基于拓扑优化与多目标优化的给料机关键部件结构设计

针对给料机经常因为强度不足而发生失效的问题,基于有限元法对某型号振动给料机进行典型工况下瞬态动力学分析,同时开展相应工况下动应力测量,结果表明给料机的失效主因为弹簧上座结构设计不合理。因此,基于变密度法和子结构法,建立以弹簧上座组合应变能为优化目标函数,约束应力和体积分数的拓扑优化模型,基于灵敏度分析和最小二乘法建立了一阶扭转、弯曲频率和总质量的响应面模型,最后利用遗传算法对响应面模型进行多目标优化,得到Pareto最优解集。结果表明优化后结构固有频率分别提高了4.17%和6.30%,最大动应力减小了46.4%,提高了给料机整体的刚度和结构可靠性。     

轧机垂直系统动力学参数辨识

 针对轧机垂直系统动力学参数可信度不足等问题，提出一种基于实测数据的改进粒子群算法辨识轧机垂直系统动力学参数的方法。首先,将轧机垂直系统刚度和阻尼考虑成达芬振子和范德波尔振子，构建轧机垂直系统非线性动力学模型，并对粒子群算法进行改进；然后，通过数值仿真算例辨识得到系统在感染噪声和不含噪声时的动力学参数，验证了该算法的有效性；最后，以现场某轧机垂直系统为研究对象，基于现场实测数据，应用该算法进行辨识，得到了轧机垂直系统动力学参数估计，通过实测位移、速度和加速度信号分别与辨识后的位移、速度和加速度信号进行对比，证明该方法辨识轧机垂直系统动力学参数结果可靠，具有一定的工程应用价值。     

环氧涂层提高Q235碳钢耐蚀性的研究

为改善Q235碳钢的耐蚀性,在其表面涂覆了1种环氧涂层。采用中性盐雾试验(NSS)、湿热试验、盐水全浸试验和电化学交流阻抗谱(EIS)对比了Q235钢涂覆前后的耐蚀性能。结果表明,Q235钢涂覆后在盐水中的平均腐蚀速率仅有38.8 mg/(m2·h),下降了86.3%以上,低频阻抗数值增加了3个多数量级,耐蚀能力显著提高。     

轧制温度和后处理方式对AZ31镁合金显微组织和力学性能的影响

在不同的轧制温度下,对AZ31镁合金板进行轧制,然后取出轧板立即进行水冷、空冷和退火3种不同的后处理。探究轧制温度和后处理对镁合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,轧制温度为250、300℃时,水冷和空冷处理后板材存在着大量的孪晶,350℃时由于轧制温度较高,孪晶的数量很少;水冷处理后的平均晶粒尺寸要小于空冷,空冷处理之后的孪晶数量略少于水冷,当轧制温度为350℃时,退火处理后,晶粒尺寸减小,晶粒趋于等轴状,晶格畸变程度低。在相同的轧制温度下,水冷处理的镁合金板材的屈服强度、抗拉强度和硬度较高;退火处理后可以显著提高板材的伸长率,但屈服强度、抗拉强度略有下降。轧制温度升高时,3种后处理方式之间屈服强度和抗拉强度的最大差值会减小。     

环腔流道太阳能空气吸热器的光-热转换特性研究北大核心CSCD

吸热器是太阳能聚光热利用系统中光-热能量转换的核心部件,文章针对一种简单结构的环腔流道吸热器,采用光线跟踪方法和计算流体力学方法实现光热耦合,建立了含石英窗环腔流道空气吸热器的耦合传热数值模型,探讨了碟式聚光器焦距、太阳直接辐射强度、质量流量、入口温度以及能流分布形式(非均匀与均匀能流分布)对光热转换性能的影响。研究表明:吸热器热效率和出口温度受焦距影响不大,但壁面峰值温度随焦距增大而急剧上升;热效率与质量流量呈正相关而与太阳直接辐射强度(Direct Normal Irradiance,DNI)呈负相关,出口温度反之,当DNI=800 W/m^(2),质量流量m=0.0166 kg/s时,吸热器综合热性能最优,热效率和出口温度分别为74.70%和478.74 K;出口温度受入口温度直接影响以几乎相同的差值变化,入口温度每升高50 K,热效率下降7.3%左右,该吸热器结构适用于中低温空气;能流分布均匀与否对出口温度及热效率影响不大,均匀能流分布下的吸热器壁面峰值温度反而略高于非均匀能流分布的。     

金刚石涂层钻头钻削碳纤维增强复合材料钻削力和撕裂预测

通过全面实验进行了金刚石涂层钻头钻削T300和T800碳纤维增强复合材料的研究,并用测力仪系统和超景深显微镜对钻削力和出口撕裂进行了测试与观察。运用指数公式模型对钻削力实验结果进行了回归分析,得到了T300和T800钻削力与转速以及进给量的之间关系式,并对该方程进行了检验,验证误差值均小于6%;建立了出口撕裂因子与钻削力的关系;T800碳纤维增强复合材料的轴向力与撕裂因子呈负线性关系,T300的轴向力与撕裂因子呈正线性关系。     

军用车辆座椅减振抗爆技术研究现状与发展趋势(军用车辆乘载员减振抗爆座椅设计技术研究系列一)

军用车辆座椅如果减振、抗爆性能不佳,将会极大影响战车乘载员的身体健康与战斗力。结合坦克座椅对乘载员身体健康、观瞄操纵效能、生命安全的影响,分析坦克装甲车辆座椅的重要性;对比了国内外军用车辆乘载员座椅减振、抗爆技术的研究现状及国内外差距。结合军用车辆座椅乘坐舒适性、减振、缓冲等功能需求,分析了国内军用车辆乘载员座椅在座高无级调节、减振与缓冲同步设置、质量自适应减振抗与抗爆及抗爆结构多次复用等方面的弱势,由此得出了军用车辆乘载员座椅的发展趋势、研究方向与关键技术。研究结果表明,加快研制军用车辆减振抗爆座椅具有必要性与紧迫性。     

电磁调谐双质阻尼器的H2参数优化及对结构减震分析

该文在利用电磁阻尼单元代替经典型调谐质量阻尼器中的粘性阻尼单元的基础上,引入惯质单元,形成一种新型的具有结构减振和能量收集双重功能的电磁调谐双质阻尼器(electromagnetic tuned mass-inerter damper,EM-TMID)。依据达朗伯定理,建立EM-TMID与单自由度结构耦合结构受地震作用时的动力学模型。然后基于H2优化理论,即以主结构位移均方根值最小为目标函数,对EM-TMID进行参数优化,得到EM-TMID的结构频率比、电磁阻尼比和机电耦合系数的最优解析式。最后通过频域和时域两种仿真方法数值仿真分析了EM-TMID对结构的减震和能量收集的双重性能。结果表明,在频域分析中,EM-TMID的主结构位移峰值和频响面积均优于经典TMD、EM-TMD和TMDI。在时域分析中,EM-TMID对结构位移、加速度的峰值和均方根值的减震性能均优于经典TMD,同时能够进行能量收集。     

NiO/SDC纳米复合阳极粉体的制备

利用柠檬酸-硝酸盐低温燃烧法制备了纳米级的SDC、NiO、复合NiO/SDC粉体,研究不同的制备方法对NiO/SDC复合阳极微观结构的影响。利用XRD、SEM对粉体的相组成、晶粒粒度及烧结体的相分布进行了表征。结果表明:柠檬酸与金属离子的摩尔比为1.5、氧化剂与还原剂的质量比为1.5时,NiO粉体的平均晶粒尺寸为25nm,NiO/SDC复合粉体中NiO、SDC的平均晶粒尺寸分别为20nm、15nm,在复合粉体中,NiO、SDC可以相互抑制对方晶粒的长大;当复合粉体在1 250℃保温2h时,纳米粉体机械混合法制备的NiO/SDC复合阳极的平均晶粒尺寸约为700nm,NiO、SDC在烧结体内分布不均匀;低温燃烧合成法直接制备的NiO/SDC复合阳极的平均晶粒尺寸<500nm,NiO、SDC形成连续的网状结构,NiO、SDC在烧结体内分布均匀。