摘要：针对CFD数值模拟气固流化床中两相流动复杂、计算成本高昂的问题,建立了一种基于本征正交分解(proper orthogonal decomposition,POD)和代理模型的非反应性气固流化床流体动力学降阶模型,通过POD-RBF方法和POD-Kriging方法分别对流化床的气固两相流动过程进行了预测,将不同气速下的降阶模型解与全阶模型解进行了比较,并探究了气体速度对床层运动的影响。结果表明,在用于生成POD的设计参数范围内,降阶模型与全阶模型结果之间的平均相对误差(mean relative error,MRE)不超过5%,两种方法对设计工况的预测精度均高于非设计工况。对于流化床内压力、固含率、气体速度的分布,POD-RBF方法的预测精度均高于POD-Kriging方法,其中对压力场的预测精度最高,对速度场的预测精度最低。降阶模型在保持较高的重建和预测精度的同时,将计算效率提高了近400倍。

摘要：分析了基于交错轴传动的珩齿原理,导出珩磨轮与被珩齿轮在啮合点处的相对滑动速度的数学模型,根据该数学模型可以判定珩磨轮的节锥面是由珩磨轮齿数、公法线和与珩磨轮轴线平行的平面夹角所确定.在建立的珩磨轮齿面准均布网格点上,采用法线投影法计算各点的极限拨模导程,并通过比较凸齿面上最小拔模导程的最大值和凹齿面上最大拔模导程的最小值来判定是否存在拔模干涉.针对出现的拨模干涉,提出了拨模导程的优化方法,以及干涉的修正方案和齿面光顺过程.给出的珩磨轮设计的部分计算实例表明,珩齿技术可以在工业精加工方面得到广泛应用.

摘要：针对火炮的膛口噪声问题,提出了一种基于激波降噪机理的消声方法,利用超声速气流经过激波后总压降低、可用能量降低的特点来降低膛口噪声声功率,进而设计了一种膛口消声器,通过扩张段增加马赫数、收缩段产生激波可以不断降低火药燃气的可用能量,达到降低膛口噪声的目的。建立消声器的数值计算模型及仿真分析,研究了消声器内部的流体流动情况及激波形成过程,以炮口及消声器出口的总压降低情况分析了消声器的降噪效果,并设置外部监测点检测外部压力场的变化,最后通过试验验证消声器降噪效果。结果表明:基于激波降噪机理设计的消声器可降低膛口噪声19dB左右,且试验降噪量与采用总压降低量进行分析的降噪效果基本一致,证明了应用激波特性降低噪声以及采用总压降低量分析消声器降噪效果的可行性。研究内容为消声器设计提供了一种新思路,为炮口噪声的降低提供了理论及工程指导。

摘要：小阻尼单模态弹性机构的动力学特性表现为长时间减幅振动特性,如果仅仅考虑时域性能指标和频域性能指标设计PID控制器对其进行控制,可能导致系统过大的超调量和长时间的残留振动。为有效解决这一问题,将输入整形引入PD反馈控制系统中,提出PD结合输入整形控制策略。研究在4种典型输入信号作用下PD结合输入整形控制系统响应和控制力的通用表达式,定量分析输入整形对系统响应、控制力和能耗的作用规律。在相同反馈增益的情况下与PD反馈控制相比较,PD结合输入整形控制使系统产生较小的超调量,需要较小的控制力,允许系统具有较大的振动频率和较小的阻尼比,从而提高了系统的响应速度,而且输入整形有效地抑制系统的残留振动,从而减小系统的稳定时间,降低系统的能耗。通过仿真进一步证明了这一控制策略的有效性。

摘要：根据非圆齿轮的啮合原理,针对椭圆、偏心圆和巴斯噶蜗线等几种常见的凸封闭节曲线及其共轭的非圆齿轮,推导了节曲线的计算公式,并可利用计算机进行精确求解和某些特性参数的修正计算。对三类齿轮副的传动性能和设计制造方面的优缺点进行了对比分析,为其后续设计和制造提供依据。

摘要：为提高激光熔覆成形不等宽构件的成形效率及成形精度,设计了相应的实验:基于光内送粉方式,在单道工艺中采用实时变激光光斑方法,一次扫描而非多道搭接直接熔覆出不等宽熔覆层,逐层堆积制造薄壁零件。分析了变斑过程中激光离焦量连续变化及"拼接"后分段连续变化对薄壁件成形质量的影响规律,结果表明:激光离焦量在-3^-5mm段时薄壁墙顶部平整,表面成形质量良好,熔覆层顶端形貌存在"自愈合"效应,而激光离焦量在0^-2mm段时薄壁墙顶部不平整,成形质量很差;在负离焦范围内,随激光离焦量增大,熔覆层高度先增加后降低,在-2.5mm处取得最大值;在正离焦范围内,熔覆层高度随激光离焦量增大也是先增加后降低,在2.5mm处取得最大值。为实现变斑过程中熔覆层尺寸的连续变化,且充分利用自愈合效应,提出了激光离焦量区间的拼接方法,获得了变斑过程中的自愈合区间,在此区间内逐层堆积出了熔覆层宽度从1到3mm连续变化的薄壁件。此项研究可望为光内送粉激光熔覆成形薄壁变壁厚类零件提供新的方法和工艺。

摘要：针对时滞滤波器在抑制柔性系统残留振荡的同时刚体产生冲击这一问题,提出了一种有限冲击最优时滞滤波器.通过确定最大冲击值,对指令信号的时间变化率加以限制来设计有限冲击控制指令,然后令柔性模态振荡能量最小,计算滤波器的最优时滞.研究结果表明,该滤波器形成的控制信号是一系列的斜坡信号,对时间的变化率不超过允许的最大冲击值,从而降低了未建模动态激励.该滤波器的特点是在抑制柔性系统残留振荡的同时,不仅减小了刚体运动冲击,而且又使系统的响应速度提高了30%.

摘要：为了揭示纤维多孔金属吸声材料的流阻率与其孔隙率、孔直径以及孔的弯曲度等主要几何参数之间的变化规律,给纤维多孔金属吸声材料的结构设计提供基本的理论指导,提出了一种流阻率分形模型。通过对纤维多孔金属的孔隙结构进行分形处理,结合材料内部空气流体学分析,首先获得了流经纤维多孔金属材料截面总的空气流量Q的表达式,该表达式是最大平均孔径λmax、曲线分形维数DT和孔面积分形维数Df的函数,其次结合纤维多孔金属吸声材料流阻率的公式,获得了流阻率分形模型。模型理论计算值与实验测试值的最大偏差为13.9%,最小偏差为7.6%,平均偏差为10.6%,验证了该理论模型的可靠性。分析结果表明:随着孔隙率Φ的增大,纤维多孔金属吸声材料的流阻率减小;Φ和DT一定时,流阻率随着Df的增大而减小;Φ和Df一定时,流阻率随着DT的增大而增大。与通过实验确定流阻率的经验公式相比,文中所建流阻率分形模型能够反映材料的几何参数与流阻率之间的变化规律,为纤维多孔金属吸声材料的微观结构设计提供了一定的依据。

摘要：仅对非线性蛇簧联轴器本身的结构进行设计和评定 ,缺乏全面性和实践性。文中应用非线性振动理论分析非线性蛇簧联轴器基本参数对机械系统振动特性的影响 ,按照幅频响应曲线对非线性蛇簧联轴器进行合理设计 ,通过理论和实验证明 ,系统可以获得良好的振动特性。当满足共振条件时 ,非线性蛇簧联轴器可以自动中断振幅危险增长 ,使整个系统平稳运行 ;当扭矩一定 ,适当增加簧片的厚度和高度及联轴器的齿数 ,减小轮齿的宽度 ,对联轴器和系统均有利。从系统的角度 。

摘要：对于频率大范围变化的小阻尼柔性系统,以零振动时滞滤波器的幅频特性为目标函数,基于优化理论和矢量图法,设计最优鲁棒极不灵敏时滞滤波器。该滤波器的特点是考虑了系统参数的变化范围,系统残留振动的最大幅值在参数变化区间内相等,从而提高了时滞滤波器的鲁棒性,特别是当系统参数大范围变化时,时滞滤波器有更强的鲁棒性,能有效消除柔性系统的残留振动。将这一控制技术用于桥式起重机实验系统中,可以有效抑制载荷的残留摆动。