串联缓冲结构压缩响应虚拟质量分析

为研究串联缓冲结构的压缩响应,基于缓冲材料的本构关系,提出虚拟质量方法.该方法通过引入虚拟质量,将串联缓冲结构的准静态压缩用动态方程表示,并采用Runge-Kutta法求解.对EBE楞瓦楞纸板和发泡聚乙烯的3种组合串联板的等效应力-应变关系进行分析,计算结果与试验数据吻合较好,验证了提出方法的有效性;分析讨论串联数量和串联顺序对等效应力-应变曲线的影响,计算结果表明,瓦楞纸板串联结构的等效应力-应变曲线上峰值点数等于串联结构中瓦楞芯纸的数目,而发泡聚乙烯串联结构的应力-应变曲线不随串联数的变化而变化,材料的串联顺序对串联缓冲结构的等效性能影响不大.  

串联缓冲系统冲击响应与结构优化分析

为了研究瓦楞纸板与泡沫塑料所组成的串联缓冲系统的冲击响应,引入虚拟质量,利用Runge-Kutta法对系统动力学方程进行求解.由试验得到BC双瓦楞纸板和发泡聚乙烯准静态与动态应力-应变关系,建立它们的单轴本构关系.研究串联缓冲系统的冲击响应,试验结果与模型预测值吻合较好.对串联缓冲系统进行体积优化分析,并与发泡聚乙烯系统的优化结果进行比较.结果表明:若不考虑瓦楞纸板的缓冲作用,仅对发泡聚乙烯分析,则会造成资源的浪费.  

异型腔流量传感器

为了克服现有容积式流量传感器构造复杂、精度稳定性差等缺点，设计一种新型流量传感器异型腔流量传感器（PCF）.PCF的关键部件是一个带有异型面内腔的壳体和一个装有十字交叉组合滑板的转子.异型面内腔由半径不等的2个1/4圆弧面和2个1/4非圆弧面组合构成，异型面内腔与转子配合，控制十字交叉组合滑板的运动.组合滑板内置弹性元件，有一定的伸缩性，可以自动补偿滑板端部的磨损，使测量精度保持稳定，并且使转子具有防止被流体所含固体颗粒卡阻的能力.PCF有单向工作和双向工作2种基本类型，两者的内腔结构略有差别.PCF结构简单，以其结构形式为基础，还可以设计具备流量计量功能的泵及原动机.  

合成射流物理参数对控制翼型流动分离的影响

应用计算流体力学(CFD)技术数值模拟了合成射流对NACA0015翼型流动控制的影响.合成射流施加的位置分别距离翼型前缘12%c、30%c和70%c(c为翼型的弦长),研究分析在不同位置施加合成射流,控制流动分离的效果随攻角和射流偏角的变化趋势,对组合射流的位置、相位角和动量系数进行研究.以二维不可压非定常Reynolds-averaged Navier-Stokes(RANS)方程模拟非定常分离流动,采用SST湍流模型,压力修正采用压力隐式算子分裂(PISO)算法,时间积分采用隐式处理方法,空间离散采用二阶迎风格式.通过对数值模拟结果的分析表明:1)12%c、30%c和70%c等对应的射流情形,采用切向射流均优于法向射流的控制效果;2)对于组合射流和单一射流,射流位置应靠近分离点或在分离点之前,才能达到流动控制的目的,射流位置越靠近分离点流动控制效果越佳;3)组合射流选择合适的相位角,可以增强流动控制的效果.  

双圆弧谐波减速器共轭啮合区混合润滑分析

为了给轮齿啮合区的加速寿命试验提供理论依据,更好地指导产品优化设计,以某型号谐波减速器为分析对象,基于包络理论求出柔轮与刚轮的齿廓方程,分析了啮合点的曲率半径、卷吸速度以及啮合区受载情况,综合考虑啮合区的宏观几何、真实表面粗糙度等因素,建立了柔轮与刚轮啮合区的混合润滑模型,通过分析润滑区膜厚比、摩擦因数等参数,定量研究了转速和温度对润滑性能的影响.结果表明:转速越高,平均油膜厚度和膜厚比越大,接触载荷比和接触面积比越小,润滑性能越好.当转速高于2 200 r/min时,啮合区由边界润滑变为混合润滑,接触载荷比和接触面积比较50 r/min时减小90%以上,摩擦因数减小一半以上,将转速控制在2 200 r/min以上有利于改善润滑状况;随着啮合区温度的升高,平均油膜厚度和膜厚比逐渐减小,接触载荷比和接触面积比逐渐增大,润滑状况逐渐变差.温度为60℃时,摩擦因数较10℃增加一倍以上,接触载荷比和接触面积比增加一倍以上,需严格控制谐波减速器工作温度在60℃以下.  

面向无人机航迹规划的自适应乌贼算法

面向无人机在线/离线航迹规划应用,针对传统乌贼算法的长时搜索局域化及精度变差问题,提出了一种联合修正的自适应乌贼路径搜索算法.首先,提出联合混沌扰动与变异学习的混合调节机制来扩充乌贼搜索深度,以提高搜索精度;然后,引入自适应权重机制来减小乌贼搜索范围,以提高搜索效率;同时引入适应度自动筛选机制来改善乌贼种群多样性,以防止陷入局部最优.通过6个基准函数测试验证了所提算法的有效性与先进性,最后对所提算法进行不同场景下的航迹规划仿真验证.针对离线航迹规划,所提算法规划航迹成功率高达100%,规划航迹最接近全局最优,其航程均值相比传统乌贼算法可缩减7.3 units,比粒子群算法缩减可达28.3 units.仿真结果表明:所提算法全局规划性能和搜索精度显著增强,同时随着场景复杂度的提高,其航迹优化效果更加显著;针对在线航迹规划,首先将全局路径规划问题转化为若干个航迹分段的规划,然后引入启发式方法确定分段节点.仿真结果显示所提算法满足实时性要求,规划航迹精度高,进一步验证了所提算法的有效性.  

乏油状态下准双曲面齿轮传动润滑机理分析

在工程实际中，准双曲面齿轮不可避免地因润滑剂供给不足导致乏油问题，鉴于此，综合考虑了啮合区接触几何、粗糙形貌、入口区供油量、啮合界面速度矢量任意性等因素，建立了乏油状态下准双曲面齿轮传动界面任意速度矢量润滑分析模型，开展了乏油分析模型结果与文献实验数据的对比研究，数值分析了不同入口区供油量条件下准双曲面齿轮传动界面啮入点、啮合中点和啮出点的油膜演变规律，探讨了转速对不同供油量条件下传动界面润滑性能的影响。结果表明：乏油分析模型结果与文献实验数据取得了良好的一致性；随着入口区供油量的减小，3个啮合点油膜厚度的差异逐渐减小，当供油量减小到某一值时，3个啮合位置的油膜厚度基本一致；在不同的供油量下，转速对润滑状态的影响较为显著，油膜厚度随着转速的增加而升高，但是，转速升高到某一值时，乏油条件下的油膜厚度值将趋于稳定，而充分供油条件下的油膜厚度值将会继续增大。  

双圆弧谐波齿轮传动柔轮齿廓参数的优化设计

“双共轭”啮合区间对提高双圆弧谐波齿轮传动扭转刚度和传动精度有重要作用，提出一种增大“双共轭”啮合区间的方法。综合利用分段函数和啮合不变矩阵建立柔轮齿廓弧长参数方程和理论啮合方程，可有效简化谐波传动理论共轭齿廓的求解过程。基于此，以缩小共轭齿廓间差异为目标建立优化目标函数，对柔轮齿廓分别以公切线倾角、公切线纵向长度和凹圆弧齿廓半径为自变量进行单参数及多参数优化设计。研究结果表明，该优化设计方法可实现柔轮齿廓参数的合理选择，保证谐波传动“双共轭”运动的精度。  

进港航班排序优化数学模型研究

针对常用进港航班排序数学模型(总延迟时间最小和总延迟成本最小)中存在的问题，本文选取空中延误成本、旅客延误成本、后续延误成本以及环境污染成本四个指标综合建立一种改进的总延迟成本最小数学模型。在分析已有的基于模拟退火的粒子群算法(SA-PSO: particle swarm optimization based on simulated annealing)优化进港航班排序时寻优能力不足、收敛速度慢的基础上，采用一种线性微分递减(LDD: linear differential decrease)的退火策略，从而可以有效地解决进港航班排序问题。实验结果表明：与FCFS(first come first serve)、PSO以及SA-PSO算法相比，LDD-SA-PSO算法在进港航班优化问题上具有较好的寻优能力和收敛速度，同时改进数学模型中参数选择对优化结果也具有明显影响。  

多源扫掠体全六面体网格自动生成算法

引入虚面概念和虚拟分解算法,将多源面单目标面扫掠体(简称多源扫掠体)自动分解为多个单源面单目标面扫掠体(简称单源扫掠体).针对每个单源扫掠体,先生成虚面网格,然后生成包含虚面的单源扫掠体网格,以保证共享虚面上的网格一致性.单源扫掠体网格生成的关键是内点定位,通过改进仿射变换求解算法,解决了已有算法的2个缺陷,一是源面边界点共面时仿射函数不唯一,二是源面、目标面和扫掠路径弯曲时内部单元可能会扭曲.数值试验表明,新的内点定位算法在网格质量和执行效率上都要优于已有算法.与某商业软件扫掠网格生成结果的对比也验证了本文算法的实用性.