基于压电双晶片的气动高速开关阀研究

基于智能材料驱动的高速开关阀具有比电磁高速开关阀更好的动静态特性。针对传统悬臂梁结构压电双晶片输出力较小的缺点，该文研究了一种基于压电双晶片的气动高速开关阀，提出了一种简支梁结构固定方式。借助 COMSOL对压电元件流固耦合问题进行分析，优化了阀的关键结构参数，并对样机进行了实验研究。实验结果表明，阀的工作频宽达到280 Hz，在压差0．3 MPa的条件下，最大流量为30．7 L/min。     

基于国六标准的柴油车SCR系统的流场分析及喷射参数优化

为了使柴油车排放满足即将实施的国六标准,提出一种全新SCR系统结构。然后根据计算流体动力学理论、使用ANSYSFluent软件在3种工况下对本SCR系统流场进行了数值模拟,研究了不同喷孔孔数、喷孔孔径和喷射角度对SCR载体前端平面上氨气分布均匀性的影响,并且确定最优喷射参数为8孔、130μm孔径和45°喷射角。与传统的SCR系统相比,氨气分布均匀性4.9%～6.0%的提高使得本SCR系统的最高脱硝率提升了24%。     

弹丸协调臂的RBF神经网络自适应滑模控制

针对某大口径火炮弹丸协调臂电液伺服系统的位置控制问题,提出一种基于神经网络最小参数学习法的RBF网络自适应滑模控制方法。结合RBF神经网络具有局部逼近特性和神经网络最小参数学习法调节简单的优点,以电液伺服系统的状态为神经网络的输入,通过选取合适的参数,以神经网络的输出逼近系统的未知理想控制律。引入鲁棒项,保证控制策略的稳定性,并采用非线性函数调整反馈项参数的变化,保证收敛速度。仿真结果表明:控制算法在系统参数大范围变化的情况下能够保证弹丸协调臂的运动精度,并具有较好的鲁棒性。     

枪管结构对固有频率的影响

为了研究枪管结构对枪管固有频率的影响,针对枪管尤其是狙击枪管设计中约束长度、枪管外形、膛口装置以及膛线等不同结构,建立了相应的三维模型。采用以六面体为主的网格对枪管进行了网格划分,采用有限元方法对枪管进行了模态分析。计算获得了不同结构枪管的固有频率; 通过比较,得到了不同枪管结构对固有频率的影响。分析结果表明:枪管尾部螺纹长度越长,枪口振动幅度越低; 相同质量枪管,锥形外形枪管刚度最好; 加装膛口装置对枪管刚度和振动特性有不利影响。     

爆炸与冲击中的非线性岩石力学问题Ⅲ:地下核爆炸诱发工程性地震效应的计算原理及应用

系统分析地下核试验诱发工程性地震场地效应实测数据,通过解析地下核封闭爆炸、浅埋爆炸和触地爆炸时距爆心不同区域的能量辐射特性,构建以特征能量因子定量表征各区变形特征的一致性方法,得到爆炸近区至中远区大尺度范围中,不可逆变形的特征能量因子阈值,发现其大小呈现等级跃减规律,首次构建地下核爆炸诱发工程性地震效应局部不可逆变形大小离爆心比例距离的理论计算方法,结合场地实测数据验证该方法的科学可靠性。在此基础上,通过深入研究爆炸激活岩块变形对深地下工程围岩稳定性影响,提出地下防护工程抗大当量钻地武器打击的安全埋深设计必须考虑诱发工程性地震效应,并给出了其计算方法。     

基于有限元的自动扶梯梯级安全性能研究

为保证自动扶梯梯级轻量化设计的同时具有较好的安全性能,运用ANSYS Workbench对自动扶梯梯级结构的刚度和强度进行了有限元分析。选取800mm型铝合金自动扶梯梯级,参照国家标准及规范要求分析其受载情况下的等效位移、von-Mises等效应力、固有频率及疲劳寿命等力学性能。研究表明:自动扶梯梯级的薄弱部分为主轮附近支撑结构。该分析方法和计算结果可为自动扶梯梯级结构设计提供一定参考。     

随车起重机伸缩臂截面多目标优化

为了提高某火箭炮弹药装填车随车起重机伸缩臂的结构刚度,减轻结构质量,建立了随车起重机伸缩臂参数化模型,并对伸缩臂在水平受载状态下进行仿真分析。以伸缩臂截面尺寸参数为设计变量,借助最优拉丁超立方试验设计建立样本空间,构造响应面多项式函数近似模型。在此基础上,利用NSGA-Ⅱ型遗传算法对伸缩臂自身重量、挠度进行多目标优化。优化结果表明:伸缩臂质量减轻了24.5%,减重效果明显。文中所采用的将参数化建模、有限元分析和数值寻优相结合的优化方法,可为起重机伸缩臂截面优化提供一定的参考。