波氏压针卸载曲线中力学行为的新表征方法研究

目前常用的压痕卸载曲线分析方法中,对于幂律指数的物理意义尚不清晰。基于平面半无限空间弹性压入问题的Sneedon解,考虑到塑性变形区和其周围的弹性基体之间的残余应力,提出了一种新的模型来表征Berkovich压针弹塑性卸载过程。分别采用抛物体形压针和圆锥形压针来近似Berkovich压针弹塑性卸载曲线,实验研究表明:采用抛物体形压针能够较好地表征压痕的载过程,同时验证了新模型的合理性。     

基于NSGA-Ⅱ算法的微耕机变速箱多目标优化设计

为了提高微耕机变速箱的传动性能和旋耕效率,针对变速箱的主要设计参数,建立了多轴式微耕机变速箱的优化设计数学模型。运用SGA、NSGA-Ⅱ算法和MATLAB语言编制了变速箱关键设计参数的优化程序,使用该程序对数学模型进行优化求解并比较结果。优化结果表明,采用SGA和NSGA-Ⅱ算法进行优化,体积分别减少了14.13%和15.96%,重点啮合齿轮重合度提高了4.07%和4.60%,取得较好的优化效果;其中,采用NSGA-Ⅱ算法比SGA算法在优化结果上更优秀。     

汽车传动系统非规则壳体类部件有限元建模

针对传统建模方法下汽车传动系统中非规则壳体部件有限元分析结果不准确的问题,提出一种基于部件简化的有限元新型建模方法。详细给出了轴承、齿轮和紧固件等常用部件的模型简化方法,并以汽车主减速器壳体有限元分析为例,基于有限元软件环境,建立了基于传统建模方法和文中提出方法下的两种有限元分析模型;通过对两种模型的仿真结果对比发现:两种方法下汽车主减速器壳体上应力分布总体趋势相同,但是在安装轴承位置等局部区域应力值相差较大。通过对主减速器在输入扭矩为100 N·m,200 N·m和400 N·m三种工况下壳体应力的测试得知:简化方法建立的模型分析结果更加接近实际数值,从而验证了所提方法的正确性和准确性。     

基于作物茎杆生理电容式水分传感器的研究

准确检测作物生长的水分状况,对灌溉决策十分重要。本文介绍了作物茎杆生理电容式水分传感器的原理及电路设计,该传感器可实现对作物生长水分状况的无损检测,通过试验证明该电容传感器测量作物含水量的变化是可行的。基于茎杆生理电容变化的作物水分非破坏性检测技术,研制结构简单、测量准确、抗干扰能力强的作物水分测量传感器,对丰富节水灌溉技术和传感器技术具有重要的意义。     

基于改进阈值小波算法的汽车轮速信号处理

在汽车制动过程中,轮速信号中的噪声对制动有着直接的影响,运用小波理论可以对轮速信号中的噪声进行去噪处理。噪声的幅值随着小波变换尺度的增加会逐渐减小,而信号的幅值与小波变换的尺度变化无关。在Donoho的软、硬阈值去噪方法基础上,提出了一种新的阈值函数量化法,该方法克服了硬阈值法不连续性和软阈值法有偏差的缺点,并把它们应用在汽车轮速信号的去噪上。新的阈值函数具有物理意义清晰、表达式简单等优点。实际信号处理结果表明,这种经改进的方法可以有效地去除噪声干扰,在信噪比指标上也明显优于常用的软、硬阈值去噪算法。     

改进格雷码条纹投影三维测量方法

传统的格雷码加相移法已经广泛应用于三维测量,但是相位解包裹一般需要投影多幅格雷码条纹,如何实现快速、准确的三维测量仍具有一定挑战性。提出了一种基于几何约束的改进格雷码条纹投影三维测量方法,可以有效减少格雷码条纹的数量。为了实现高速条纹投影,使用二值抖动技术将8位正弦相移条纹转换为1位二值图像。总共使用六幅条纹图像,其中三幅相移条纹用于计算截断相位,三幅格雷码条纹用于对截断相位进行初步展开获得伪展开相位,最后利用几何约束对伪展开相位进行解包裹获得绝对相位。实验结果表明,所提方法可以有效地重建被测物体的三维形貌。     

氢气／空气当量比对微燃烧器燃烧特性的影响

以美国麻省理工学院(MIT)研制的硅基六晶片微燃烧器为研究对象,采用考虑了基元反应动力学机理燃烧程序的二维计算流体动力学(CFD)数值分析方法,研究了在微尺度燃烧器入口处混合气体流量不变的情况下,改变氢气/空气当量比对微尺度燃烧器燃烧特性的影响.整个模拟计算主要包括混合气体的流动路径、微燃烧器的内部区域以及整个燃烧器的墙壁面;计算过程中考虑了氢气/宅气的流体动力学特性、传热学特性和详细的基元反应机理.计算结果显示,当氢气/空气当量比为0.4时,燃烧器发生熄火;当量比为0.5、0.6时,燃烧器内部能维持稳定燃烧;当量比为0.7时,燃烧器的微细通道内出现同燃现象.结果表明,利用二维CFD数值模拟的方法研究微尺度燃烧器燃烧特性足可行的.     

考虑底坡影响下的明渠恒定非均匀流水力计算公式研究

考虑底坡影响的条件下,利用均值不等式对明渠恒定非均匀流最小断面比能和临界水深的计算公式进行改进,并附以算例验证。通过对改进前后两种方法的比较,结果表明:采用改进后的计算方法较之传统计算方法得到的临界水深偏大,最小断面比能偏小。改进后的公式利用均值不等式理论简化了计算过程,且考虑底坡影响下的结果更为精确,可靠度更高。这一改进过程从理论上阐述了数学方法在水力学分析中应用的可行性,同时也为水力学课程教学与工程实际计算提供了新的指导思路和简便的解决途径。     

硬质合金可转位车刀刀片的力学特性分析

为了深入研究切削过程中可转位刀具的力学特性,以硬质合金可转位车刀刀片为例,采用三维有限元方法对金属的切削加工过程进行模拟计算。考虑实际刀片几何形状及其安装角度,基于三维建模软件SolidWorks,建立了硬质合金可转位刀片三维立体模型;通过切削力试验测得切削力,利用内嵌于SolidWorks之上的COSMOS＼works对该刀片加载求解,进行应力场分析。结果表明,利用有限元方法对硬质合金可转位刀片分析的结论与其实际加工状况较为相符,为可转位刀片的优化设计提供了一定的方法和依据。     

超滤膜澄清分离速溶茶副产品中茶多酚的研究

研究了浓度、温度、压力各因素对截留分子量100k超滤膜澄清分离速溶茶副产品中茶多酚的影响,并采用正交试验设计优化了超滤膜澄清分离的工艺条件.结果表明,在样液质量分数0.40%、温度35℃、压力0.138 MPa的条件下分离试样,膜透过液中茶多酚含量达48.73%,得率为40.75%,说明超滤技术是澄清分离速溶茶副产品中茶多酚的有效手段之一.