摘要：超强高塑性合金在基础设施、航空航天、国防军工等领域中有广泛的应用需求,然而,金属的塑性通常随着强度的增加而降低,即:强度-塑性相互掣肘。本文从纳米结构多主元合金的强塑化研究存在的挑战出发,综述了剧烈塑性变形、物理气相沉积、机械合金化等纳米结构制备方法对多主元合金力学性能的影响。阐述了相关合金的跨尺度变形机制及塑性变形起源,并对未来纳米结构多主元合金的研发及机制分析进行了展望。

摘要：自动上下料系统中存在多方交互信号,需实时处理并完成对相应设备的运动控制,且系统对运行时间和位置精度要求高,故系统设计及调试阶段成本高。以工业机器人-数控车床上下料系统为研究对象,就数字孪生技术中的虚拟调试部分进行了具体研究。针对自动上下料系统进行方案设计,分析上下料流程,明确系统的总体布局;应用RobotStudio软件中Smart组件模拟传感器信号并完成系统动作仿真,进行控制系统的I/O分配,编写控制程序实现自动上下料系统虚拟动作仿真;将西门子博图软件与RobotStudio进行通讯连接,完成调试环境搭建,使用PLCSIM Advance V3.0将PLC程序与RobotStudio通信关联,重建工作站仿真逻辑,实现上下料系统虚拟仿真联调及PLC对系统各部件运动状态的信号监控。经虚拟调试结果达到预期要求,研究内容既为探索复杂生产环境下的自动化上下料控制方案提供了基础平台,又为数字孪生系统中的虚拟仿真环境搭建、调试及信号监控提供了一定参考。

摘要：为解决传统的人工码垛效率低,劳动强度大,人工堆放存在安全隐患的问题,提高码垛作业的效率及齐整性,以工业机器人码垛作业为研究对象,利用RobotStudio软件设计出一个ABB机器人自动分类码垛工作站。用RobotStudio内部的建模功能对码垛盘、机器人底座、夹爪进行建模,控制柜、安全围栏、示教器、输送链等模型从模型库中导入;选择适合的工业机器人导入工作站;用Smart组件达成两类不同产品随机产生与输送的仿真效果;最后编写码垛程序并创建机器人I/O信号,实现工作站的仿真模拟。通过对码垛工作站及产线工艺的模拟仿真,为实际生产过程中工业机器人的轨迹规划、调试及优化等工作提供了理论与方法支持。

摘要：目前提升螺旋槽机械密封性能,多依赖于设计者经验来调整密封结构参数,对已有机械密封性能研究实例整合度不高,整个性能优化流程缺乏科学的理论框架指导。针对该问题,将公理设计理论结合现有的机械密封性能研究,提出了基于公理设计理论的螺旋槽机械密封结构优化方法。该方法定义了螺旋槽机械密封的3层次功能需求域和设计参数域之间的映射关系,并由此发展了14×14的对角优化矩阵。研究结果表明引入公理设计为螺旋槽机械密封性能优化提供了基础理论框架,将优化流程分解为多个设计模块,提高了螺旋槽机械密封优化设计的效率和准确性,具有较好的应用价值。

摘要：现阶段手部康复训练中的运动监测主要针对手肘手腕等大关节,且柔性不足,为解决难以监测手部掌指关节运动角度的问题,基于光纤的宏弯损耗原理,设计并制作了一款可穿戴掌指关节运动角度传感器。首先分析掌指关节角度测量原理,结合光纤宏弯损耗特性,制作传感硅胶模块。开展实验对传感硅胶模块进行标定与验证,制作穿戴装置形成运动角度传感器。实验结果表明该传感器的测量范围为0~80°,验证曲线的Pearson相关系数为0.9987,0~70°范围内最大测量误差为2°,测量准确度高。该传感器制作成本低,对温度不敏感,抗电磁干扰能力强,满足实际应用需求,对手部运动角度实时监测与预测和动作识别具有重要的实用价值。

摘要：针对卫星天线展开提出的零重力模拟试验装置需求,基于公理设计方法设计了一套零重力模拟试验装置。根据设计对象的使用背景,将设计需求分解为基本功能需求、可靠性需求和经济性需求三个方面;并根据功能映射得到了设计模型。同时对关键部件进行功能校核及经济性分析。采用公理化的设计方法不仅可以实现模拟装置的设计需求,还可以提高模拟装置的开发效率、减小开发和维护成本,使装置在结构和性能方面上更加合理化。该模拟装置不仅实现了对卫星天线提供重力补偿和展开过程的监测,还可消除模拟装置对卫星天线展开系统的影响,有较好的应用前景。

摘要：针对当前各种三角形网格转化为四边形网格算法的缺陷 ,提出一种实现这种转化的算法———区域生长算法 该算法通过有选择地合并三角形来获得高质量的四边形网格 ,并且对两个三角形的合并增加约束条件以避免在生成四边形网格的过程中产生残余三角形 ;

摘要：为在设计时更准确把握屏蔽电机主泵推力轴承的使用效果,掌握不同几何和环境因素对推力轴承润滑性能的影响规律,对屏蔽电机主泵推力轴承的工况和结构进行分析,建立推力轴承润滑性能计算模型,在算法上对求解方法进行实现,并通过理论计算分析了径向偏支系数、瓦块数、润滑剂、供油温度以及轴线倾斜角度等几何和环境参数对主泵推力轴承润滑性能的影响.研究结果表明:径向偏支系数对最小油膜厚度、温升、功耗影响较大;采用6扇瓦块时的流量是8扇瓦块的1.73倍,采用8扇瓦块时的功耗是6扇瓦块的1.85倍;水润滑时的润滑性能值较油润滑时均有明显降低;改变供油温度,对推力轴承的润滑性能影响明显;轴线倾斜后,推力轴承的最小油膜厚度变小,温升增大,流量减小,功耗减小,其中最小油膜厚度减小的幅度较大;在设计时径向偏支系数的选取很重要,从降低轴承功耗的角度,采用6扇瓦块的结构比8扇瓦块有优势,采用水润滑可以大大降低轴承的温升和功耗.

摘要：结合行星齿轮系统的横向扭转特性研究分析了电机-齿轮系统机电耦合模型的动态特性。通过电机-齿轮系统进行机电耦合动力学仿真,对磁网络模型机电系统的响应与动态电机模型机电系统的响应进行了比较,分析了负载和空载状态下两系统的转矩、电流以及转速频谱特性。研究了磁饱和效应对机电耦合系统的动态特性影响,在忽略饱和效应时,机电耦合系统的动态啮合力频谱没有显著变化,在考虑磁饱和效应下,转矩频谱中存在由饱和效应引起的次谐波频率,但负载时,啮合力和转速频谱不会受到显著影响,同时分析了轴刚度对动态啮合力的影响,对优化机电耦合动态特性具有重要作用。

摘要：在风光互补独立供电系统的设计中,系统的优化配置是一个重要步骤。风光资源、发电、储能和负载之间有复杂的匹配关系。风光互补独立供电系统的优化配置可看作一个多目标优化问题,两个相互冲突的目标是极大化供电可靠性和极小化成本,供电可靠性指标负载缺电率LPSP需经仿真运行得到。优化算法采用精英非支配解排序遗传算法(NSGA-Ⅱ),决策变量不仅有传统算法中的光伏电池和蓄电池的容量,还增加了风力发电机的类型和容量以及光伏电池的倾角。经传统算法及ε-约束法验证表明,NSGA-Ⅱ得出的非支配解前沿面就是Pareto前沿面。