考虑多源信息耦合的高速涡轮泵转子动力学公理化设计方法

强耦合轴承、密封、平衡盘等部件的高速涡轮泵转子在设计过程需要处理不同领域的信息,如摩擦学、动力学、流体力学等学科的信息。为实现对这些多源信息的解耦和知识融合,提出基于公理设计的高速涡轮泵设计方法。该方法实现了对高速涡轮泵动力学设计的四层次功能需求域(Functional requirements,FRs)分解及其设计参数域(Design paramenters,DPs)映射,将14个DPs集成在5个物理部件(轴承、端面密封、推力轴承、平衡盘、转子)中,并由此发展了14×14的公理设计矩阵;由此矩阵获得了基于多源信息耦合的涡轮泵转子动力学设计顺序的流程图;对在该设计方法的指导中完成了对某涡轮泵转子的动力学设计,并对设计结果进行了评估。结果显示提出的基于公理设计方法优化了高速涡轮泵动力学设计过程和结果。     

架构约束条件下产品模块识别的可视化方法

为了在考虑架构约束条件的产品模块化过程中直观地识别出模块,提出一种基于可视化对角矩阵的方法.首先通过包含架构约束条件的遗传算法自动产生一组优化的模块划分方案;其次根据优化解集构建出成组可能性矩阵(GLM)并对其对角化,得到对角GLM(DGLM);再将DGLM的非对角单元根据可能性值进行着色;最后通过DGLM辨识出系统的典型结构和各种潜在的模块.以磁共振成像设备中的注射器为实例,验证了该方法的有效性.     

定制化零件集成设计的几何特征与可制造模型构建

为解决针对航天运载工具普遍存在的定制化零件难于制造问题,文中提出在设计阶段既考虑其可制造性的集成设计思路.讨论了一类定制化零部件的几何特征和描述方式,依照其特点对其特征参数进行了定义;构建了考虑制造设备信息的可制造性评估模型,包括制造资源模型、制造过程模型、特征关系模型和制造对象模型.通过具体实例给出了集成设计过程的可制造模型部分结果.结果表明:模型兼顾了设计和制造信息,设计效率提高,制造成本降低.     

基于Matlab的CAE软件实现方法

基于Matlab环境，以一个边界元法程序设计为例，介绍一种CAE软件的前置处理、解析计算及后置处理程序实现的方法和编程技巧，为更好地应用Matlab软件包及开发CAE软件提供了一种方法。     

基于CPLD的SPI-GPIO接口模块的设计

本文设计了一种基于CPLD的SPI-GPIO模块,使得主芯片通过SPI接口与CPLD通信,以实现系统IO扩展的功能.鉴于CPLD中的功能模块应该在满足使用要求的情况下尽可能地降低模块所占用的资源和运行频率,该设计避免了采用高速率时钟信号采样低速率SPI信号的方式,而是直接采用主芯片的SPI接口信号SCK作为模块的驱动时钟,制定了数据帧协议,并在通信协议中引入了2个冗余位来满足时钟信号的要求.综合结果表明,该设计能够降低模块占用的资源,仿真和实际测试验证了该模块的功能.     

燃气机气缸盖水腔流场及刚强度优化

针对某燃气机气缸盖"鼻梁区"冷却不足及缸盖整体刚强度不足的问题,采用高热负荷区域强迫冷却和布置加强筋的方法,对气缸盖水腔流场及刚强度进行优化设计。通过对原气缸盖和优化方案气缸盖进行冷却水腔计算及刚强度计算并进行对比分析,结果表明:优化方案气缸盖底板"鼻梁区"冷却能力明显改善;气缸盖整体刚强度明显增强,尤其是排气道下壁及排气道间"鼻梁区"等区域刚强度得到有效增强。     

CAN总线实验教学平台设计

实验教学能帮助汽车类专业的学生更深刻地理解 CAN 总线原理,提高其综合实践能力,但许多高校都缺少实验内容适宜的 CAN 总线实验平台。为解决这一问题,文中设计了一种基于单片机和 USB-CAN 接口卡的 CAN 总线实验教学平台。该平台使用两块 STM32F407 单片机和一个双通道的 USB-CAN 接口卡构成一个4节点的 CAN 网络,并在单片机端开发了基于片上外设 bxCAN 的 CAN 报文收发程序。该平台可实现 CAN 数据帧的总线波形测试、CAN 总线的广播通信和滤波机制实验。实验测试表明,该CAN总线实验平台便于安排 CAN 总线实验内容,可满足 CAN 总线实验教学需求,为大学生创新创业提供了实践平台。     

自动化仓库模块化单元式货架的优化设计

提出一种模块化单元式货架自动化仓库。根据仓储空间损失最小的原则,建立了货架的数学模型,对结构进行了优化,并与普通单元式货架进行了比较分析。用此仓库频繁存储不同种类、不同大小的货物,能更有效提高空间利用率和存储灵活性。     

采用压力跟踪法的气缸盖冷却水腔CFD仿真优化研究

利用STAR-CCM+软件对气缸盖冷却水腔进行CFD仿真计算,分析评价冷却水腔的压力损失、流动均匀性.针对压力损失过大,冷却不均匀等问题,采用压力跟踪的方法定位压力损失的主要结构,结合对流换热系数的分配情况和流速矢量图,根据结构特点,提出改进建议,并对改进后方案进行计算分析,得到了较好的改进效果.     

宽幅温度和应力范围下蠕墨铸铁的蠕变试验及本构模型对比研究

随着发动机功率密度的增加,气缸盖在运行过程中所承受的温度和应力也增加,因此蠕变损伤预测需要考虑准确的蠕变本构模型和参数。针对蠕墨铸铁(Compacted Graphite cast Iron, CGI)气缸盖大范围的温度和应力工作条件,开展温度450～550℃、试验应力100～300 MPa条件下的CGI蠕变试验,进行表征宽幅温度和应力下CGI最小蠕变速率的蠕变本构模型对比研究。研究表明：与较小的温度和应力范围相比,在宽幅条件下CGI更容易发生蠕变损伤,且温度相比应力更能促使CGI发生蠕变变形;分别基于Norton-Bailey幂律模型、Garofalo双曲正弦模型和变形机制的真应力(Deformation Mechanism-based True Stress, DMTS)模型,结合多目标优化方法,构建了CGI蠕变本构模型。其中,基于DMTS模型的CGI蠕变模型有73%的预测值在两倍误差范围内,吻合效果在三种模型中为最佳。