基于改进边界条件的元胞自动机模型研究

元胞自动机方法在模拟过程中,必须用特殊的算法对边界进行处理才能避免边界出现杂质及失真.提出了基于Moore型邻接的改进边界条件算法并进行了模拟.通过与随机型边界条件模拟结果的对比,表明改进算法有利于模拟区域四角和四边的处理,可以应用于元胞自动机模拟中.     

典型半潜式平台结构的微振子捕能特性研究北大核心CSCD

半潜式平台在海洋资源开发领域应用前景广阔,但存在平台设备能源供给不足的问题。本研究把常见的半潜式平台简化为三种典型的浮式基础,将波浪能发电装置集成至浮式基础,建立浮式基础与浮子耦合的运动方程,利用水动力仿真软件AQWA开展数值模拟和参数化分析,获得了波浪方向、浮式基础的截面形状、浮子直径以及浮子与浮式基础间距等因素对浮子捕能特性的影响规律。结果表明,四棱柱浮式基础在特定波浪方向下能够增强微阵列浮子的捕能效果,三棱柱浮式基础使微阵列浮子更好地适应各个方向的波浪激励,圆柱浮式基础以遮蔽效应为主,较大程度上减弱了浮子的捕能特性;不同波浪方向对四棱柱浮式基础、三棱柱浮式基础周围的浮子影响较大,而对基于圆柱浮式基础的微阵列浮子影响不大;通过增加浮子的直径以及浮子距圆柱浮式基础的距离,能够有效提高微阵列浮子平均输出功率。本研究可为半潜式平台与波浪能发电装置的集成提供参考。     

基于产品生命周期的质量数据分析与数据挖掘

针对传统质量管理理念约束下,离散制造企业质量管理体系条块分割,管理活动分散且对大规模质量数据分析匮乏的问题,文章从产品生命周期的角度对质量数据进行了分析整理,在进行数据挖掘之前对数据的获取、数据的预处理以及数据的转化进行了讨论,构建了ETL数据预处理模型.然后对具体的数据挖掘应用方法进行了研究,提出了产品生命周期质量数据挖掘整体体系结构,并对结构中包含的数据层、方法层、知识层、应用层进行了分析阐述.     

氮化碳基陶瓷刀具材料的制备与力学性能研究

采用热压烧结工艺,以Ti(C, N)为添加相,以Mo、Ni和Co为金属相,成功制备了氮化碳(C₃N₄)基陶瓷刀具材料,测量了其断裂韧度、抗弯强度和维氏硬度,分析了其微观组织。结果表明,在烧结温度为1600℃、保温时间为45 min和烧结压力为32 MPa的工艺条件下,Ti(C, N)质量分数为35%、Ni-Co质量分数为8%的C₃N₄基陶瓷刀具材料力学性能最优。合适的Ti(C, N)含量能细化C₃N₄晶粒、提高烧结密度、改善力学性能,合适的Ni-Co含量能使微观组织细小均匀。     

基于Linux系统的智能装备高频信号无线监测系统设计

针对智能装备对于高性能、低消耗的信号监测系统的迫切需求,设计一种用于50～150 kHz高频信号的工业无线数据高速采集与处理系统。系统整体架构由上位机和下位机两部分组成。下位机以STM32(ARM Cortex-M3)为控制核心采集数据,并通过无线协议传输至上位机;上位机使用了基于Linux系统的平台接收数据,实现数据的实时采集、存储、处理分析和图形化可视化。为了提高系统传输速度,下位机数据以DMA方式在各个模块间传输,并通过IEEE 802.11b标准协议发往上位机;上位机采用时域特征和频域特征双图像显示,并使用基于蝶形算法的快速傅里叶变换(FFT)处理信号,提高了信号频域特征的处理速度。通过采集信号发生器发出的50～150 kHz随机和矩形波信号,验证了整个系统的可行性和性能。该系统体积小、成本低、灵活度高、功耗低、效率高。     

外啮合齿轮泵轴承失效分析与优化设计

滚针轴承是齿轮泵关键组件,是制约齿轮泵使用寿命的主要因素之一。对齿轮泵滚针轴承失效机制与优化设计进行研究以提高齿轮泵的使用寿命。针对齿轮泵滚针轴承失效问题,以某型号高压齿轮泵为研究对象,利用CFD仿真精确计算齿轮泵轴承受力,对轴承进行润滑设计,确定轴承尺寸参数。采用工程对数修形方式对滚针进行修形,以消除边缘效应,改善轴承偏载时轴承滚针的应力分布状态。经过试验表明,滚针轴承经过改进后,齿轮泵在25 MPa超载试验中,使用寿命提升20%以上。为设计齿轮泵和滚针轴承及提升齿轮泵使用寿命提供了理论基础。     

外啮合齿轮泵侧板平衡槽优化设计

通过研究外啮合齿轮泵输出流量以及从动轮所受液压力与平衡槽的关系,得出平衡槽的最佳尺寸。从而在保证齿轮泵容积效率的基础上,减小齿轮泵的困油现象和流量脉动。以某型号的高压齿轮泵为研究对象,通过建立理论公式求出齿轮泵所受的液压力;建立CFD模型,通过流体仿真得到液压力与出口流量;最后通过对比得出齿轮泵侧板的最佳角度、最佳深度和最佳宽度。     

保温时间对ATN陶瓷刀具材料力学性能及显微结构的影响

为了开发一种陶瓷刀具材料,以Al2O3/TiN为主要成分,利用热压烧结工艺,在烧结温度1700℃,烧结压力32MPa条件下制备了复合陶瓷材料.FiN含量取30%、40%、50%、60%,保温时间取5min、10min、15min.研究了四种配比的材料在不同保温时间下抗弯强度、硬度、断裂韧性等力学性能与材料显微结构的关系...     

Inconel-718微构件晶粒尺度伪随机建模与仿真

现有的晶体材料微构件晶粒尺度力学行为仿真模型未充分考虑材料的晶粒尺度微结构信息，且忽略了零件外形和微结构之间的关联关系，导致仿真精度低、难以推广。面向航空航天领域微小型化发展趋势，针对热端关重件常用的多晶材料Inconel-718，开展了其微构件的晶粒尺度伪随机建模与仿真研究。获取了Inconel-718的真实三维晶粒尺度微结构统计信息，介绍了所开发的考虑几何要素的多晶材料微构件三维伪随机晶粒尺度建模方法。以Inconel-718微柱压缩、微折弯以及微齿轮旋转作为多晶材料微测试、微制造以及微小零件服役仿真案例，强调了在晶粒尺度仿真中考虑构件几何要素的必要性，并展示了所开发建模方法的应用前景。所开发多晶材料微构件晶粒尺度伪随机建模方法可直接实现任意外形Inconel-718微构件的高效准确晶粒尺度建模和力学行为模拟，且便于推广至其他晶体材料的应用中。