基于ANSYS的变刚度螺旋弹簧优化设计

结合现有的弹簧设计理论及方法和ANSYS软件的优化功能,采用APDL语言实现了一种变刚度螺旋弹簧参数化的优化设计,给出其基本设计过程。采用该程序对实例中的弹簧进行优化分析,实例表明,提出的设计方法简单易行,结果合理。     

高温环境下侧向弹性约束对钢柱稳定长度的影响

基于结构弹性稳定理论原理,导出了高温环境下钢柱在轴向荷载作用时具有弹性支座的稳定长度计算式,分析了弹簧刚度、耐火保护层、温度等参数对钢柱稳定长度的影响,进一步提出了在实际工程中应采取的有关措施。     

基于虚拟弹簧的欠驱动手指的动力学建模和控制

采用虚拟弹簧对2关节欠驱动手指进行了动力学建模。并使用该方法建立实际的3关节欠驱动手指的动力学模型,通过动态控制实验验证了动力学模型的正确性。该方法不仅避免了求解微分几何方程,并且直接派生出可解耦的动力学模型。可直接进行逆动力学分析、仿真和实时控制。同时,建立了基于动力学模型的速度观测器,用于轨迹跟踪,弥补了欠驱动手没有速度传感器的缺点,补偿了欠驱动环节造成的不确定因素。与PID或计算力矩法相比较,其轨迹跟踪误差更小,动态控制效果更好。     

汽车钢板弹簧在不同摩擦系数下疲劳寿命研究

在钢板弹簧的结构设计中,疲劳寿命是评价其可靠性的重要指标.为了更准确地预估钢板弹簧的疲劳寿命,利用AN-SYS的非线性求解模块,建立了某载货汽车钢板弹簧的有限元模型,考虑到簧片间接触摩擦因素,首先分析了不同摩擦系数下板簧的等效应力;考虑到应力与疲劳寿命之间的关系,用Fatigue软件进一步分析摩擦系数对疲劳寿命的影响,并通过试验验证了分析结果的可信性.结果表明,随着摩擦系数的增大,钢板弹簧的等效应力降低,疲劳寿命增大.     

玩具车轮胎气动推出注射模

气动推出注射模是注射模中的一种典型结构，它是利用压缩空气推出塑件；玩具车中的轮胎是结构独特而常用的一种塑件。用注射成型，脱模方法就是气动脱模。轮胎气动推出模的常用结构是由高压空气推开锥形阀门进入型腔，将塑件强行推出。阀门由弹簧复位。本文介绍另一种简单实用的气阀结构，经实践检验，非常稳定可靠。     

Development of an index based on fish,macroinvertebrates, phytoplankton,and physicochemical properties to assess urban aquatic ecosystems in Jinan,China

Because of the rapid growth in urbanization over recent decades, urban aquatic ecosystems have been subjected to unprecedented threats and challenges. In this study, we visited 48 sites, of which 14 were reservoir sites, in water bodies in Jinan, China, on six occasions in May, August, and October of 2014 and 2015. We sampled fish, macroinvertebrates, and phytoplankton assemblages and physicochemical factors at each site. We used the richness and diversity of fish, macroinvertebrates, and phytoplankton to evaluate the condition of the aquatic ecosystems of the river sites. We also evaluated the water quality of the reservoir sites using the physicochemical factors of the State Environmental Protection Administration of China. We classified the results into five levels—excellent, good, moderate, poor, and bad—with the comprehensive evaluation index (CEI). More than 40% of the sampling sites were in either poor or bad condition. Nearly half of the excellent or good sites were in the south of Jinan. The CEI was significantly different between the reference and impaired sites; it was significantly and positively correlated with the qualitative habitat evaluation index and was significantly and negatively correlated with conductivity, total alkalinity, and ammonia nitrogen.     

东北植被生长峰值特征的变化及对气候和物候的响应

全球气候变化导致植被生长的季节性节律事件（如返青期、衰落期和生长峰值期等）发生显著变化。植被返青期、衰落期和生长季长度的变化已经得到广泛报道,植被生长峰值代表植被光合作用能力和对气候变化的响应,目前关于植被生长峰值特征（时间点和最大生长幅度）的时空变化和控制机理的研究相对较少,仍需在不同区域深入探讨。以植被覆盖度较好的中国东北地区为例,首先利用长时序遥感NDVI数据（GIMMS NDVI3g）和逻辑斯蒂法提取植被关键物候参数,然后分析了植被生长峰值关键特征（日期和幅度）的变化格局及对气候因子和返青期物候的响应,最后探索了生长峰值对植被生产力变化的贡献。结果表明：东北地区整体的生长峰值时间点和返青时间点呈现延迟趋势、生长幅度呈上升趋势（与MODIS EVI趋势验证一致）,生长峰值存在一个约11 a的周期;季前气温和降水对生长幅度的影响范围和幅度较小,主要作用在草原区域,对峰值时间点的显著影响主要在北部森林区域;返青期对生长峰值的控制作用大于气温和降水因素,并且返青期在森林和草原区域主要影响生长幅度变化,在农作物区主要影响生长峰值时间点变化;植被最大生长幅度对自然植被生产力长期变化的影响显著。东北地区生长峰值及对气候、物候响应的不同时空格局反映了植被生长峰值对气候变化的适应能力的差别,并造成多样的植被固碳格局。生长峰值研究有助于深入理解植被光合作用的时空变化格局和气候变化情景下的碳循环过程,对我国东北地区的生态系统评估和管理也有参考意义。     

济南市水资源环境与经济发展耦合关联性测度及前景预测

结合环境库兹涅茨曲线(EKC)与耦合关联度模型对济南市水资源环境与经济发展间的耦合作用机理进行定性与定量研究,并利用弹性预测法对二者间的发展前景作出预测。结果表明:2005—2017年间水资源环境与经济发展存在耦合关系,且现状条件下生活用水、排污量与经济发展的耦合作用要强于工业用水。此外,结合EKC走势和预测结果,引入潜在风险控制指标和重点监控指标的概念,其中生活COD、工业NH₃-N为潜在风险控制指标;重点监控指标分别为生活NH₃-N、生活废水排放量及工业、生活用水量。研究成果可为促进济南市经济增长与水资源环境协调发展提供依据。     

层合复合材料簧片单元弯曲力学性能

为提高空间可展铰链的运行稳定性和可靠性,减轻结构质量,研究了碳纤维增强层合复合材料簧片单元的弯曲性能.以衡量簧片驱动能力的应变能、稳态弯矩以及簧片自锁能力的屈曲临界弯矩为力学性能指标.分析了可折叠自展开的簧片单元在弯曲折叠过程中,复合材料铺层角度、铺层厚度和簧片截面半径对各性能指标的影响.研究结果表明:随着复合材料铺层角度的增加,簧片驱动能力增强,但其自锁能力基本不变;随着复合材料铺层厚度和截面半径的增加,簧片的驱动能力和自锁能力均增强;随着材料铺层角度、截面半径的增加,簧片的横截面出现截面变形现象且伴随微小回弹.研究结果对于空间簧片式铰链驱动性能的改进具有一定的参考价值.     

青海湖湖滨湿地演变与驱动因素分析

为了更好地应对气候变化的影响,对暖湿化气候下青海湖湖滨湿地的演变现状及其驱动因子进行研究。通过遥感影像解译和水文分析计算结合实地调查,发现21世纪气候暖湿化进程下,青海湖水位升高2.1 m,入湖水量显著增加。2003—2016年的年均径流量比1956—2002年的年均径流量增加了6.0亿m3,湖面降水增加了3.8亿m3,从最低水位到现状水位的湖滨淹没区面积为222 km2。湖滨区的地下水位抬升,地势较低的河谷区沼泽草甸面积扩大11.7 km2,溢出泉恢复,间歇性河流增加了近30条,间歇性湖泊(泡沼)恢复到1980年初的水平。同时,湖水位上升淹没了约23 km2的湖滨沼泽和鸟岛部分区域,植被腐殖质、食物碎屑和鸟类沉积粪便进入湖泊,加之畜牧业和旅游业的发展,牲畜粪便和垃圾流入青海湖,导致水深和光照适宜的湖滨区爆发刚毛藻水华。