摘要：随着制造技术的发展,机械补偿式变焦镜头的使用也越来越广泛。光学系统变焦的精确性、平滑性和驱动力均衡性主要取决于变焦凸轮,而变焦凸轮的压力角与凸轮外径、凸轮转角范围以及变倍组的运动规律有关。本文以某款红外连续变焦镜头为例,不改变凸轮外径和凸轮转角范围,对变倍组的运动规律进行优化设计,并通过ADAMS对优化后的模型进行运动学仿真。仿真结果表明:该优化方法可以降低变焦凸轮在短焦段和长焦段的压力角,消除变倍组等速运动时的刚性冲击。

摘要：为解决现有人脸图像修复算法因无法提取动态特征和缺乏边缘先验信息导致修复大区域不规则破损时纹理模糊和结构扭曲问题,提出了基于边缘先验融合动态门控特征的人脸图像修复算法。首先,设计动态门控卷积模块动态提取破损区域特征,关联已知区域和缺失区域的有效特征,提升纹理细腻度;然后,设计动态门控边缘增强网络和U型编码纹理修复网络,边缘增加网络旨在获取边缘轮廓信息,为U型编码纹理修复网络提供结构先验约束;U型编码纹理修复网络采用UNet++融合多层特征以保证人脸修复图像结构和纹理一致性;最后,通过消融实验证明UNet++的有效性和通用性,并剪枝U型网络以选取适宜的人脸图像模型表征层进行缺失区域纹理重建,在CelebA-HQ人脸数据集上进行实验评估。实验结果表明:相较于主流算法,所提方法在SSIM上平均提升3.87%,PSNR平均提升3.79 dB,FID平均下降16.54%,能有效修复大区域不规则缺失面积,生成纹理清晰、结构合理的图像。

摘要：铸造起重机是钢铁冶炼工业中重要的起重运输装备,其工况环境恶劣,出现事故引发的危害大,对此类装备进行力学性能及疲劳分析显得尤为重要。文中针对200/63t四梁四轨双小车铸造起重机,建立其桥架三维模型及钢包起升阶段动力学模型。通过仿真获取该阶段钢丝绳的弹性力,并以其为载荷施加于铸造起重机桥架进行瞬态动力学分析。在获取桥架结构应力动态响应的基础上,提取大于阈值σd的应力幅值,并结合损伤力学建立了冲击疲劳损伤演化模型,开展冲击载荷下桥架疲劳裂纹形成寿命研究。结果表明,钢包离地瞬间至其平稳上升的20 s内铸造起重机桥架受到较强的冲击力,建立的冲击疲劳损伤演化模型能较好地估算桥架疲劳裂纹形成寿命,为铸造起重机桥架的结构优化与可靠性设计提供了理论依据。

摘要：作为船舶推进领域的一项卓越应用,轮缘推进器(RDT)具有诸多优点和广阔的应用前景。RDT的结构类似于导管桨(DP),两者主要都由叶片和导管构成。然而,RDT和DP却存在一些结构上的区别,这将引起水动力性能和能量损失分布出现明显的差异。本文采用计算流体力学(CFD)方法,结合SST k-ω湍流模型和熵产理论分析方法对RDT与DP进行数值模拟对比研究。研究结果表明:RDT在全进速范围内比DP具有更高的推力与扭矩,但效率低于DP。二者的能量损失与流动分离、流动摩擦和涡流等不良流动因素密切相关,造成二者能量损失的主要原因为湍流耗散。此外,RDT在全进速范围内比DP也具有更高的熵产。研究结果揭示了二者的水动力及能量损失特性,为其优化设计及能量损失识别提供参考。

摘要：针对机械弹簧疲劳、断裂、塑性变形等导致溢流阀工作性能降低的问题,提出一种基于斥力的永磁弹簧先导式溢流阀导阀结构。利用CFD对先导阀进行流场仿真分析,利用AMESim对传统机械弹簧先导式溢流阀和永磁弹簧先导式溢流阀进行特性仿真,得到不同系统压力时的阶跃压力响应曲线和稳态压力-流量特性曲线。对机械弹簧先导式溢流阀和永磁弹簧先导式溢流阀进行稳态压力-流量特性试验。分析结果表明:永磁弹簧先导阀结构设计合理;相较于机械弹簧先导式溢流阀,其动态性能更好,定压精度更好。

摘要：针对因比例电磁铁响应频率限制及弹簧疲劳失效等导致换向阀响应速度不足的问题,基于磁流体磁流变特性以及惠斯通电桥原理,设计了一种主动引导磁力线方向的磁流变换向阀,建立其数学模型。使用MATLAB/Simulink软件对导磁型磁流变换向阀进行动态分析,得到不同电流组合下阀芯位移-时间特性曲线,并测试了导磁型磁流变换向阀的动态响应性能。测试与分析结果表明,导磁型磁流变换向阀动态响应时间较同通径电磁换向阀有显著缩短。

摘要：传统的水下自主潜航器(AUV)一般采用舵装置控制航向,舵的存在会造成一定的尾流干扰,影响推进器的效能,增大推进器的振动与噪声。为解决该问题,提出2种全新的矢量推进器方案,并采用计算流体力学方法(CFD)对2种矢量推进器在不同偏转角下的水动力学性能进行了对比研究。研究结果表明:随着偏转角的增大,2种推进器的正向推力系数逐渐降低,而侧向推力系数逐渐增大。方案2的扭矩系数与推力系数的变化趋势相同,但方案1的扭矩系数的变化趋势正好相反。方案1的尾流场扰动相比方案2更为剧烈,其桨叶也将承受更高的压力梯度和水动力不平衡载荷的影响。在直航模式和低偏转模式下,方案1比方案2具有更高的侧向推力和更低的扭矩,在高偏转模式下,方案2比方案1具有更高的侧向推力及更低的扭矩。研究成果为矢量推进器的优化设计及工程应用提供了一定的参考依据。

摘要：为了分析潮流能涡轮机的水动力学性能和评估其能量损失发生的位置与损失机理,以一水平轴涡轮机为研究对象,通过引入熵产理论模型并采用SST k-ω湍流模型对其进行了三维数值模拟研究.研究结果表明:在涡轮机工作范围内,其功率系数C P与推力系数C T值均随尖速比TSR的增大而呈现出先增大而后减小的趋势,涡轮机在高TSR下的瞬时C P与瞬时C T的波动值比低TSR下的大.在相同来流下,涡轮机的黏性耗散熵产值和湍流耗散熵产值均随着TSR的增加而增大,湍流耗散熵产远高于黏性耗散熵产,其在总熵产中的占比达到了99.56%~99.65%.涡轮机在低TSR下的尾流能量损失区域位于叶尖端及轮毂后方,在高TSR下能量损失区域主要位于叶尖端,且高TSR下损失强度要明显大于低TSR下的.此外,涡轮机叶片不同截面处越靠近叶尖,其能量损失也越明显.研究结果揭示了潮流能涡轮机的水力流动特点和能量损失机理,为其优化设计及能量损失识别分析提供了一定的参考依据.

摘要：为提高单点金刚石车削单晶硅的表面质量,以表面粗糙度为优化目标设计正交切削实验,通过方差分析、响应曲面分析和极差分析研究主轴转速、进给速度和切削深度对表面粗糙度的影响。结果表明,主轴转速对表面粗糙度影响最显著,主轴转速越大,表面粗糙度值越小;建立了表面粗糙度回归模型,通过响应曲面分析得到主轴转速和进给速度的交互作用对表面粗糙度的影响最大;在最优切削参数组合为主轴转速3 300 r/min、进给速度2 mm/min、切削深度5μm的条件下,获得了表面粗糙度Ra 2.7 nm的高质量单晶硅元件,其表面相对光滑,切屑呈带状,材料在延性域内去除。

摘要：针对复杂产品装配设计过程中零部件间匹配关系描述不清晰,装配设计过程中零件配对精度不高等问题,提出了可装配特征的结构化描述与匹配推理研究方法。在分析影响零件获取、匹配、调整以及装配的工艺关联、匹配型面特征,以及装配设计意图的基础上,给出了包括工程语义、装配约束、装配端口、装配空间关系的装配关键结的定义和结构化描述。基于装配关键结的复杂产品零部件进行了可装配性分析,确定了装配关键结中各因素权重,并通过模糊理想解法完成了对复杂零部件装配属性邻接图的求解,最终通过复杂产品装配从定性输入到定量求解,再到定性输出的映射变换实现了零部件间的精准匹配,给出了推理匹配过程。最后,通过应用算例验证了方法的有效性。