摘要：为了满足热驱动器可靠性要求,提出一种基于区间非概率模型的热驱动柔顺机构可靠性拓扑优化方法。采用区间非概率模型描述热载荷的不确定性,以输出位移构建可靠性功能函数,在可靠性指标约束条件下寻求机构体积最小化,建立基于区间非概率模型的热驱动柔顺机构可靠性拓扑优化模型,利用移动渐近线算法更新设计变量。与确定性优化结果相比,可靠性拓扑优化获得的热驱动柔顺机构体积有所增加,能够有效地满足可靠性指标约束,可靠性设计的热驱动柔顺机构输出位移上、下限理论值与有限元分析结果误差均小于5%,验证了设计方法有效性;并且分析了不同输出刚度和热载荷区间对热驱动柔顺机构可靠性拓扑优化结果的影响。

摘要：陶瓷是常用的冲击防护材料,但其容易发生脆性破坏,在单独使用时抗冲击性能不佳,常需与金属等其他延性材料复合使用。模仿珍珠母的“砖-泥”式微观结构,以陶瓷片为“砖”、金属为“泥”,设计了仿珍珠母陶瓷/金属复合板。通过数值模拟分析了仿珍珠母复合板的抗平头弹冲击性能,将其与陶瓷板以及常见的陶瓷/金属层叠板进行了对比。结果表明:从弹体剩余速度来看,仿珍珠复合板的抗冲击性能显著优于陶瓷板,在金属体积比较小时也明显优于层叠板,但仿珍珠母复合板和层叠板的抗冲击性能差别随金属体积比的增加有缩小趋势;从保持结构完整性来看,仿珍珠母复合板也优于纯陶瓷板和层叠板,具有更好的抗多次冲击能力。仿珍珠母复合板的抗冲击性能优势主要来自侵彻过程的中间阶段,在侵彻过程后期、弹体接近靶板背面时,层叠板由于有背板对陶瓷碎片的约束作用,能提供相对更大的侵彻阻力。为了利用层叠板的这一优点,进一步设计了以仿珍珠母复合板为面板、金属板为背板的混合结构。通过对混合结构的抗冲击性能数值模拟,发现混合结构能得到比单独的仿珍珠母复合板更高的抗冲击性能,且存在一个中等大小的金属体积比使其抗冲击性能最大化。

摘要：提出了一种考虑产品与服务交互的产品服务系统(PSS)工程特性最终重要度确定方法。应用模糊软集合方法解决质量屋在传递信息过程中存在的模糊性和不确定性;利用客户需求改进比率和"买点"对需求基本重要度进行修正,确定需求最终重要度;在工程特性基本重要度的基础上,利用PSS工程特性之间的自相关矩阵、工程特性竞争优先度以及改进比率合成获得工程特性最终重要度。最后以某企业轮式装载机PSS设计为实例,验证了方法的有效性。

摘要：考虑电动汽车用户在途随机充电需求,基于随机充电行为及充电排队仿真构建了混合用户平衡模型。在电动汽车不同初始电量状态及市场占有率下,预测了网络平衡交通流和可能充电需求流的变化趋势。利用Frank-Wolfe算法和多标号算法,以Nguyen-Dupius网络为例,设计了电动汽车充电排队仿真的平衡交通流预测模型,本文研究结果可为交通管理者提供科学参考。

摘要：通过设计对比试验系统地分析应力集中、晶粒细化、残余应力等因素对转向架用SMA490BW钢对接接头高周疲劳性能的影响,并得出占据主导作用的因素。借助扫描电镜观察疲劳断口,探究对接接头冲击前后的失效模式。结果表明:经超声冲击或机械打磨处理后,试样的疲劳寿命均得到不同程度的提高。将焊缝余高彻底磨平对接头疲劳寿命的增益效果最为显著,其疲劳寿命相比原始对接接头可提高近百倍。改善应力集中、细化表层晶粒、引入残余压应力对对接接头延寿的贡献占比分别约为58%、29%和13%。对接接头的疲劳失效大多始于焊趾表面,经超声冲击处理后,疲劳裂纹源可能由材料表面转向内部缺陷。

摘要：为实现苹果可溶性固形物的便携式快速检测,搭建了以STS光谱仪和自制样品杯作为光谱检测装置的苹果可溶性固形物便携式检测平台。采用自行设计的检测平台采集了苹果的近红外漫反射光谱,对比分析了不同的光照角度、光源与探头距离对光谱响应特性的影响,建立了苹果可溶性固形物偏最小二乘模型(PLS)和最小二乘支持向量机模型(LS-SVM),采用连续投影算法及主成分分分析法对最小二乘支持向量机模型进行了优化,并对比分析了两种检测模型的优劣。其中当光源距探头距离为15mm光源角度为45°时,结合偏最小二乘法建立苹果的可溶性固形物定量检测模型精度最高。模型的预测集相关系数为0.924,预测均方根误差为0.334%。实验结果表明,采用四周照射、底部接收并结合避光圈的这种结构布置能够有效的克服杂散光现象并且提高了光谱中的有效信息。研究可为快速、便携的苹果可溶性固形物检测仪器的设计提供参考依据和理论支撑。

摘要：为了解决机器伦理决策困境,分析智能机器伦理决策设计的研究现状,对机器伦理决策设计方法进行分类总结。对基于规则推理和基于神经科学不同的伦理决策设计实现方式及优缺点进行了对比分析,并对现阶段无人驾驶伦理决策研究现状进行了归纳分析,最后总结了现阶段机器伦理决策的研究水平。基于上述分析研究,总结得出了解决机器伦理决策困境的技术难点有:机器伦理道德地位的确立、普适机器伦理决策、机器伦理决策评估。提出了未来研究方向:将人类道德规范应用到机器伦理决策设计中,运用机器学习实现伦理决策设计,利用法律及行业标准规范来实现机器伦理决策设计。为机器伦理决策及无人驾驶伦理决策的设计提供参考。

摘要：滚动轴承运动部件的动态效应将对滚动轴承的载荷分布及其性能产生重要作用,特别是在变速工况下。以深沟球轴承为研究对象,考虑轴承游隙、滚动体离心力与重力、内圈和滚动体的动态效应等,建立了滚动轴承动力学分析模型,对加速工况下滚动轴承的运行过程进行了动力学仿真,分析了径向载荷作用下滚动体动态载荷分布特性及其机理,并揭示了游隙、内圈质量和角加速度对滚动体动态载荷的影响。研究结果表明:加速工况下滚动体的载荷分布曲线不再沿载荷作用线对称且出现不同程度的波动,尤其是在加速过程的后期;滚动体的最大接触载荷在加速过程初期基本保持不变,而在后期波动上升,加速过程中内圈的不稳定运动是导致滚动体接触载荷发生变化的主要原因;加速过程中动态载荷的变化程度随着径向游隙和内圈质量的增加而增大,而角加速度的增加使得加速过程后期的动态载荷变化愈加剧烈。本文结果可为滚动轴承载荷计算与设计提供理论依据。

摘要：通过多路阀实现负载敏感电液控制(LS)系统等集中式液压系统流量分配,会产生较大的节流损失,能量效率较低。分布式独立电液控制系统(DIEHCS)采用单泵单执行器的排量控制方式,基本消除节流损失,节能效果显著,但普遍存在独立式驱动装机功率大、分布式安装结构不紧凑等问题。为此,本文以6 t挖掘机为对象,提出了一种分布式独立二次调压电液控制系统(DIEHCS-SPR)。该系统主要由3个独立布置于臂架上的开式电液执行器(EHA)及1个恒压控制的主泵(布置于舱室内)组成。各EHA根据执行器预期速度和负载力方向实现四象限工况的精确运转。6 t挖掘机虚拟样机仿真结果表明,在同一个工作周期下,提出的DIEHCS-SPR系统相比于LS系统节能率可达42%~46%。相比于现有DIEHCS,所提出系统各EHA峰值输出功率最高可降低70%~74%,可显著减小各EHA外形尺寸和质量,不仅节约了关键元件(EHA)的制造成本,更降低了分布式安装时自重所产生的额外能耗。

摘要：针对损伤自修复研究领域中有壁型载体与双组分修复体系存在的力学兼容性不佳、自修复实时性差的不足,提出了基于无壁型微脉管的光能损伤自修复复合材料研究,旨在保证微脉管载体与材料力学兼容性的条件下,以实现对复合材料光能损伤的实时自修复。研究首先以管密度、沿程水头损失和微脉管体积分数为目标函数,采用非劣分层遗传算法对微脉管的直径和数量进行优化;其次,采用真空辅助树脂传递模塑成型工艺和失模法,研制无壁型微脉管,并以单组分的短波光固化粘结剂作为光修复剂,设计了自修复复合材料;最后,以疲劳寿命作为评价自修复复合材料的力学兼容性和光修复性能指标。结果表明:通过载体的拓扑结构优化和无壁型设计,可降低微脉管埋入对材料原始性能的影响(平均疲劳寿命下降6.19%,平均最大静拉力下降4.48%),有助于改善材料的力学兼容性;光能损伤自修复不仅可保证理想的损伤自修复性能(平均疲劳寿命提高37.86%),而且具有良好的实时性,可快速完成损伤自修复(修复时间短于11.62 min)。