摘要：永磁同步电机作为新能源汽车的核心部件,在运行时会产生大量热量,影响电机的效率和寿命,因此有效的散热设计和管理至关重要。针对永磁同步电机的散热问题,提出一种内外双层螺旋互逆冷却结构。首先,基于Maxwell电磁仿真软件计算出电机损耗,将损耗代入电机热源从而计算各部件生热率和表面散热系数;其次,利用ANSYS软件建立永磁同步电机温度场和流场的有限元仿真模型并进行分析;通过对比不同类型的双螺旋互逆冷却水道温度场的分布,证明圆形截面的双螺旋互逆冷却水道对电机的温升抑制明显,为后续永磁同步电机冷却水道的设计提供了参考价值。

摘要：【目的】提高学生的工程实践能力,为社会培养新时代优秀工程师。【方法】开展基于工程教育认证理念的“测试与传感技术”课程改革:首先,依据该课程所支撑的毕业要求观测点,制定4个课程目标,并在每一章节的教学内容中设计课程思政融入内容;其次,针对不同的教学内容,分别采用课堂讲授、项目教学、现场答辩等多种教学方法进行教学;最后,采用过程考核、项目考核、实验考核和期末考试的方式对学生进行考核,并进行课程目标达成情况评价与分析。【结果】课程目标2、3、4达成度均有所提升,课程目标1达成度略有降低,其主要原因是个别学生的期末考试成绩较差,导致整体达成度有所降低。【结论】通过新一轮的教学改革与实践,取得了显著的教学成效。在下一轮教学中,应特别关注个别学生的学习进展,使学生整体在期末考试成绩上有所提升,从而提高教学效果。

摘要：以工程教育专业认证为契机,在阐述学生团队建设对工程教育意义的基础上,从学院、系部及课程组层面,介绍了对学生团队建设所采取的措施及取得的成绩。

摘要：径向柱塞液压马达在中大型机械装备中应用十分广泛,然而因其内部存在冲击与疲劳磨损等问题,对径向柱塞液压马达的寿命与性能造成了一定的影响。针对上述问题,提出了一种改进粒子群算法优化径向柱塞液压马达内曲线的方法,该方法将等加速度曲线重构为含补偿区的等加速度曲线,以减小冲击和接触应力突变值。以粒子群算法(Particle Swarm Optimization,PSO)为基础,加入自适应非线性动态权重与多子种群竞争优化策略,构建一种改进粒子群算法,对各区段角度进行重新分配,重新生成含补偿区的径向柱塞液压马达内曲线。对比优化前后的结果表明,最大接触应力下降了2.54%,最大接触应力处的突变值下降至0;接触应力不再阶跃式上升,有上升过程,冲击较小。该研究能够为径向柱塞液压马达的设计提供参考,有效减缓疲劳与磨损,降低冲击影响,从而延长液压马达的使用寿命。

摘要：针对集总干扰下四旋翼飞行器的姿态控制问题,提出了一种基于线性扩张状态观测器的快速连续非奇异终端滑模控制策略。该方法通过线性扩张状态观测器来估计和补偿集总干扰的影响,提高控制器的稳定性;借助非奇异终端滑模面有限时间收敛的特性设计控制律,加快控制器的收敛速度;控制器的稳定性分析由Lyapunov函数得以证明。引入樽海鞘群算法来优化控制器中的参数,提升控制性能。进一步地,引入一维正态云模型与自适应算子来克服参数整定算法的固有缺陷,增强其优化能力。通过仿真与试验验证了本文方法的有效性与实用性,结果表明:在阵风干扰下,本文方法比线性自抗扰控制策略具有更高的跟踪精度、更强的抗干扰能力与更快的响应速度。

摘要：广泛应用于航空航天、交通运输等领域的复合材料层合板在实际应用中存在着承载能力和稳定性方面的挑战,为解决上述问题,采用自动铺丝可变刚度层合板,并对其力学特性及失效机制进行研究。首先,在线性变角度函数的基础上,提出一种新型周期线性延拓函数算法,以优化复合材料纤维铺放路径,实现更为详细和精确的纤维轨迹变化。其次,通过Python/Abaqus联合构建新型变刚度层合板有限元模型。最后,分析了定/变刚度层合板三点弯曲下的损伤机制,揭示了不同纤维铺放角对层合板力学特性、应力分布和损伤情况的影响。研究结果表明:三点工况下中心纤维取向角对弯曲性能产生显著影响,0°有利于性能提升,90°则导致性能下降;在中心纤维取向角为5°的基础上,采用变角度设计可以有效抑制弯曲损伤进一步扩展,均匀层合板面内应力分布,同时进一步提高弯曲极限应力,最大提升幅度为28.31%。本研究为后续复合材料层合板的抗弯曲设计和优化提供了重要的研究思路和流程,具有一定参考意义。

摘要：针对传统复合材料格栅夹芯结构极限承载能力较低、单胞封闭易造成水汽凝结的问题,在分析管胞微观结构和功能性的基础上,提出一种新型十字嵌锁型格栅夹芯结构。首先选取最小体积(最小质量)和最小变形(最大刚度)为优化目标,利用第二代非支配遗传算法(NSGA-Ⅱ)完成多目标优化,采用三维Hashin失效准则和改进的刚度退化方法建立格栅夹芯板的冲击渐进损伤有限元分析模型,研究多种低速冲击载荷对不同相对密度夹芯结构的不同位置的破坏机制及力学响应。结果表明:新型格栅夹芯结构表现出良好的低速冲击阻抗,其随芯子的空间分布存在差异,格栅间隙处的抗冲击性能较弱,芯子密度的提高不能有效增强该位置处的冲击强度,夹芯结构所受到的破坏远远大于冲击器撞击格栅交点处的情况;受不同冲击位置和冲击速度的影响,载荷-时间和位移-时间曲线呈现出不同的典型模式,芯子出现屈曲、分层、粘接剥离、折弯变形等失效形式,复合材料上面板发生混合损伤,随着冲击速度的增加,芯子和面板的损伤程度也愈严重。

摘要：针对固定翼无人机纵向轨迹跟踪控制问题,基于反馈线性化和模型跟随控制设计基础控制器,实现无故障情况下闭环系统的稳定和轨迹渐近跟踪控制。考虑固定翼无人机的执行器可能发生不同类型及大小的故障,分别针对各种不同故障模式设计与之对应的补偿控制器。为综合解决执行器故障的多重不确定性问题,采用加权融合与自适应控制相结合的方式设计综合控制器结构,并对与故障相关的控制器参数进行估计。最后,通过在基础控制器设计中添加H_(∞)补偿项,以抑制故障补偿控制器参数估计误差对闭环系统输出跟踪性能造成的不利影响。理论分析和仿真结果表明,所提出的控制方案不仅能保证闭环系统的稳定性,而且在发生不确定执行器故障的情况下,固定翼无人机姿态控制系统输出能渐近跟踪给定的参考模型输出,通过设计适当的H∞补偿器参数可以改善故障补偿控制过程中的瞬态性能。

摘要：镁与镁合金具有密度较小、比强度高和易加工等优点,随着科技水平的不断进步,航空航天等领域对镁合金的性能要求越来越高,镁基复合材料的发展与研究日益受到高度重视。而搅拌摩擦加工技术(Friction stir processing,FSP)由于具有低成本、高效率与绿色节能等独特优势,在航空航天与汽车等领域有着广阔的应用前景,已成为复合材料制造领域热门研究之一。近年来国内外研究人员尝试通过搅拌摩擦加工技术对不同类型的增强体与镁合金进行加工从而制备出了许多性能优异的复合材料。目前,主要增强体分为颗粒、纤维、石墨烯等,针对镁基复合材料搅拌摩擦加工的国内外研究进展展开综述,对适用于镁基复合材料的搅拌摩擦加工技术及其基础问题研究、加工工艺对复合材料组织与性能的影响等方面的重要研究成果进行举例和分析,进一步提出了镁基复合材料搅拌摩擦加工技术研究的发展方向,以期为搅拌摩擦技术在镁基材料加工领域的研究和应用发展起到指导作用。

摘要：为提高薄壁结构的吸能能力,基于Sierpinski分形结构提出了一种具有层级特性的新型薄壁管,即Sierpinski层级管(Sierpinski hierarchical tube, SHT)。采用非线性有限元法对SHTs在轴向冲击载荷作用下的变形模式和能量吸收特性进行了数值分析,并与普通三角形薄壁管在轴向冲击载荷作用下的变形模式和能量吸收特性进行了对比。结果表明:SHTs的变形模式为轴对称渐进屈曲模式,在薄壁管中引入Sierpinski层级特性后,胞壁弯曲过程的半折叠波长减小,促使压缩过程中形成更多的塑性折叠单元,有利于提高薄壁结构能量吸收能力。进一步基于能量守恒理论和塑性铰理论对SHTs的轴向压缩应力进行理论求解,并通过有限元数值模拟验证其准确性。在相同的相对密度下,一阶、二阶及三阶SHTs的动态压缩应力较普通三角形薄壁管的动态压缩应力提高了85.8%、138.2%和183.8%。将Sierpinski层级特性引入薄壁管的设计中,能够有效提高薄壁管的耐撞性能。