摘要：为提高振动能量的采集效率,设计了一种基于预应力梁的压电能量采集器。基于欧拉-伯努利梁理论,建立了基础激励条件下含预应力压电陶瓷悬臂梁的动力学模型,并利用数值仿真的方法对其输出功率、电压等性能进行分析。最后搭建了试验平台对上述预应力能量采集器的样品进试验测试,对其输出电压、输出功率和自由端位移与预应力大小关系进行分析和研究。试验结果显示在相同条件下,5.9 N轴向预拉力作用下的压电能量采集器的开路电压比无预应力条件下提高了11.6 V。对相同容量的电容的充电试验结果表明,含5.9 N轴向预拉力的压电能量采集的平均充电电压比无预应力情况下提高了1.55 V。数值仿真和试验结果均显示含预应力的PEH的能量采集效率得到明显提高。

摘要：蚁狮算法作为一种新型的群智能仿生算法,由于其参数设置少,寻优精度高等特点,已被广泛的用于求解各种优化问题,但其关键参数值的设置没有理论指导,盲目设置往往会对算法本身性能造成显著影响。以经典统计学中的单因素方差分析为基础,设计了蚁狮算法的参数对收敛性能影响的效能实验,对算法的种群规模P、步长浮动因子γ、陷阱浮动因子β设置不同的参数水平,通过统计分析得出参数水平对蚁狮算法收敛速度和收敛精度等性能影响的一般规律,获得稳健和高效的优化效果。

摘要：主要以应用MAGMA soft和华铸CAE两款软件为例,针对铸造工艺仿真设计后处理和工艺改进的主要内容与使用方法进行了较为详细的归纳、分析和总结。以实例应用验证其内容和方法的正确性并对不良工艺提出解决办法。最终,通过铸造工艺仿真应用技术获得合格工艺、优化工艺和生产条件下最佳工艺的内容和方法。

摘要：光机系统中支撑结构与光学元件的接触位置、接触面积、接触应力及支撑结构的柔度是光学系统成像质量的重要影响因素,为了降低因垂直方向支撑引起的几何像差,以像差指数PV值为优化目标,对单个透镜接触支撑结构进行了拓扑优化设计。首先建立接触拓扑优化模型,以采用Signorini接触条件建立的刚性支撑单向接触中的线弹性结构为例,验证了接触拓扑优化模型的正确性。用透镜变形函数来描述透镜的像差指数PV值,将其作为拓扑模型的优化目标。采用SIMP方法描述拓扑优化设计变量,采用扩展后的拉格朗日算子求解接触条件。采用MMA优化算法求解拓扑优化模型的最优解。通过拓扑优化设计变量的最优解,定义了满足几何畸变要求的支撑结构的最优拓扑结构。结果表明,该方法可使透镜PV值降低14%,面形RMS值降低13.8%。同时搭建实验平台,对透镜PV值和RMS值进行测试,得到的最佳接触支撑结构的支持试验结果表明,平面反射镜表面PV值分别降低了60.4%和42.9%,面形RMS值分别降低了74.3%和38.9%,优化后的接触支撑结构有效地提高了高精度单透镜支架的精度,具有很大的实际应用潜力。

摘要：针对精准管控的现代物流需求,为实现二维装载约束下的车辆路径问题(2L-CVRP)求解,分别设计了最少开放空间(LOS)的货物装箱方法与带有回火过程的模拟退火操作(ISA),并开发了ISA-LOS算法。LOS装箱方法通过容器内的剩余开放空间数量与格局状态评价,构造综合适应度,引导货物循环装载。给出了基于Skyline的开放空间生成策略,能够迅速生成放置效果适应度,支撑LOS装箱方法高效运行。考虑车辆载重与装载的双重约束,ISA通过回火过程引入,增强了算法的全局搜索能力,有利于寻优质量的提升。结合不同模块的加速结构与参数设置,完成了整体算法的构建。针对标准算例的对比实验表明,ISA-LOS能够有效求解2|SO|L约束下的2L-CVRP,且运算结果接近于已知文献最优解。同时,算例的寻优过程与装载效果验证了ISA与LOS的有效性,其调度方法能够为相关问题优化提供参考。

摘要：建立汽车动力总成悬置系统6自由度动力学模型，并以其6自由度解耦率最大为优化目标，各悬置的垂向刚度为设计变量，总成激励频率及其固有频率为约束，采用能量解耦法对悬置系统进行优化，获得全局优化解。将优化解视为具有正态分布特征的随机变量，应用蒙特卡罗法对悬置系统进行稳健性分析，以考察设计值的变异对目标函数的影响。分析结果表明，设计变量存在微小变化时，设计值能保证悬置系统的稳健性，提高了产品设计的成功率。

摘要：建立了描述汽车横摆、侧向、纵向、垂向、侧倾和4个车轮运动的汽车模型,利用卡尔曼滤波状态观测器对前后轴悬架力进行估计,采用遗忘因子的递推最小二乘估算法对质心位置进行估计,并用估计的质心位置来修正参考模型得到的横摆角速度和质心侧偏角的期望值,最后设计了ESP系统的参数自整定模糊PID控制器,并进行了仿真和硬件在环试验,结果表明,考虑质心位置变化的ESP控制器的效果比未考虑的控制器好,使汽车在高速转向制动行驶时具有更好的横向稳定性。

摘要：随着社会经济的快速发展,能源危机和环境污染问题成为世界各国关注的焦点.通过光催化剂将太阳能用于污染物降解、分解水产氢、CO2还原及有机物合成等领域,是解决上述问题的理想途径.过渡金属氧化物TiO2因其稳定性高、催化活性好、制备简单等优点,被认为是最理想的光催化材料.然而,TiO2带隙较宽、光响应范围窄、光量子效率低等缺点限制了其实际应用.将碳或Cr2O3与TiO2结合形成复合结构已被证明可以有效提升其光催化性能.另一方面,金属离子的掺杂可以有效提高氧化钛的可见光响应.本文利用具有高比表面积的金属有机骨架材料MIL-101(Cr)纳米材料作为模板、镉源和碳源,首先在MIL-101(Cr)表面可控生长TiO2纳米颗粒,获得MIL-101(Cr)@TiO2复合结构;然后在氮气保护下碳化形成Cr2O3/C@TiO2核壳型复合材料.碳化后,制备的复合材料具有模板的八面体形貌和高比表面积,MIL-101(Cr)中的Cr元素一部分会形成Cr2O3,一部分会掺杂到TiO2中,使得TiO2的吸收边红移.此外,Cr2O3/C@TiO2中的C有利于光的吸收和载流子的分离.这种独特的纳米结构赋予Cr2O3/C@TiO2复合材料优异的光催化性能.在300 W氙灯照射下,该复合材料光解水产氢的速率为446μmol h−1 g−1,约为纯TiO2的4倍.在可见光照射下,Cr2O3/C@TiO2分解水产氢的速率为25.5μmol h^−1 g^−1.将获得的粉体催化剂制备成光电极发现,Cr2O3/C@TiO2在全幅光照射下的光电流密度在0.4 V(***/AgCl)下达到2.3 mA/cm^2,约为纯TiO2的3.5倍.Cr2O3/C@TiO2光催化产氢活性的提高一方面是由于Cr掺杂到TiO2中使得其具有可见光响应,另一方面MIL-101碳化获得的Cr2O3/C有效促进了光生载流子的分离.

摘要：为提高城际交通车辆的平顺性,将永磁体引入普通磁流变阻尼器,对其悬架进行研究。首先,根据城际交通车辆的工况特点,考虑减小阻尼器调控电流等因素,对阻尼器的磁路进行设计、计算永磁体尺寸参数,在此基础上,建立该悬架数学模型与仿真模型;然后,分别以高速公路工况和城市道路工况进行仿真;最后搭建1/4悬架试验台,进行台架试验。仿真与台架试验结果表明,所设计的悬架系统可以提高汽车的平顺性,其调控电流普通磁流变阻尼器有所减小。

摘要：针对传统蚁群算法容易陷入局部最优解等缺陷,提出了一种基于吸引场的改进的蚁群算法.首先,详细分析了基于信息素的吸引场原理,在此基础上建立了基于信息素的吸引场模型.其次,设计了吸引场因子,给出了信息素更新策略,使相距较近的蚂蚁之间能更好地进行协作.最后,针对标准的30个城市的旅行商问题,使用所提出的算法与基本蚁群算法、其他改进的蚁群算法进行优化分析,并进行了结果对比.结果表明:所提出的蚁群算法可以获得TSP问题的最优解423.74,Oliver30问题计算结果最优值为423.74,平均值为423.96,具有较好的搜索全局最优解的能力.