常规近场声全息（Near-field acoustic holography,NAH）中,为减小算法误差对结果的影响,要求全息测量孔径必须大于声源面积。由于要求的全息孔径较大,导致该技术测量工作异常繁琐以及在大尺寸结构上应用困难。为解决此问题,以全息声压近场外推为基础的Patch近场声全息技术（Patchnear-field acoustic holography,PNAH）发展起来。根据声场的球...
压电陶瓷（Piezoelectric ceramic,PZT）是组成超声波电动机定子的核心元件,其性能的优劣将直接影响超声波电动机的输出性能。为了研究PZT对超声波电动机定子特性的影响,利用有限元法建立超声波电动机自由定子的机电耦合动力学模型,利用该模型重点研究PZT厚度、极化分区形式、极化不均匀性以及PZT开路和短路条件时对定子动态特性的影响,并提出基...
金属磁记忆检测是无损检测领域的新技术。为探索以磁场梯度为判据的磁记忆检测方法,采用自制的专用磁场梯度检测仪,在地磁场环境对棒状低碳钢进行拉伸试验。结果显示磁场梯度与应力的关系随测量方法不同有很大差异。当将试件原位放置在拉伸机上测量时,磁场梯度与应力之间没有确定的关系;当将试件从拉伸机上取下测量时,磁场梯度与近期曾经受到的...
为解决碳纤维增强复合材料（Carbon fiber reinforced plastics,CFRP）孔隙率超声衰减法检测中,理论值与试验值存在差异的问题,基于随机介质理论,建立CFRP孔隙特征的数学描述方法。该方法利用极值搜索法对椭圆形自相关函数随机介质构造方法进行改造。通过正交试验分析各构造参数对随机孔隙构造结果的影响,并利用CFRP试样的大量孔隙形态及分布统...
以自由锻造操作机的一次锻打工况作为研究对象,建立锻造操作机＂锻造-机械-液压＂多领域耦合动力系统模型。基于模块化建模思想,模型中锻造子系统,机械子系统和液压子系统均采用状态方程统一表达,通过定义子系统间的输入输出关系,可耦合成系统的动力学模型。利用此模型对锻造操作机一次锻打过程中的顺应过程进行描述和分析,揭示了顺应运动应分为...
利用材料微观组织结构仿真软件ProDesign生成的颗粒增强复合材料微结构样本,包含大量的Voronoi晶粒与椭球颗粒,被用于模拟真实的复合材料微结构,以研究各向异性与局域性对复合材料微结构力学性能的影响。通过对商业有限元软件ABAQUS的二次开发实现对颗粒增强复合材料微结构细观应力的数值计算。计算机模拟试验证实,增强相颗粒与基体材料的刚度不...
基于能量守恒和质量守恒原理,并依据能量最小化理论,推导出全熔透钨极惰性气体保护电弧焊（Gas tungsten arc welding,GTAW）熔池自由上、下表面变形的控制方程组,并探讨与文献给出的熔透熔池上、下表面变形控制方程组的异同,给出控制方程组中将熔池上表面变形和下表面变形耦合为一个统一整体的拉格朗日参数的求解方案。分别对GTAW焊接不锈钢和...
针对板材冲压成形有限元模拟存在的不足,采用一种新的数值方法——无网格法对方盒形件拉深成形进行数值模拟研究。建立基于无网格法的板材冲压成形力学控制方程。采用材料形函数避免影响域和形函数的频繁更新。通过改造无网格形函数获得动可容形函数,该形函数具有插值性,通过对全域内的节点形函数进行重新构造,可精确施加复杂问题的本征边界条件...
针对环锤在使用过程中易出现裂纹、断裂、耐磨性差及使用寿命短的缺点,通过成分优化、新型铁砂造型—螺旋环冷铁的消失模铸造工艺及沉淀强化热处理工艺设计,成功开发一种以普通高锰钢为基础添加合金元素,经复合变质处理后,初始硬度达210HB,冲击韧度在215J·cm^-2以上的高耐磨钢。研究结果表明,该钢经多元微合金化、复合变质处理后,奥氏体基内形成...
从强干扰、高压、大电流的恶劣工作环境中,获得逆变焊机有用信号,是全数字焊接电源研发和工艺评判的关键。在分析研究脉冲宽度调制（Pulse width modulation,PWM）驱动原理的基础上,提出先对逆变焊机PWM驱动信号级的电流信号进行去噪,进而实现整个焊接电流信号的噪声滤除方法。构建硬门限阈值函数对信号进行小波分解,对小波分解的详细系数集去噪...
准确预测长寿命结构在其服役期内的剩余强度,是当前结构设计工程师面临的一个重大课题。而裂纹扩展过程中,精确的载荷—位移曲线将为这一问题的突破提供一种非常高效的方法。为此,在考虑厚度效应的断裂韧度与阻力曲线理论基础上,对含穿透裂纹板在裂纹扩展过程中的载—荷位移曲线进行理论与试验研究。用卡氏定理导出含驻止裂纹试件承受载荷作用时...
利用带有加热装置和同步组装系统的分离式Hopkinson压杆装置对纯铁进行宽温度范围（293～1073K）、高应变速率（2000～8500s^-1）下的动态力学性能测试试验,获得材料在不同温度和应变率耦合作用下的应力—应变曲线,从中探讨温度和应变率对纯铁塑性流动应力的影响机制。研究表明,纯铁具有明显的热软化效应、应变率强化效应和应变强化效应,流变应...
传统的无级变速传动系统最佳经济性控制策略只考虑使发动机工作在其效率最高的工作点,并没有考虑无级变速器（Continuously variable transmission,CVT）效率对系统燃油消耗量的影响,而实际上无级变速器效率随其工况的变化在70%到95%之间变化,对系统燃油消耗量的影响是不可忽略的。在分析系统燃油消耗量与发动机效率和无级变速器效率之间关系的...
高速列车会车时产生的空气压力波动会给交会车辆的侧窗造成很大的冲击,有可能出现破窗事故,给乘客和列车运行带来安全隐患。以三维、非稳态、粘性雷诺时均方程和k-ε两方程紊流模型为基础,采用移动网格的有限体积数值计算方法,仿真分析5种车速（200km/h、250km/h、300km/h、350km/h、400km/h）条件下明线和长隧道内等速会车的动态过程。得到侧窗...
为深入研究车辆空气悬架的性能,在悬架系统动力学模型的建立和仿真计算过程中,需要考虑空气弹簧的刚度随弹簧载荷和工作高度改变而变化的特点。根据空气弹簧的动态特性试验数据构成一簇有规律曲线的特点,分别以弹簧工作高度和初始载荷为自变量进行两次曲线拟合,用非线性曲线拟合方法代替气体状态方程,得到空气悬架使用条件下空气弹簧的刚度工作...
提出一种新型微小型平板毛细抽吸两相流体回路（Capillary pumped loop,CPL）的蒸发器结构,使其能够适应高热流密度散热的要求。分析蒸发器由于微型化后侧壁导热对系统传热能力的影响。建立新型蒸发器毛细多孔芯内的传热传质数学模型和液体补偿腔的流动与传热模型以及蒸汽槽道和金属外壁区域的导热模型,并用SIMPLE算法对蒸发器进行整场耦合求解...
为实现高效燃烧和低NO。排放，在一台1000MW对冲燃烧烟煤锅炉上进行燃烧优化调整试验，测量炉膛烟气温度分布，研究煤种、省煤器出口氧量、燃尽风量、燃烧器及燃尽风风门开度、燃烧器投运方式和负荷等因素对燃烧和NOx排放的影响规律。试验表明，省煤器出口氧量和燃尽风量对锅炉效率和NOx排放有较大影响，二者分别保持在3．0％和750t／h时运行效...
以国内某300MWe级核电站冷却剂泵为对象,从安全性出发,利用流固耦合技术,通过求解流体和固体耦合方程,对稳定工况下的叶片应力进行计算和分析。理论分析表明,主泵动静叶片的应力主要包括离心力引起的拉应力、流场压力引起的弯、扭应力和温度场产生的热应力;通过对计算结果进行分析,得到结论：最大米塞斯等效应力发生在固支约束处,叶片应力不具有...
微型轴流风扇是计算机等电子设备的重要散热部件,当前随着计算机尺寸变小而运算速度的提高,其发热量也随之增加,这对微型轴流风扇的气动设计提出更高的要求。相似设计作为一种重要而有效的设计方法,已广泛运用于大中型风扇的气动设计中,但其在微型轴流风扇的应用尚未广泛开展,其主要原因是微型轴流风扇内部的流动位于Re数非自模区,用于大中型风...
为得到诱导轮内部的速度场、压力场及湍流场的分布规律,在基于SIMPLEC算法上,采用了雷诺时均Navier-Stokes方程（简称N-S方程）控制方程和修正了的k-ε湍流模型,对两种结构参数的双叶片诱导轮进行了内部三维不可压湍流流动数值计算。计算结果表明诱导轮最容易发生汽蚀破坏的位置在进口外缘处,计算结果还表明增加诱导轮叶片轴向距离及导程有利于提...
提出液压系统方案设计的能量特征状态模型。以定性矢量的形式描述液压系统的能量特征,将一个完整的液压系统分解为若干个单动作子系统进行设计;将液压元件与其在系统回路中的使用方式相结合定义两类基本变换单元作为新的系统设计功能选择单元,并以功能分析为基础构建两类基本变换单元的定性矩阵表达;建立单动作子系统方案设计模型,将单动作子系...
能量调节器是基于能量调节的电液变转速控制系统的关键部分,它的能量调节效果直接关系到系统控制性能的好坏。能量调节器的结构虽然并不复杂,但是它包括蓄能器、比例节流阀、溢流阀这样的强非线性元件,增加了分析和设计的难度。推导出能量调节器的数学模型并对其进行静态特性分析,将数学模型进行线性化得到能量调节器的传递函数,通过传递函数分...
为实现深海pH探测电极的在线自校正,按异重流原理设计一种三维结构的新型深海pH探测电极腔。在腔体内设置上、下两个出水口,利用重力分层实现探测电极腔内重液和轻液间的高效驱替：重液驱替轻液时,重液在重力作用下形成底部异重流,将轻液从上出水口压出;轻液驱替重液时,轻液在重力作用下形成上层异重流,使重液从下出水口排出。运用计算流体动力...
基于新Dirichlet先验分布,建立一种适合小子样复杂系统异总体可靠性增长分析的Bayesian模型。充分利用先验信息和阶段试验信息,结合产品研制的试验数据,利用最优化方法研究新的Dirichlet先验分布容易定量和衡量先验参数确定的方法,解决了超参数物理意义不明确难以确定问题。通过变量替换的Gibbs抽样简化了后验推断,合理估算出当前阶段和后续试验...
在对新结构进行可靠性设计分析时,概率可靠性模型和模糊可靠性模型对数据信息要求较高。为了充分利用结构的不确定性信息以弥补数据的不足,在采用区间变量描述结构不确定性参数的前提下,研究不确定性参数的容差与偏差之间的关系及其对结构可靠性的影响方式,提出一种基于容差分析的结构非概率可靠性模型。进而,以结构应力—强度干涉模型为基础,分...
基于以可靠性为中心的预防性维修计划对生产的重要性及其制定的复杂性,分析生产设备各单部件最优预防修策略。为了减少维修停机损失,将多个维修作业按照机会维修阈值进行归并。在此基础上分析系统维修费用构成和系统有效度,并以系统总体维修费用最小化、系统有效度最大化为目标,建立多部件成组预防修策略优化模型,提出多部件设备非周期预防修计...
由于测量不精确、信息不完备以及信息包含噪声等原因,工作流的时间信息会具有不确定性。针对不确定性情况下工作流时间建模和分析的实际需求,基于可能性理论,给出扩展模糊时间工作流网（Extended fuzzy timing work flownets,EFTWFN）定义,实现对不确定性时间信息的全面描述。在考虑资源约束情况下,提出一种工作流多过程EFTWFN模型的推理分析方...
工程特性最终重要度的确定是质量屋构建过程中的一个关键步骤。为了以一种经济的方式实现工程特性表现的改进目标,提出基于平衡记分卡的工程特性最终重要度确定方法。在该方法中,根据工程特性表现的竞争性评价,建立一个基于竞争性评价的工程特性重要度确定的优化模型,并通过拉格朗日函数的构造求解此模型;通过平衡记分卡、比例标度法和层次分析...
针对于复杂多变的网络化制造环境,如何有效解决动态多变的质量波动监控、波动异常诊断分析与适时的工序调整是网络化制造企业实施工序质量控制过程中面临的难题。基于此,提出质量预防—分析—诊断—调整于一体的面向网络化制造的智能工序质量控制模式,给出其功能体系结构。该模式综合运用相似制造论、统计过程控制、神经网络等理论与技术,建立智...
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