摘要：静动压油膜轴承作为无头轧制粗轧机组支承传动轴的部件,在低速重载工况下建立动压油膜困难,静压支承供油系统需长期连续工作。静压油腔压力流量特性直接影响静压支承性能,设计满足工况的静压油腔结构并与供油参数的相互匹配尤为重要。设计了一种非对称三油腔静动压油膜轴承结构,以静压油腔包角、宽度、中心间距、周向夹角、节流器尺寸为影响因素,通过封油面流量法建立以静压油腔压力、流量为目标函数的优化模型,基于正交试验法对轴承结构参数进行优化设计及多因素方差分析。研究结果表明:非对称三油腔轴承,采用恒流量供油,静压油腔压力大;减小静压油腔包角、宽度,周向夹角,增大中心间距有利于提高静压油腔压力和承载力。

摘要：针对高兆瓦风力发电机组质量大可能导致的隐患和失效,文中以风机主轴为研究对象,进行参数化建模,建立对应的有限元模型,根据主轴的极限工况对其进行强度和刚度分析;基于Spearman-Rank(史皮尔曼等级)相关系数,进行DOE试验设计,得到主轴尺寸参数之间的灵敏度图谱,获得对主轴性能影响较大的5种结构尺寸参数;最后,针对主轴结构尺寸参数进行响应面分析,采用MOGA多目标遗传算法进行优化,获得主轴最佳的优化方案。优化结果表明:优化后模型与原模型相比,主轴系统减重6.28%,且满足主轴强度、刚度设计要求,为以后风力发电机主轴的优化设计提供了理论支撑和参考。

摘要：水系锌离子电池因具有成本低廉和安全性高等优点而被认为是极具前景的储能体系。金属锌因具备高的理论体积比容量和较低的氧化还原电位,可以直接用作水系锌离子电池负极,但金属锌负极存在自腐蚀和锌枝晶生长等问题,导致电池循环寿命缩短,严重制约了其实际应用。本工作设计了一种聚丙烯酰胺(PAM)聚合物作为锌离子电池的电解液添加剂,结果显示在2 g/L PAM添加剂电解液体系中电池表现出最优的循环性能,在5 mA/cm^(2)、1 mAh/cm^(2)时锌-锌对称电池能稳定循环2800 h,进一步的电化学测试和扫描电子显微镜表征证明PAM添加剂能够很好地抑制金属锌枝晶和减轻锌电极腐蚀。该工作为通过功能性电解质添加剂设计高性能的水系电解液添加剂提供了一种新思路。

摘要：为了更准确地分析金属复合板的轧制力,基于奥罗万理论对轧制变形区进行了简化分析。根据受力分析建立了轧制力平衡微分方程,进而推导出了金属复合板轧制力计算模型。利用Abaqus有限元分析软件对铜/铝复合板轧制过程进行了模拟,并设计了相应的复合板轧制实验,将模拟和实验得到的计算数据与模型的计算结果进行了对比,得到轧制力的计算结果误差小于10%。因此,该计算模型具有较高的精度,可以满足工程实践要求。根据该轧制力计算模型开发了一款便于人机交互的计算软件,使得轧制力计算模型更具有实用性。该计算模型和软件便于工厂的在线应用,提高了金属复合板的生产效率,保证了复合板的生产质量。

摘要：四连杆作为液压支架的支撑部件,在冲击载荷下易发生失稳导致破坏。基于顶梁的承载特性,通过分析液压支架与围岩在不同情况下的耦合状态,进一步研究了液压支架四连杆的力学响应特性。基于Denavit-Hartenberg(D-H)理论,利用MATLAB软件,建立液压支架全姿态的动力学模型,分析液压支架的平衡缸和立柱的不同铰接位置对四连杆负载的影响。结果表明:立柱和平衡杠的安装位置越靠近顶梁前端,支架四连杆的负载越大,其对应的负载最大值也越大;前连杆最大值发生位置逐渐向煤壁方向移动,而后连杆则向采空区移动;立柱和平衡缸安装位置的前移增大了四连杆的负载,因此,合理的支架结构设计能在一定程度上优化支架的负载。

摘要：传统的目标检测算法仅能得到目标框,无法确定黄花菜的生长姿态。针对这一问题,在现有目标检测算法的基础上优化神经网络(Neural Network)结构,由检测框预测改为关节点的预测。首先,按照锚点匹配的方式确定黄花菜的生长方向及长度,统计黄花菜目标生长角度和长度,按照统计结果设置多个锚点,实际生长角度和长度与锚点进行比较,获得目标的相对长度和角度,并将其作为模型预测值进行训练;其次,在模型中加入热力图预测分支,对4个关节点进行预测;最后,利用目标长度和角度信息连接关节点得到黄花菜目标的生长姿态。设计针对线段拟合特点的评估模型方法,在计算精度的过程中引入部分亲和度字段。并据此改进非极大值抑制算法(Non-Maximum Suppression)。试验结果表明:采用热力图校准后的模型对采摘目标识别精度达91.02%,定位精度达99.8%。

摘要：为解决机械臂在系统参数不确定与外部扰动影响下的轨迹跟踪问题,基于改进型扩张状态观测器,结合滑模控制理论,设计了一种改进型扩张状态观测器与非奇异终端滑模相结合的控制方法。首先,对机械臂模型设计非奇异终端滑模控制器以提高控制精度;然后对系统中的总扰动设计改进型扩张状态观测器,将观测器结果引入控制器中达到扰动补偿作用,并通过Lyapunov稳定性理论证明闭环系统的稳定性;最后,通过仿真对比验证本文控制方法的优越性。

摘要：镁合金由于低密度、高比强度、高阻尼以及良好的导热性等突出优点,广泛应用于航空航天领域,但其低弹性模量限制了其在大型薄壁构件中的可靠应用。本文针对如何提高镁基材料模量性能的问题,简介影响合金模量的主要因素,比较相关计算模型如等应力应变模型、混合定律、Halpin-Tsai模型以及两相复合材料模型的优缺点和适用范围,概括镁基材料模量性能研究的现状与进展,梳理镁基材料模量提升的两大途径以及性能提升机理。基于集成计算材料工程,提出了原子-晶格尺度类高模量铝合金开发和机器学习辅助优化实验设计的高强度高模量镁基材料集成开发策略。

摘要：通过设计型壳保温方式改变合金冷却速率,分析了冷却速率对一种等轴晶镍基铸造高温合金K4750显微组织和室温拉伸性能的影响。设计的4种型壳保温方式包括填砂、试棒不包保温毡、包单层保温毡和包双层保温毡,型壳试棒处的冷却速率大小顺序为:试棒不包保温毡≥填砂>包单层保温毡≥包双层保温毡。标准热处理后,型壳填砂的试棒室温抗拉强度最高(1115 MPa),试棒不包保温毡次之(1095 MPa),包单层保温毡与包双层保温毡最差(分别为950和952.5 MPa)。室温屈服强度、延伸率和断面收缩率变化规律与室温抗拉强度相同。采用OM、SEM以及EBSD等方法表征合金显微组织,发现型壳填砂、试棒不包保温毡、包单层保温毡和包双层保温毡的试棒晶粒均为等轴晶,平均晶粒尺寸分别为176、167、325、315μm。填砂和试棒不包保温毡合金冷速较快,形成的细小等轴晶在应力条件下易于协调变形,凝固过程形成的MC型一次碳化物更细小且主要呈块状,有利于抑制变形时微孔洞、裂纹的扩展,显著提高了合金室温拉伸性能。相反,型壳包单层和双层保温毡的合金冷速较慢,形成的大尺寸等轴晶不利于晶粒间的协调变形,析出的大尺寸长条状MC型一次碳化物促进孔洞、微裂纹的萌生与扩展,使合金室温强度和塑性均显著下降。

摘要：在钢铁生产流程中,能源消耗和污染排放主要集中在烧结、焦化、炼铁等工序,约占钢铁生产能耗总量的60%。废钢具有节能、载能等特点,是钢铁工业的重要铁素原料。循环使用高纯度的废钢,相当于跳过这些高能耗环节,直接进入到转炉、电炉工序,从而有效节约资源耗用,降低碳排放。废钢需要回收并经过锯切、气割、剪切、破碎等处理才能成为回炉的原料。废钢剪切机切断速度快、无材料损耗,是废钢料头进行剪切、破碎处理的主要设备。寻求一种结构简单、低故障、高效率的机械式废钢剪板机的方案,对于其结构、电器、润滑、故障解决等方面进行详细说明。