摘要：针对水田慈姑蚜虫虫害防治的低量定向施药需求,在对水田环境、慈姑植株特性以及慈姑蚜虫防治等调研的基础上,设计了水田慈姑植保无人机施药装置。利用有限元软件进行四旋翼植保无人机旋翼下风场和施药场数值模拟,并对平台进行不同工况的喷雾试验研究。结果表明:悬停高度提高,旋翼下流场强度分布层次丰富,更容易产生雾滴偏移;飞行速度降低,来流造成的雾滴飘移减小;喷头流量为20mL/min、压力增加达到0.07MPa时,喷头雾化达到最佳工况。无人机高度降低,喷洒雾滴附着率增加,无人机速度降低,喷洒雾滴附着率增加。因此,低空低速条件下雾滴叶片附着率更高、施药效果更佳,可实现可靠高效的慈姑病虫害防治。

摘要：设计了优化型循环寿命测试系统,完成了测试循环系统硬件部分的选型与搭建,改进了传统测试方法的单一采集模式。针对测试速度与精度优先级不同,提出了两种测试方法,并介绍了两种测试方法的切换逻辑。利用LabVIEW软件编写了测试程序,可通过自定义前面板控件值对两种方法进行灵活组合,实现循环寿命分段测试功能。实验结果表明,该系统可以有效地对储氢材料的储氢容量、动力学性能、循环稳定性以及容量保持比等关键指标进行计算分析,优化后的程序具备较高的鲁棒性,能够节约50%以上的测试时间与90%以上的数据空间。

摘要：利用大涡模拟方法对受周期性控制的超声速混合层进行数值模拟,揭示出受控涡结构的特性;使用光线追踪方法计算光束穿越受控混合层流场产生的气动光学波前畸变。通过对受控涡结构特性的分析,提出了一种气动光学效应校正方法,并以不同控制周期下的超声速混合层为例,对设计的校正方法进行检验。结果表明:对于受周期性控制的超声速混合层,按照校正方法获取的波前补偿信号能够使气动光学波前畸变的幅值降低50%以上;指出混合层流场中涡结构的规整程度是影响畸变波前校正效果的关键因素。

摘要：电磁轴承具有无摩擦和磨损、寿命长、无油污染等优点而具有广泛的应用前景。针对非线性、高维特性以及负载不确定性和大范围变化的磁悬浮支承的转子动力系统,建立了系统的原型模型,基于逆系统对系统进行非线性解耦伪线性化,并设计了对伪线性化系统的协同控制器,构建了基于协同控制策略的闭环控制系统,并对系统进行了仿真研究,仿真结果表明:经过逆系统解耦的磁悬浮轴承支承的多自由度转子动力系统,在协同控制作用下,系统具有无超调且响应速度快、抗负载干扰的鲁棒性强、稳态性能好等优点,与传统PID控制策略比较具有更好的动态性能和稳态性能。

摘要：为提升双螺杆水泵的水力效率,基于型线设计准则,建立上下对称结构、单头螺旋以及集成内外摆线和圆弧的双螺杆水泵型线方程,并根据各段螺杆型线方程绘制完整的螺杆型线曲线.利用SCORG软件生成双螺杆水泵螺杆转子面网格和体网格,基于Pumplinx软件对双螺杆水泵水力特性进行数值模拟,分析其进出口流动区域流态、转子流动区域水压力场和水力特性曲线.理论计算和数值模拟结果表明:研发的新型双螺杆水泵流量参数达到预期设计目标;双螺杆水泵内流态较均匀,无回流或偏流等不良流态;双螺杆水泵水力特性中水流量随扬程增大而减小;当泵主-从动螺杆啮合时,双螺杆水泵转子水压力值沿水流方向逐级增大,在螺杆出口断面处达最大值;在啮合过程中,随着泵扬程增大,螺杆转子表面水压力进入高压区,低压腔数量减少,高压腔数量增多.

摘要：针对目前食用菌干燥自动化程度低、能耗高问题,文章设计一种热风-太阳能-中短波红外多能干燥装备,旨在降低干燥能耗,提高干燥效率。建立多能干燥装备结构模型和仿真模型,对干燥室温度与气流流场进行数值模拟,在循环风机作用下,干燥室内部温度较均匀,但气流场不均匀,在循环风机口加装间隙10 cm、斜30°向上的均风板可显著改善干燥室内气流状况。以香菇为试验对象对比纯热风干燥(AD)和热风-太阳能-中短波红外多能干燥(ASID)效果,发现AD热效率为56.35%,ASID热效率为62.34%,其中太阳能占总消耗能量百分比为20.19%,ASID比AD少耗时2 h,节能28.40%,同时ASID干燥品质和干燥速率均优于AD。在多能干燥方式下,干燥室内不同位置香菇干燥速率差异较小,干燥装备结构设计合理。

摘要：为了提高压电发电装置的发电能力,设计一种新型蝴蝶式多层悬臂梁压电发电装置。基于ANSYS 12.0有限元软件,建立三层悬臂梁压电发电装置的有限元模型,对装置进行了静力分析以及模态分析。有限元分析结果表明,该多层发电装置每一层的应力和变形规律基本一致,符合悬臂梁结构的典型特征。在此基础上,建立单层悬臂梁的压电耦合有限元模型,分析每一层悬臂梁模型的固定端(基座)在承受外界激励载荷作用时的电压分布和电压响应曲线。制作了三层压电发电装置,并对装置的应力、固有频率和开路输出电压进行了试验测试,试验测试结果与仿真结果基本吻合。对单层压电悬臂梁在不同外界激振频率和振幅作用下的发电性能影响规律进行了试验与仿真研究。结果表明:该蝴蝶式多层悬臂梁压电发电装置在受到频率为38 Hz,振幅为1.25 mm的环境振动载荷作用时,具有最佳的发电性能。

摘要：设计了一种采用弯曲定径带模具的新型非对称挤压工艺(TBE),用以改善Mg-3Al-1Zn合金板材的力学性能和成形性能。运用有限元分析揭示了挤压过程中的应变、温度等状态变量的分布。结果表明,在TBE模具的模口处,应变沿板面法向(ND)呈梯度分布,这导致挤压板材显微组织的厚向梯度分布,同时得到TD择优取向的织构,少量基面取向晶粒向挤压方向(ED)偏转。与传统挤压相比,TBE过程中产生更多挤压热,模腔内温度更高,使大量非基面滑移开启,导致板材TD择优取向织构的形成。通过改善织构,TBE板材的塑性和弯曲性能均得到明显提升,沿45°方向的伸长率达到33%,弯曲角度达到83.5°。

摘要：基于机器视觉的粗糙度测量方法大多是根据粗糙度关联指标建立预测模型,或者利用深度学习网络建立无指标预测模型,而这两类方法均存在着不足。一方面,人工设计指标的计算过程复杂,不利于在线检测。另一方面,深度学习模型则严重依赖大数据,数据量不足难以训练出有效的模型。针对以上问题,本文提出一种基于图神经网络的铣削表面粗糙度测量方法。该方法在训练阶段获取了自主学习的能力,而后仅需要少量铣削样本就能够完成铣削工件的粗糙度测量。试验结果表明,本文方法在铣削工件的粗糙度测量上不仅能够自动提取特征,而且表现出了较高的精度和良好的光照环境鲁棒性。

摘要：应用有限元分析技术,对无应力奇异性条件下的双材料粘接接头的应力集中问题进行了数值研究。首先,根据特征方程分析求解出消除接头界面端和界面角奇异应力场的材料组合和几何条件;据此提出了几种无应力奇异性影响并且为宏观等截面的双材料粘接接头几何模型。然后在轴对称假设条件下,对上述模型理想粘接界面上的应力分布进行了分析,着重讨论了材料组合和界面几何形状对这些应力大小的影响。结果表明:由于材料性能错配,界面上的应力集中现象不可避免,其大小依赖于材料组合和界面几何形状。这些分析结果对于指导界面几何形状优化设计,最终提高界面强度具有一定的参考价值。