摘要：研究机械系统各部件间隙导致的碰撞现象,设计单边约束悬臂梁施加正弦激励的碰撞试验,根据实测的悬臂梁各离散点加速度响应与碰撞力构造广义传递函数,仿真分析混沌响应和周期响应下该广义传递函数的模态分布。结果表明:混沌响应下的传递函数包含准确的模态频率信息,且该广义传递函数与系统所受水平激励的振幅无关;将仿照ERA-NExT法辨识出的模态参数与悬臂梁模态振型进行比较,发现由混沌响应得到的模态振型与悬臂梁模型的模态振型整体一致,前4阶振型的吻合程度很好。

摘要：从搅拌头几何特征对焊接过程的影响、动车组车体部件的搅拌摩擦焊与钢轨的搅拌摩擦焊3方面总结了搅拌摩擦焊技术在轨道交通领域的应用现状与发展前景。在搅拌摩擦焊过程中,搅拌头几何特征会影响焊接产热与材料流动,进而影响接头性能。因此,应合理设计搅拌头的轴肩形状与尺寸、搅拌针形状与尺寸及搅拌针螺纹。目前,动车组车体部件主要材质为铝合金,其搅拌摩擦焊工艺已较成熟。随着交通运载装备制造领域对轻量化的需求进一步增大,部分车体部件中开始采用镁合金,其搅拌摩擦焊是未来的研究方向。其中,铝-镁异质合金中对于IMCs的调控是研究重点。在钢轨搅拌摩擦焊方面,采用低转速与低焊接速度的方式,可以抑制马氏体组织形成,满足中国铁道行业标准的要求。在此基础上提升焊接效率,是未来研究的关键。

摘要：针对0号块大体积混凝土因水化热引起的早龄期开裂问题,以预应力混凝土箱梁部分斜拉桥广西壮族自治区培森柳江特大桥0号块工程为背景,基于ABAQUS有限元软件,建立了三维有限元模型,分析水化模型与浇筑次数对混凝土温度和最大主应力的影响。研究结果表明:相比于一次浇筑的方式,使用分层浇筑可使混凝土峰值温度降低11.8%;相比指数型模型,双曲线模型和复合指数型模型可使混凝土峰值温度分别降低13.7%和10.8%;考虑早龄期弹性模量和抗拉强度的影响,第一主应力最大位置依次出现在新旧混凝土交接处、中腹板导角处和人孔导角处;相比于一次浇筑的方式,分层浇筑的新旧混凝土交接处、中腹板导角处和人孔导角处第一主应力分别降低的2.0%、36.7%和39.8%;考虑不同水化模型的影响,在新旧混凝土交接处和中腹板导角处,第一主应力峰值与该时刻水化热量之间近似呈线性关系。

摘要：油泥辐射热解过程复杂,热解炉内温度场和传热特性不明等,通过Fluent软件,选用双欧拉模型、DO辐射模型及多组分模型研究了热解炉内的温度分布及不同因素下物料的升温特性。结果表明,炉内油泥的温度分布以L/D=10为分界点将其分为了升温和恒温2个阶段,且600℃为最佳热解终温。同时,较高的含水率会延长油泥热解时间,而降低螺旋转速可减少最终油泥的剩余量。另外,在辐射管上方加装遮热板可改善炉膛温度分布的均匀性。最后,对整个热解系统进行能量平衡分析发现,热解产物总回收能量为6592.25 kJ,能量回收率最高可达82%,其中热解气能量占该系统总输入能量的65.78%~90.11%,可极大减少系统所需的外部能量补给。

摘要：为解决静脉血样真空采集容器抽吸体积检测时人工操作流程复杂、工作效率低的问题,该研究基于YY/T 0314-2021《一次性使用人体静脉血样采集容器》附录B中真空采集容器的抽吸体积检测方法,设计了一种抽吸体积检测仪。该仪器通过分析容器内的压强,利用比例-微分-积分(PID)闭环控制系统调整容器内的压强至目标值,最后通过穿刺实验测得真空采集容器的抽吸体积。验证实验采用人工操作和抽吸体积检测仪两种方法检测5 ml规格真空采集容器的抽吸体积,结果表明,两种方法的误差<1%,且抽吸体积检测仪的检测时间较人工操作缩短约50%。

摘要：为满足精密零件切削加工中的装夹定位要求,支持夹具快速变型设计,研究了面向精密制造支持快速设计与性能跟踪的夹具数字孪生模型。基于数字孪生理论建立了夹具高保真模型,定义包括基于功构模型的夹具组成模型、基于设计理论的结构模型和基于蒙皮模型(SMS)的精度模型,以支持夹具的快速变型设计;跟踪切削加工过程中夹具的振动数据和表面质量数据,形成动态感知数据集,实现夹具的装配精度仿真和装夹稳定性预测。通过建立夹具快速设计及性能跟踪原型系统,验证了夹具数字孪生模型的有益性,实现了长生命周期下精密零件切削加工的装夹稳定性和定位精度。

摘要：温室气体(GHGs)排放是全球气候问题日益严重的重要原因,成为人类社会面临的共同挑战。产品设计阶段对其生命周期的环境产生重要影响,低温室气体排放产品的设计和开发对于缓解气候变化至关重要。聚焦于产品方案低碳设计的“设计-评价-再设计”过程,围绕产品方案的低碳设计信息建模、碳足迹评估、低碳决策优化以及低碳设计工具开发四个方面,分析了其研究的现状与应用场景。针对现有产品方案低碳设计研究存在的设计信息关联难集成、清单数据动态难获取、设计信息海量难优化、设计工具分散难融合等问题,提出了产品方案低碳设计的发展愿景和研究方向:1)复杂映射关联机制下的设计信息集成建模,2)融合设计场景的碳足迹评估策略,3)低碳设计多目标、多阶段智能决策优化方法,以及4)低碳设计集成工具开发。

摘要：针对服装制造行业中缝制过程自动化程度较低的问题,基于视觉、力觉信息设计搭建了一种机器人与缝制设备协同工作的智能缝制系统,实现了多种多边织物的自动化缝制。采用基于拐点检测的织物特征提取方法,实现机器人缝制线迹规划;在此基础上基于力/位混合控制策略,实现缝制过程中机器人与缝纫机的协同作业,保证缝制质量。最后测试了不同转速下机器人单边缝制效果以及多边织物边缘整体缝制效果。实验结果表明,设计的机器人缝制系统可以实现不同转速下双机协同缝制,缝制线迹到面料边缘距离误差小于2 mm,针距误差小于0.5 mm,线迹总长度误差小于1.6 cm。

摘要：本文提出了一种用于渔船低温制冷系统的两级喷射器,并对其进行了优化设计和性能分析。为达到最大引射性能,提出了基于流场参数匹配的两级喷射器优化设计方法,使用计算流体力学仿真软件对两级喷射器进行了建模和参数优化。此外,采用了水冷式冷凝器来减小冷凝器与蒸发器之间的压差,从而获得了更高的引射比。研究结果表明,所设计的两级喷射器可使蒸发温度低至248.15 K,第一级和第二级喷射器最优面积比分别为11.8和6.5。中间压力在253~324 kPa之间,引射比先增加后减小,在中间压力为304 kPa时达到最大值0.096,此时系统能效比达到0.074。可以认为,采用优化设计的两级喷射器和水冷式冷凝器,利用渔船余热驱动的低温制冷系统具有较好的节能效果。

摘要：为完成产品的绿色概念设计,提出一种支持方案生成的功能—结构—材料—工艺模型(FSMP)绿色设计模型,该模型对产品材料、工艺、使用等全生命周期过程的设计信息进行集成表达。通过对FSMP模型中的节点扩展和关联,建立产品概念设计空间,采用生命周期评价方法量化设计空间节点的环境影响。提出一种基于希望树的启发式搜索算法,以设计方案环境影响最小为目标,遍历设计空间节点,生成绿色性能最优的设计方案。最后以举升机的绿色设计为例,证明了该模型在绿色设计中的重要指导作用。