摘要：柴油中掺混一定比例的二甲醚,可有效改善雾化,因而降低排放。本文中提出了一种能够快速调节柴油与二甲醚混合比的在线混合方法,该方法利用柴油机在两次喷油之间高压油管油压相对低的空隙,将二甲醚喷入喷油器端的高压油管中,实现二甲醚与柴油在管内掺混。试验结果表明,在使用柴油与二甲醚在线混合系统后,柴油机的额定功率提高了0.29%,转矩提高了0.51%,燃油消耗率与原机相当,最大烟度则下降了55.6%。

摘要：以名义线接触副轴承和齿轮为研究对象,用分形方法模拟三维粗糙表面,建立由一个粗糙表面与一个光滑刚性平面接触的简单模型和由2个粗糙表面接触的复杂模型,建立粗糙表面的矩形斑点接触电阻计算模型和电流密度计算模型,从接触电阻和电流密度2个角度来考虑粗糙表面形貌对电蚀的影响.分析接触载荷和分形参数对实际接触面积、接触电阻和电流密度的影响;在恒定载荷下,研究接触电阻和电流密度与粗糙度之间的定量关系.结果表明,从接触电阻或电流密度方面,增加轴承和齿轮表面间的接触载荷和减小表面粗糙度可以防止电蚀的发生,因此接触电阻和电流密度一样可以用来作为电蚀发生的判据.在实际应用中,主动设计最佳的接触载荷大小以及最佳的表面粗糙度可以防止电蚀的发生,并且在研究粗糙表面接触问题时应采用复杂的接触模型.所提出的计算方法可以分析表面电蚀失效.

摘要：在综合分析数控机床主轴系统的边界条件的基础上,建立三维多物理场耦合流场-温度-结构场的稳态和瞬态热态特性分析模型,采用有限元分析法(FEM)进行仿真模拟.该模型考虑主轴系统各零部件的实际尺寸、零部件不同面的不同放置情况、外界空气在不同流动情况与不同定性温度下对分析结果的影响,考虑主轴系统在外加非圆截面弯管冷却液影响下的温度场分析情况.以某精密数控双磨头磨床主轴系统为例进行分析与实验验证.结果表明,提出的主轴系统多物理场耦合热态特性分析的模型与方法可以快速、有效以及较准确地获得主轴系统的热态特性.

摘要：为了快速精确地建立机床几何误差项数学模型,提出了一种基于切比雪夫多项式的参数化建模方法。首先针对测量得到的机床基本几何项数据,将机床相应运动轴进给量转化为切比雪夫变量。其次将切比雪夫变量代入不同阶次的切比雪夫多项式得到相应的值。然后根据切比雪夫基函数值和切比雪夫变量用多元线性回归方法获得相应的系数,得到关于切比雪夫基函数的数学模型。最后将运动轴进给量与切比雪夫变量之间的转化关系代入得到基本几何误差项的数学模型。建模过程简单且易程序化,切比雪夫多项式的高逼近精度使得建立的模型精度高。将所有几何误差项参数化模型代入机床几何误差模型综合数学模型,从而可得到机床工作空间几何误差场分布。以MV-5A三轴立式加工中心为例,将各个几何误差项参数化模型代入机床几何误差模型中得到该机床综合几何误差数学模型,进而得到该机床工作空间几何误差场分布,为机床设计和误差补偿提供了理论依据。

摘要：为了在构件中构造形态多变和性能各异的功能梯度结构,提出一种多区域变参数的功能梯度结构拓扑优化方法,在保证构建结构单元连续性的同时,构建了多区域变参数的功能梯度结构。将设计域划分为多个区域,采用Helmholtz PDE方程对每个区域的密度变量进行过滤处理,然后施加不同的局部体积约束;将局部约束整合到传统变密度拓扑优化方法中,达到了不同区域生成不同功能梯度微结构的效果,同时区域之间的结构保持了良好的连续性。最后,通过悬臂梁和简支梁多区域功能梯度结构拓扑优化设计和制造,验证了所提方法的有效性。

摘要：针对由制造安装误差等不确定因素导致产品工作性能不确定的问题,提出基于混合区间可能度的产品结构不确定性设计方法。定义了一种混合区间可能度模型,给出基于混合区间可能度模型的区间优化问题转换框架。提出基于自适应策略和天牛须算子的双层嵌套布谷鸟算法,利用测试函数对比所提算法与基本布谷鸟算法(CS)、自适应布谷鸟算法(ACS)、改进布谷鸟算法(ICS)、动态布谷鸟算法(DCS)4种算法的寻优性能。在此基础上,以安全钳、十杆桁架及悬臂梁3个工程实际设计问题为例,验证了所提出方法的可行性与有效性。

摘要：针对在解决某些复杂多目标优化问题过程中,所得到的Pareto最优解易受设计参数或环境参数扰动的影响.引入了鲁棒的概念并提出一种改进的鲁棒多目标优化方法,它利用了经典的基于适应度函数期望和方差方法各白的优势,有效地将两种方法结合在一起.为了实现该方法,给出一种基于粒子群优化算法的多目标优化算法.仿真实例结果表明,所给出的方法能够得到更为鲁棒的Pareto最优解.

摘要：为寻求对设计理论基础体系的扩展,总结了现有"功能"概念的涵义,从概念对象系统层级及范围的角度将"功能"概念内涵统一至"意图行为"。引入Affordance作为现实域的基本概念,并对现有Affordance的不同涵义进行了总结辨析,将概念内涵统一至"行为可能"。通过对比联系理清后的"功能"和Affordance概念,阐明了两者间的互补和协同关系。基于两者的协同使用建立了能涵盖意图域和现实域的扩展后的设计理论基础体系,该体系涵盖更多设计活动参与主体,明晰设计过程的所有系统层级,适用于广义产品,并通过意图域与现实域间的反馈核查迭代,为设计活动的动态演进建立结构化过程的理论基础。

摘要：设计不同变形机制、不同孔隙率下的负泊松比多孔骨结构材料,借助选区激光融化成型技术制备医用Ti6Al4V负泊松比多孔植入物样件,进行微观材料表征和可制造性评测,并通过压缩试验揭示强度、弹性模量等力学性能与胞元结构类型、结构参数间的影响规律,评测不同结构与人骨力学性能的匹配程度。结果表明:各结构都具有较高的可制造性,成型质量与结构特征和孔隙率相关;负泊松比结构力学性能高度依赖于结构设计及孔隙率;所设计的负泊松比结构通过改变支柱直径能够将实体金属弹性模量降低至与人体骨骼相近的范围内,并有望通过调整结构参数进一步实现植入体力学性能的广跨度调控。

摘要：利用极大似然法测定某曲轴的疲劳性能p-S-N(可靠度-应力-寿命)曲线,结果表明:利用极大似然法可以减少曲轴试验样件的数量,而且通过标定确定载荷和应力对应关系,可以确定可靠度、载荷、疲劳寿命3个参数的关联性。通过试验检验发现:采用极大似然法计算的数据与试验数据有一定的误差,考虑到用平均秩确定试验数据的可靠性大小有一定的误差,以及检验组的试验数比较少,计算的疲劳寿命数据比试验的疲劳寿命数据小,属于偏安全的设计曲线。