玉米雌穗几何造型研究

通过对玉米雌穗形态结构的观测分析,提出了基于形态结构特征参数的玉米雌穗三维形态教学模型和可视化实现方法.根据玉米雌穗结构特征,雌穗建模过程包括雌穗轴线设计、果穗柄造型、穗轴造型、苞叶造型和籽粒造型5个阶段.对于不同玉米品种,通过设置模型参数,即可在计算机上实现雌穗的三维显示,具有较强的真实感效果.该模型可控性强,易于操作,可满足玉米雌穗数字化设计的需要.     

二维晶粒演变过程的模拟及分形研究

以蒙特卡罗随机模拟方法为基础,通过对原有算法进行改进,对二维晶粒的演变过程进行了计算机模拟和分形研究,获得了统计等效组织模型．分析表明,模拟的晶粒在演变过程中具有分形特性,即晶粒形态具有与时间无关的相似性,与晶粒形核和生长的物理机制相一致,证明了模拟过程的合理性．从而为后续热变形显微组织演变的模拟中晶核的空间分布和生长提供较为精确的显微组织基础．     

对流作用下胞晶侧向生长实时观察

对透明模型合金的晶体生长过程进行实时观测, 是研究晶体凝固过程的有效手段, 对认识晶体组成结构形成机理及控制金属组织结构具有重要的意义. 采用自行设计的定向晶体生长室和观察测量装置, 在不同的晶体生长速度下, 对丁二腈-5wt%乙醇透明模型合金定向凝固的界面生长形态进行了实时观测研究. 实验发现, 由于重力对流和微对流机制对晶体生长过程的影响, 使得胞晶在生长过程中有明显顺流偏转现象.     

Co-Cr-C 合金在激光熔池中γ-Co 与 Cr_(7-x)Co_xC_3共晶生长的计算机模拟实验研究

计算机模拟技术为凝固组织选择形态的研究提供了强有力的手段。本文对 Co—Cr—C 合金系在激光重熔条件下γ—Co 与 Cr_(7-x)Co_xC_3共晶生长形态选择过程进行了模拟实验;提出了基本假设并认为在可能存在的各种生长形态中先导相生长前沿界面应具有最高温度或最低过冷度;依此建立相应的数模系统进行研究。对该合金系激光重熔时凝固组织生长形态选择演绎过程的模拟实验研究表明,Co—Cr—C 合金系存在着朝碳化物倾斜的γ—Co 与 Cr_(7-x)Co_xC_3共晶生长区。伪二元共晶合金在足够过冷条件时会在激光熔池中出现树枝晶形态的初生γ—Co 组织,并且共晶生长形态区将延伸到相当宽的过共晶合金成分区内。这些计算机模拟结果得到了激光重熔实验的证实。     

原子力显微镜对透明质酸分形结构的研究

利用原子力显微镜研究了浓度分别为0.01 mg/mL、0.1 mg/mL、1 mg/mL的透明质酸(HA)在云母上的自组装形貌,从中得出透明质酸在云母表面生长聚集形成树枝状分形结构是有浓度限制的结论,并对其生长聚集形成树枝状分形结构的作用机理和生长过程进行了研究。透明质酸的树枝状分形结构具有统计意义上的自相似性,属不规则分形结构,与计算机模拟的DLA模型相一致。研究透明质酸的分形结构为研究透明质酸各种存在状态与其生物功能之间的关系提供了有益的帮助。     

SIMULATION OF COUPLED GROWTH OF γ-Co AND Cr_(7-x)Co_xC_3 FOR Co-Cr-C ALLOYS UNDER LASER REMELTING

计算机模拟技术为凝固组织选择形态的研究提供了强有力的手段。本文对Co—Cr—C 合金系在激光重熔条件下γ—Co 与Cr_(7-x)Co_xC_3共晶生长形态选择过程进行了模拟实验;提出了基本假设并认为在可能存在的各种生长形态中先导相生长前沿界面应具有最高温度或最低过冷度;依此建立相应的数模系统进行研究。对该合金系激光重熔时凝固组织生长形态选择演绎过程的模拟实验研究表明,Co—Cr—C 合金系存在着朝碳化物倾斜的γ—Co 与Cr_(7-x)Co_xC_3共晶生长区。伪二元共晶合金在足够过冷条件时会在激光熔池中出现树枝晶形态的初生γ—Co 组织,并且共晶生长形态区将延伸到相当宽的过共晶合金成分区内。这些计算机模拟结果得到了激光重熔实验的证实。     

玉米苗期管理措施

玉米从出苗到拔节这一阶段为苗期。此阶段田间管理的中心任务是促进根系生长,培育壮苗,为高产打下基础。玉米幼苗对环境条件反应敏感,管理不及时或管理不当,容易形成大小苗、弱苗、病残苗。所以,玉米的苗期管理十分重要,应采取综合管理措施。     

玉米收割机的改进设计研究

目的研究现有玉米收割机的功能、结构、形态和作业条件,对玉米收割机进行改进设计,提高其生产效率、作业适应性和审美性。方法对目前使用的背负式玉米收割机和自走式玉米收割机进行分析和研究。在功能和结构方面,把现有不同类型玉米收割机的功能进行整合重组;在形态方面,利用仿生设计和形体切割的方法进行整体的形态塑造。结果与背负式玉米收割机相比较,改进后的玉米收割机消除了安装拆卸的问题;与自走式玉米收割机相比较,改进后的玉米收割机不仅可以收获玉米,卸掉割台即可成为运输车辆,提高了利用率;设置了两组剥皮装置和升运器,提高了收割效率;摘穗板可以横向调节距离,以适应不同地域玉米种植行距不统一的现状;改进了秸秆处理方式,既可整齐划一的还田焚烧,又方便回收青贮;玉米收割机整体形体更加符合现代人的审美需求。结论通过功能整合、结构重组和形体的塑造,既可使玉米收割机实现功能的优化,提高生产、使用率和作业适应性,又符合现代人的审美需求。     

基于一种改进CA模型模拟双辊连续铸轧纯铝微观组织

基于枝晶生长的基本传输过程和元胞自动机(Cellular Automaton,简称CA)-有限元(Finite Element,简称FE)模型基本原理,建立了适应双辊连续铸轧纯铝薄带工艺特点的凝固过程形核和晶体生长的数学模型.模型耦合了宏观温度场和微观组织模拟计算,考虑了溶质扩散、曲率过冷和各向异性等重要因素的影响,定义了界面单元捕获规则,能够模拟凝固过程中枝晶生长的形态.应用本模型对双辊连续铸轧纯铝薄带凝固过程中等轴晶生长、等轴晶多晶粒生长及柱状晶生长、柱状晶向等轴晶演化进行模拟并与实验结果进行对比,模拟结果与实验结果吻合较好,验证了模型的正确性.     

薄膜生长的计算机模拟

薄膜技术在现代科技领域中有着广泛的应用。人们对薄膜的生长过程通过理论和实验进行了深入的研究，其中计算机模拟是重要的方法，本文概述了对薄膜生长过程的实验观察结果及其理论分析，主要讨论了薄膜生长的计算机模拟中经常采用的方法-蒙特卡罗法和分子动力学方法、描述衬底上成膜粒子运动的一些模型以及在计算机模拟中需注意的一些问题，其中主要包括粒子间的相互作用，入射粒子的能量和粒子上的衬底上的扩散运动。     

Simulation of crack growth in ductile materials

During crack growth of real materials, the total energy released can be partitioned into elastic and dissipative terms. By analyzing material models with mechanisms for dissipating energy and tracking all energy terms during crack growth, it is proposed that computer simulations of fracture can model crack growth by a total energy balance condition. One approach for developing fracture simulations is illustrated by analysis of elastic-plastic fracture. General equations were derived to predict crack growth and crack stability in terms of global energy release rate and irreversible energy effects. To distinguish plastic fracture from non-linear elastic fracture, it was necessary to imply an extra irreversible energy term. A key component of fracture simulations is to model this extra work. A model used here was to assume that the extra irreversible energy is proportional to the plastic work in a plastic-flow analysis. This idea was used to develop a virtual material based on Dugdale yield zones at the crack tips. A Dugdale virtual material was subjected to computer fracture experiments that showed it has many fracture properties in common with real ductile materials. A Dugdale material can serve as a model material for new simulations with the goal of studying the role of structure in the fracture properties of composites. One sample calculation showed that the toughness of a Dugdale material in an adhesive joint mimics the effect of joint thickness on the toughness of real adhesives. It is expected, however, that better virtual materials will be required before fracture simulations will be a viable approach to studying composite fracture. The approach of this paper is extensible to more advanced plasticity models and therefore to the development of better virtual materials.     

直流电机复合定位控制系统性能分析及系统优化

在直流电机复合定位控制系统(CPCS)设计过程中,发现电机速度等动态响应曲线发生振荡,表现出一定程度的不稳定性.为探究这一振荡与控制系统内在结构之间的关联性,使用MATLAB对PID及CPCS系统动态响应、根轨迹及频率特性等进行分析、比较.结果显示：高阶控制系统的传递函数总可以通过降阶等方式简化为具有1个实数零点、1个实数极点和2对复共轭极点的基本形式.其中离原点位置较近处的一对复共轭极点的移除是造成CPCS系统稳定性下降,产生振荡的根本原因.该振荡可通过增大另一对复共轭极点实部或减小虚部的方法予以降低或消除.这一结论对提高控制系统的定位精度和稳定性具有重要的参考意义.     

A model to examine the effect of loading conditions on scheduling rules in a job shop environment

Although a great deal of research has been carried out in the field of job scheduling this has generally been directed towards examining the benefits of particular rules and presenting improved algorithms. This paper examines how real job shop problems can be modelled and available scheduling rules examined for particular capacity loading conditions. A model of a medium-size production job shop is developed and it is shown that, for their particular shop layout and job mix, the performance and ranking of particular rules with respect to certain criteria, change with shop conditions. The model developed can easily be applied to a wide range of job shop situations and once performance charts have been produced for those scheduling rules available, they can be used to aid the existing scheduling system whether manual or computer based.     

隧道窑计算机模拟的研究

为解决隧道窑存在的非优化问题,采用系统工程观点分析隧道窑系统,建立了系统结构模型,并对主要研究内容、描述变量、广义数学模型、模拟模型、模拟系统及模拟试验等进行讨论．模拟系统由数据库、数据分析、动态模拟及结果分析、计算机辅助设计等子系统组成,具有综合利用所有资源、交互式建模、动态模拟实验及结果分析、辅助设计等功能．利用计算机模拟实际或虚拟隧道窑系统,进行热工理论研究,对隧道窑的烧成制度、系统结构设计、控制策略及方法、控制系统等方面进行优化,可提高设计与运行水平．     

基于图论和拓扑的三相电力系统故障中的Z回路构造

本文研究了如何利用图论和拓扑构造Z回路矩阵,以便分析带有故障的三相电力系统.可靠的电力供应增长需求促进了人们使用计算机进行电力系统分析.电力系统分析对于故障分析,特别是电力系统的保护和控制起着非常重要的作用.应用图论原理构造的不产生回路关联矩阵的Z回路,优于网络分析和电路设计中使用的其它方法.本文通过某些拓扑关系、线形...     

基于本体的FPBS设计模型研究

机械产品概念设计模型及其计算机辅助设计是目前研究的重点和热点问题.通过讨论提出了基于功能-原理-行为-结构(FPBS)模型的机械产品概念设计过程,研究了FPBS模型元素的语义关系,为模型的应用打下基础.对FPBS模型的知识系统运算需求进行了分析,表明本体能够有效地应用于FPBS模型的知识系统运算.据此提出了基于本体的FPBS模型,并进一步构建了FPBS本体模型系统.实例表明,该模型可以有效地应用于机械产品的计算机辅助概念设计.     

半实物仿真的电加热炉系统辨识与模糊控制

以电加热炉为实验对象,建立基于MATLAB/Simulink的电加热炉炉温半实物仿真控制系统.通过系统辨识方法得到电加热炉的准确数学模型,使用模糊PD控制策略,先通过计算机仿真方式得到合适的控制器规则和参数,再将此控制器应用到对电加热炉的实际控制当中,对电加热炉的炉温进行控制,达到了较为理想的控制效果.实验表明,半实物仿真方法在系统建模和设计控制器、寻找合适控制器参数等方面具有方便、准确等优点,可以广泛应用到工业控制的压力、液位等其他方面的控制.     

Three Dimension Monte Carlo Simulation of Austenite Grain Growth in CGHAZ of an Ultrafine Grain Steel

In the present research Monte Carlo technique was used to simulate the grain growth in heat-affected zone(HAZ) of an ultrafine grain steel. An experimental data based (EBD) model proposed by Gao was used to establish the relation between tMCS and real time temperature kinetics in our simulation. The simulations give out the evolution of grain structure and grain size distribution in HAZ of the ultrafine grain steel. A Microsoft Window based on computer program for the simulation of grain growth in the HAZ of weldment in three dimensions has been developed using Monte Carlo technique. For the system, inputting the temperature field data and material properties, the evolution of grain structure, both image of simulated grain structure and numerical datum reflecting grain size distribution can be produced by the program. The system was applied to the ultrafine grain steel welding, and the simulated results show that the ultrafine grain steel has large tendency of grain growth.     

X射线测量板材厚度系统研究

 传统测厚系统中采用工控机或PLC,数据处理慢,人机交互性差.针对这些缺点,对AT mega 16单片机在板材测厚仪上的应用进行研究,并比较了传统的以工控机为核心的电控系统与以AT mega 16单片机为电控核心的系统的优缺点.详细介绍了测厚仪电控系统的组成和原理,同时对基于Delphi的测厚数据的处理方法进行了说明.实践表明,该系统控制结构简单,有较高的运行效率和可靠性.     

Numerical simulation of coating growth and pore formation in rapid plasma spray tooling

Rapid plasma spray tooling (RPST) is a process that can quickly make molds from rapid prototyping or nature patterns without limitation of pattern's size or material. In this paper, the process of coating growth and pore formation in RPST has been analyzed by numerical simulation. The objective of this work was to determine the porosity in plasma sprayed coatings and verify the developed computer model, which might serve for future thermal residual stress studies of plasma sprayed coatings. The analysis was divided into two steps: particle flattening and coating growth. In the analysis, a ballistic model was used for modeling the in-flight powder particles. The method allows for the calculation of off-normal spray angle, which is common in plasma spraying of engineering components. Also, a set of rules for coating growth as well as pore formation in the coating has been proposed. Based on these works, a computer program was developed to calculate the effects of process parameters, such as gun scanning velocity, spray angle, etc., on the porosity of the coating. Finally, an experiment was carried out to verify the effects of spray parameters on the porosity. The results agree with the prediction of the model.