摘要：针对PC构件排样与上游装配式建筑设计模型的协同效用问题,进行了基于BIM的PC构件排样优化设计研究。分析了装配式BIM中PC构件的组成元素,完成PC构件信息的提取;结合改进蚁群算法与动态剩余矩形算法对PC构件排样进行优化,采用遗传变异策略与路径选择机制改进算法后期易陷入局部最优的不足,经过多次优化迭代得出最优排样。某PC构件企业的生产排样实例验证了基于BIM的PC构件排样优化方案可实现上游装配式建筑设计模型与PC构件排样的协同效用,提高了排样效率。

摘要：以MySQL Workbench 8.0为数据库平台,采用三层浏览器/服务器架构,利用PyCharm 2022开发了一套基于Web界面和机器学习技术的C/SiC复合材料数据库系统,该系统包括材料数据库和机器学习模型2部分,具有对材料组分结构、制备工艺、试验性能等材料研发各阶段的信息查询、添加、修改、删除、搜索以及支持信息管理、设计分析视图、案例推理辅助设计、用户与系统管理等功能。基于神经网络回归算法训练机器学习模型,利用材料微观结构参数预测材料力学性能,对不同微观结构参数的影响权重进行评价,并部署在系统平台中;通过Web用户界面调用机器学习模型,对预留的验证集数据进行拉伸模量和弯曲模量预测。结果表明:机器学习模型预测材料力学性能的精度达到95%左右,训练出来的预测模型具有良好的精度与泛化能力。

摘要：与传统的内镜下微创手术相比,消化道手术机器人辅助下的微创手术具有高灵活性、高柔性及高精度的优势。但是消化道手术机器人的研究起步较晚,存在操作臂自由度不足、末端控制信息不准确等问题。文中设计了一种新型双臂协作消化道手术机器人系统,提出一种操作臂的快速更换装置。结果显示,机器人双臂工作空间满足手术机器人需求,连续体操作臂的定位误差在1.5 mm以内,正逆运动学算法准确性较高。

摘要：针对智能制造工程专业的实验教学需求,面向笔筒自动化生产开发了智能制造实验教学平台。将数控机床、机器人、智能检测等技术应用到笔筒加工、装配和检测中,融合了加工制造、机构设计、机器人、智能检测、数据通信、软件编程等方面的实验教学内容,构建了多学科交叉的智能制造实验教学平台,为新工科背景下智能制造的多层次、多交叉实验教学奠定了基础。

摘要：隧道墙体缺陷检测是保障轨道交通良好运营的重要环节。针对轨道交通综合检测装备检测灵活性差的问题,设计一套基于主被动柔顺的隧道机器人地质雷达检测系统,实现隧道墙体裂缝、轮廓断面等病害的高效检测。首先,设计基于弹性回复机构的被动柔顺控制装置,实现地质雷达贴壁检测的自然顺从;然后,提出基于阻抗控制算法的隧道机器人主动柔顺控制算法,主动适应隧道的贴壁检测;最后,通过隧道机器人地质雷达检测系统平台验证了基于主被动柔顺的隧道机器人地质雷达检测系统的有效性,并将该系统集成到轨道交通综合检测装备上进行了实地应用,提高了该装备的检测能力。

摘要：商用车驾驶室总成载荷谱是影响虚拟疲劳预测精度与计算效率的关键。本文探究了道路载荷谱采集与编辑、高保真动力学建模以及虚拟迭代等重点环节,以期从工程应用角度获取准确、高效的外联点时域载荷。首先,在试验场实车采集了驾驶室总成全路径道路载荷谱,考虑随机误差对原始数据进行归一化拆分并重组,得到统计性较强的试验场总损伤目标;然后,利用等效损伤原则优选出9段工况及其循环数,不仅将误差控制在10%以内,同时时效提高了75%;随后,结合实测减振元件的性能参数,建立了高保真驾驶室刚柔耦合动力学模型,并通过驾驶室7通道道路模拟台架验证了模型精度;最后,通过虚拟迭代完成了优选工况的载荷分解,迭代误差小于10%。基于上述优选并分解得到的外联点载荷,高效完成了驾驶室本体虚拟疲劳计算,并准确预测了驾驶室焊点失效情况,与道路模拟台架耐久试验结果有较高的吻合度,为商用车驾驶室的设计和优化提供了有力的技术支撑。

摘要：再入飞行器气动热环境准确预测对深空探索和返回任务具有至关重要的意义。本文采用了非灰气体多台阶模型计算高温大气辐射吸收系数,离散坐标法求解辐射传输方程,并与自研高超声速热化学非平衡流场求解器相结合,对FIREⅡ飞行试验算例分别进行了流场与热辐射耦合和非耦合模拟研究,预测的FIREⅡ表面热流与LAURA和DPLR计算结果一致,验证了本文数值方法的可靠性。研究结果表明,该算例工况下流场和热辐射场具有显著的耦合作用:一方面激波层内的辐射能量吸收与发射使得流场非绝热,导致辐射冷却效应,使得温度降低、密度增加,激波层变得更加薄;另一方面辐射耦合影响了大气组分的化学反应过程,而空气组分构成及其热力学状态则直接影响辐射的水平。非耦合与耦合模拟给出的驻点对流热流相差较小,但辐射热流耦合值较非耦合值下降约15%,辐射耦合作用不可忽视。本文的研究可为极高速再入飞行器气动热环境预测和热防护设计提供较好的方法支持和理论参考。

摘要：“以赛促教”教学模式改革探索打破教师“填鸭式”传统教学模式,贯彻“以赛促教、以赛促学”理念,充分调动学生学习的积极性与主动性。以山东大学机械工程学院“C语言之星”程序设计大赛为具体案例,深入研究探讨计算思维课程“以赛促教”教学模式改革的内容与意义。

摘要：为了控制雾羽和节约水资源,搭建了高位收水机械通风冷却塔热态实验系统,分别对外部冷却模块(干湿联合冷却塔)和内部凝雾模块(凝雾式冷却塔)的消雾、节水及热力性能进行对比分析,研究了环境温度、循环水进水温度及循环水量对冷却塔性能的影响。结果表明:干湿联合冷却塔和凝雾式冷却塔均具有消雾和节水能力,但实现二者的消雾和节水是以降低冷却塔冷却性能为代价的;与原塔相比,干湿联合冷却塔和凝雾式冷却塔的循环水温降约降低了1.5 K;干湿联合冷却塔和凝雾式冷却塔的消雾和节水性能受运行参数的影响很大,且凝雾式冷却塔的节水量和节水率高于干湿联合冷却塔。

摘要：为了提升可再生能源利用率和分布式电热氢系统的经济性和环保性,从风光发电的强波动性和多类型电解槽的差异化特征出发,建立了多类型电解槽统一模型,提出了考虑多类型电解槽差异化特征的分布式电热氢系统优化设计方法,综合利用碱性电解槽、质子交换膜电解槽以及固体氧化物电解槽在经济性、灵活性和高效性方面的差异,分别消纳不同波动特征的可再生能源。算例结果表明,该方法能够综合利用多类型电解槽的差异化特征,使多类型电解槽的运行灵活性与风光出力波动相匹配,综合提升分布式电热氢系统的经济性和环保性。