/hm^2。

摘要：以铜丝作为喷头电极,设计并搭建了一套线型自由液面静电纺丝实验装置。采用L9(34)正交实验方案,研究了聚合物溶液浓度、工作电压、纺丝距离、喷头转速4个主要工艺参数对聚偏氟乙烯(PVDF)纳米纤维形貌及其分布的影响,建立了工艺参数与纳米纤维平均直径间的多元二次回归方程并进行了单因素影响分析。正交实验中获得的纳米纤维平均直径(MFD)为192~443 nm、相对标准偏差(RSD)为32.5%~53.8%。研究结果表明,在一定条件下,PVDF纳米纤维的平均直径随着聚合物溶液浓度和工作电压的增加而增加、随着纺丝距离和喷头转速的增加而减小。通过方差和极差分析法可知,聚合物溶液浓度对纳米纤维的平均直径影响最大,随后是纺丝距离和喷头转速的影响,而工作电压对纳米纤维平均直径的影响程度较低。

摘要：为解决产量低、针头堵塞和溶剂挥发的问题,设计了一种闭式线型喷头静电纺丝装置。采用Comsol软件分别模拟了开式、闭式辊筒的电场分布,并研究了各金属丝的电场强度。采用正交实验研究了聚合物溶液浓度、工作电压、纺丝距离和旋转速度4个工艺参数对聚偏二氟乙烯(PVDF)纳米纤维形貌的影响。应用响应面法建立了工艺参数与纳米纤维直径的多元回归模型,评价了4个工艺参数对纳米纤维直径的影响。正交实验获得的纳米纤维平均直径(MFD)为93.85~206.42 nm,相对标准偏差(RSD)为29.28%~45.13%。研究结果表明,PVDF纳米纤维MFD受聚合物溶液浓度和纺丝距离影响显著,受工作电压和旋转速度的影响不显著;PVDF纳米纤维MFD随聚合物溶液浓度、工作电压、旋转速度的增大而增大,随纺丝距离的增大而减小。