摘要：为了改善因通信和电子设备的快速发展而造成的日益严重的电磁污染,解决磁性碳基吸波材料制备方法繁杂、能耗高等问题。提出了一种新型铁基碳纤维吸波材料的开发方法,以空心杨絮纤维为载体,Fe^(3+)为金属源,采用湿式化学吸附和高温碳热还原的方法,得到了具有优良微波吸收性能的Fe-Fe_(x)O_(y)/C复合材料。实验结果表明:随煅烧温度升高,铁组分与杨絮中含氧基团结合生成不同的铁的氧化物(Fe/Fe_(3)O_(4)/FeO),材料的矫顽力和饱和磁化强度增强,铁磁特性明显;Fe-Fe_(x)O_(y)/C-600吸收剂厚度为3 mm时,有效吸收带宽可达8.4 GHz(7.2~15.6 GHz),复合材料优异的吸波性能归因于适宜的阻抗匹配和介电损耗与磁损耗的协同增强,相互搭载的纤维结构为电磁波构筑了适宜的衰减空间,并在碳纤维导电网络中快速衰减,研究将为新型铁基碳纤维吸波材料的设计开发提供借鉴。

摘要：为开发兼具快速导液能力和一定抗拉强度的新型纤维基加湿芯,利用熔喷原位牵伸工艺制备的高定向排列聚乳酸(PLA)微纳米纤维材料与大孔隙粘胶纤维材料进行叠层复合,得到筒状纤维集合体,并对其形貌特征、吸湿速率、干燥速率以及力学性能等进行表征与测试。结果表明:筒状纤维集合体表现出类竹节形貌的层状定向微孔结构,密度为1.1~1.8 g/cm^(3);受益于纤维平均直径和密度的有效调控,吸湿速率和干燥速率分别增加到112.4 mg/s和1.03 mL/h,同时拉伸断裂强力保持在255.2 N以上。仿生竹节纤维基加湿材料样品在实际使用过程中的加湿量为39 mL/h,既可作为高性能纤维基加湿芯用于室内微环境湿度调节,又可为高导液纤维材料的功能性结构设计和绿色制备提供参考。

摘要：在“双碳目标”的背景下,随着教育部产学合作协同育人项目的建设,针对绿色建筑创新设计能力的提升,从校企合作实践基地平台建设、赛教融合课程改革、职业技能培训认证等方面进行全方位的探索实践,打造出“课教融合—以赛促能—职业培训—实践强化”的产教一体育人机制,在整体提升教师绿建教学能力及社会服务能力的同时,有针对性地强化和塑造学生的绿建创新设计能力。

摘要：我国每年因粮食霉变等原因造成的损失巨大,粮食干燥是实现安全储藏的重要环节之一。另外,随着对粮食品质要求的不断提高,低温通风除湿干燥成为一个主要发展方向。溶液除湿技术相比于冷凝法去湿,具有除湿效果好、温湿度控制精确、节能等优势,应用日益广泛。该设计以“绿色、健康、生态”粮食储藏为理念,开发了基于溶液除湿的新型粮食干燥设备,并通过实验,对机组性能进行了分析。实验证明,不同环境空气工况下,机组出口空气参数达到了设计要求。该系统以电能驱动,并利用冷凝废热驱动溶液循环,系统制冷性能系数(coefficient of refrigeration performance,COPC)可达4.20以上、除湿性能系数(dehumidification coefficient,COPD)不低于3.1,与冷凝法低温干燥机相比可节能50%以上,与烘干机相比可节能20%左右,节能效果显著。从环保、储粮品质的提升、系统节能考虑,该设备具有较大优势,市场应用前景广阔。

摘要：目的 为改善现有儿童下肢主动训练矫正器的外观品质与交互方式,提升产品的整体价值,基于价值工程理论(ValueEngineering,VE)提出一种儿童下肢主动训练矫正器改进设计。方法 首先,结合层次分析法对儿童下肢主动训练矫正器产品功能模块进行划分与功能权重量化;其次,依据价值工程计算原理依次求出各功能要素的功能系数、成本系数和价值系数,利用价值机会分析获取关键功能要素的改进设计方向,为整体价值提升提供设计指导;最后,运用模糊综合评价法对多个改进设计方案进行排序,最终确定优选设计方案。结论 设计评价与验证结果表明改进设计方案在矫正模块和训练模块方面的用户满意度有明显提升。将价值工程理论应用于儿童下肢主动训练矫正器改进设计中具有一定可行性和有效性,对相关产品设计有一定参考与借鉴意义。

摘要：目的减少学龄前脑瘫儿童助行器的安全隐患,解决患儿在训练过程中的肢体二次损伤问题,提升助行器人机舒适性,对学龄前脑瘫儿童助行器进行优化设计。方法通过JACK虚拟仿真软件的RULA工具,分析得到学龄前脑瘫儿童在使用助行器过程中存在的不合理姿势,并对其进行人机工学与受力分析,提出改进方法并进行设计优化,最后导入JACK虚拟仿真软件进行风险与舒适性验证。结果优化后的学龄前脑瘫儿童助行器的使用受伤风险从4级降低到1级,患儿躯干弯曲力矩、L4/L5脊柱压缩力、剪切力的姿势载荷指数分别降低53%、47%、81%,上身各关节处于舒适角度。结论经过JACK仿真分析及人机优化后的助行器,有效降低了学龄前脑瘫儿童在康复训练中的二次损伤风险,减轻了患儿步行训练中的身体负担,提升了助行器使用的舒适性。

摘要：质子交换膜燃料电池(PEMFC)作为能效转换率高、清洁可靠的发电装置,在交通、储能、航天及军事等领域有着广泛应用。为了解决质子交换膜燃料电池散热密度高、发热量大、散热效率低等突出问题,本文针对散热量为15 kW的质子交换膜燃料电池,设计并搭建了一套具有四种不同流程换热器的车用燃料电池散热系统实验台。分别使用两相冷却工质HFE-7100和乙二醇水溶液作为冷却工质,探究了在35℃的高温环境中,两种工质在不同流程换热器和不同工质流量下的散热性能和系统能效比(Energy Efficiency Rating, EER)。结果表明,在相同的流程下,采用HFE-7100两相散热方式相对于采用乙二醇水溶液液冷散热方式散热量提升率在81.2%~98.8%之间,系统EER提升率在68.2%~88.6%之间。且在4种不同流程下,3流程的系统散热效果和节能效果最佳,两相工质HFE-7100散热量和系统EER分别达到14.4 kW和20.5 kW/kW,液冷工质乙二醇水溶液散热量和系统EER分别达到7.7 kW和12.1 kW/kW。冷却工质流量为4 L/min时,系统节能效果较好,其两相和液冷散热系统EER分别能达到20.9 kW/kW和10.5 kW/kW。

摘要：针对复杂机床结构优化过程中,通常难以处理各个设计参数之间的关联关系的问题,提出了一种结合数值模拟和优化算法进行多目标优化设计的方法。在Isight平台中调用SolidWorks和Workbench插件进行试验设计,通过最优拉丁超立方试验设计方法(optimal latin hypercube algorithm,OLHA)设计样本点,用生成的样本点构建泛克里金近似模型,并使用交叉验证证明模型的可靠性和有效性,以最大位移变形量最小和一阶固有频率最大为优化目标,运用多岛遗传算法(multi-island genetic algorithm,MIGA)进行寻优计算来获取最优解。优化后的一阶固有频率为221.31 Hz,较优化前增加了8.43%,最大变形为0.001 888 mm,减小了18.45%,实现了机架的多目标优化设计。

摘要：以高铁齿轮箱齿轮啮合处平均压力和输出端集油盒处润滑油平均体积分数为评价指标,通过流体仿真软件ANSYS CFX,采用浸入实体法,建立了高铁齿轮箱斜齿轮飞溅润滑的CFD数值仿真模型。运用响应面Box-Behnken实验研究得出了径向距离、轴向距离、导油筋宽度对集油盒处润滑油平均体积分数和齿轮啮合处平均压力的二次回归模型,并对设计参数进行了优化。结果显示,最优参数为径向距离22.92 mm、轴向距离50 mm、导油筋宽度14.02 mm时,集油盒处润滑油平均体积分数为0.547,齿轮啮合处平均压力为32.452 kPa。

摘要：针对机床主轴箱结构优化设计中模型复杂及计算量大的问题,提出一种将灵敏度分析与响应面模型相结合的优化办法。以箱体壁厚和筋板尺寸为输入参数,主轴箱质量、最大变形、最大应力、1阶固有频率作为目标参数进行灵敏度分析,筛选出6个关键尺寸作为优化参数;采用最佳填充空间设计法和Kriging函数法构建主轴箱响应面模型,通过多目标遗传算法对响应面模型进行求解计算。最后对优化后的主轴箱进行有限元分析来验证求解的准确性,优化后的主轴箱质量减轻了13.58%。