摘要：该文提出了一种基于L型铁钴丝的三维力触觉传感器,利用磁致伸缩材料铁钴合金设计制作了三维力触觉传感单元,并测试了该结构的输出特性。基于电磁原理、逆磁致伸缩效应和欧拉伯努利动力学原理,推导了输出电压方程。搭建触觉传感单元实验平台,对传感器进行法向和切向标定,设计的传感器法向测力范围为0~13 N,切向测力范围为0~6 N,输出特性具有良好的线性关系。其中,0~8 N法向力范围内灵敏度约为23.997 mV/N,9~13 N法向力范围内灵敏度约为17.537 mV/N;0~4 N切向力范围内灵敏度约为11.599 mV/N,5~6 N切向力范围内灵敏度约为6.281mV/N。在4Hz频率、2N法向力条件下,该传感器动态响应的输出电压幅值变化范围为46.5~49.8mV,与静态力输出电压幅值的相对误差低于5%,响应时间和恢复时间分别为25 ms和29ms,表明该传感器具有良好的动态特性。分别采用广义逆矩阵和BP神经网络对传感器测得的三维力进行解耦,其中,BP神经网络解耦方法平均误差仅有2.90%,可有效提高测量精度。该传感器体积小、输出线性度好,可同时实现静态力和动态力的测量,在智能机器人等领域具有良好的应用前景。

摘要：利用磁机耦合方程建立大量程柔性磁致伸缩位移传感器输出电压模型,理论计算输出电压。搭建实验平台,测试波导丝在偏置磁场和激励电流为5~35 kA/m和0.5~3.5 A范围内的输出电压,对比理论值与测量值,确定使波导丝输出电压最优的激励电流和偏置磁场,并对比Fe_(46.5)Ni_(48.5)Cr_(2)Ti_(2.5)Al_(0.5)不同伸长状态下的输出特性。实验结果表明:最优偏置磁场和激励电流为:(Fe_(83)Ga_(17))_(99.4)B_(0.6)为15 kA/m和1.5 A;Fe_(82)Ga_(13.5)Al_(4.5)为20 kA/m和1.5 A;Fe_(46.5)Ni_(48.5)Cr_(2)Ti_(2.5)Al_(0.5)为10 kA/m和2 A。Fe_(46.5)Ni_(48.5)Cr_(2)Ti_(2.5)Al_(0.5)波导丝信号衰减程度小,不同伸长状态下的输出电压具有一致性。本文的研究可为设计与开发大量程柔性磁致伸缩位移传感器提供理论依据与指导。

摘要：在损伤航空发动机涡轮叶片微束等离子增材修复过程中,多层堆焊后熔覆层面不平整导致凸起形貌产生,使得待修复表面与熔覆层上表面一致性差。提出一种基于弧压反馈的弧长跟踪控制方法,提高弧长稳定性,以解决上述问题。利用电弧电压信号间接表征电弧弧长,并提出变分模态分解与中位值平均滤波融合算法以去除噪声信号。在此基础上,设计一种变论域模糊PID与PID并联的控制器,调节焊枪的高度以实现弧压稳定,并进行仿真优化。最后搭建弧压采集与弧长控制平台,进行弧压信号去噪实验和表面凸起试片焊接实验。结果表明,此方法能显著提高弧长稳定性,且凸起表面与熔覆层上表面一致性好。

摘要：空间负泊松比多孔材料优异的多向能量吸收和体积变化可调特性,使其在航空航天和军工设备等领域具有广阔的应用前景。论文设计了一种正交各向同性的新型空间负泊松比多孔材料的胞元结构(REC胞元),并对其进行了增强设计。利用有限元仿真方法研究了胞元z向单轴压缩时的弹性力学行为,详细分析了几何参数对胞元无量纲弹性模量和泊松比的影响,并利用一组3D打印胞元试样的压缩试验对仿真结果进行了验证。所得结果可以为负泊松比多孔材料的功能设计和增强提供依据。

摘要：对于光伏发电系统的保护,低压直流断路器具有举足轻重的地位。文章对光伏低压直流断路器电磁脱扣器的静态特性进行了分析,在有限元分析软件ANSYS中建立了电磁脱扣器的三维模型,并进行加载、求解,从而得到了不同电流、不同气隙下动铁心所受电磁吸力大小的二维静态特性曲线图。之后对有限元分析软件ANSYS进行了二次开发,得到了动铁心所受电磁吸力在不同结构参数下的变化曲线并给出了相应的解释,同时根据结构参数变化对初始位置电磁吸力的影响为各参数提出了相应的公差建议。

摘要：可专利性设计是实施专利布局的基础,在设计期间引入专利性设计约束的事前研究领域较为欠缺。文中确定了专利知识表征方式并建立了概念-关系-实体(Concept-Relationship-Entity,CRE)可专利性方案构成模型;基于专利知识和专利三性(实用性、新颖性及创造性)的专利性设计约束进行了构建过程及设计决策路径研究,并构建了可专利性设计过程模型。以沼气制备装置为例,验证了可专利性设计方法的可行性。试验结果表明:在设计过程中引入专利性设计约束避免了事后评估所造成的时间和经济损失,为产品可专利性设计提供了新路径。

摘要：为探索我国地下地铁站照明设计的研究热点与发展趋势,通过CiteSpace可视化分析软件,对1993—2023年间的190篇相关研究文献进行引文分析、共现分析及聚类分析。结果表明:地下地铁站照明设计研究内容从满足照度需求、照明控制系统设计等基础研究到绿色照明、智能照明设计等技术性研究,再逐步过渡至视觉导向、照明引导设计等与人的行为相关问题的研究;节能便捷的智能照明设计已成为当前地下地铁站照明设计的研究热点;与地下地铁站光环境艺术设计相融合的智能照明将成为未来该领域的研究趋势。

摘要：针对钛铝合金涡轮与K418合金套的过盈连接结构存在的应力问题,以涡轮转子过盈连接结构为研究对象,设计型线结构并建立过盈连接结构应力预测模型,基于过盈连接结构应力预测模型分析不同型线对应力分布状态的影响。研究结果表明:过盈连接结构应力预测模型具有较高的精度,对平均接触应力的预测误差为0.67%,对最大Mises应力的预测误差为8.25%。采用过盈连接结构应力预测模型得到的型线优化设计方案使涡轮轴最大Mises应力减少了42.01%,而平均接触应力只减少了10.22%,增压器涡轮转子过盈连接结构可靠性显著提高。

摘要：历史建筑作为城市文脉记忆的传承,对其进行保护与更新利用具有十分重要的意义。自2020年提出“双碳”战略以来,低碳建筑理念和技术逐渐成熟并广泛应用于城市建设中,但在历史建筑保护与再生设计相关研究中尚未得到充分的考量,通过文献综述研究,可以为历史建筑低碳再生设计提供有效的理论支撑和科学依据。运用CiteSpace软件对该领域2013-2022年的研究动态进行可视化定量分析,并结合定性分析予以辅助。结果表明:我国历史建筑与低碳再生设计领域研究文献数量整体呈上升趋势,主要研究内容为历史建筑原真性保护与更新策略,在历史建筑碳排放、节能优化方面研究较少。因此,运用数字化技术与建筑节能新技术等开展历史建筑低碳再生设计将会成为未来该领域的研究重点。

摘要：传统村落保护价值高,特色建筑聚集,但由于多地处偏远地区,防灾基础设施匮乏,救援不便,自然灾害易发且灾损严重。开展灾前自然灾害风险评价是保护传统村落、减少灾害损失的重要基础。以河北省传统村落为研究对象,基于层次分析法(AHP)-熵权法,构建暴雨洪涝、干旱、地质灾害等多典型灾种的自然灾害综合风险评价体系,利用GIS技术,实现河北省传统村落自然灾害风险等级空间区划,并提出相关优化策略,为推进河北省传统村落保护及其灾害防控提供依据。