随着海洋战略在我国的重要性日益突出，同时随着工程技术的不断发展，传统的机械工程学科在与其他相关学科交叉、融合的基础上，派生出一支新的重要研究方向——海洋技术。针对当前对“海洋技术”定义不清与范畴模糊的现状，明确地提出海洋技术的定义，探讨其技术范围。开展海洋技术的分类研究，提出海洋技术可分类为海洋基础技术、海洋相关技术...
近年来，国际社会关于深海矿产资源开发的竞争急速加剧，与此相适应，深海采矿技术及装备的研发也再度引起了世界主要工业国家与新兴工业国家以及一些国际大型企业的高度关注和投入。针对深海采矿技术与装备的不同发展阶段，分别介绍连续链斗法、穿梭艇式、水力（气力）管道提升式三种典型深海采矿系统的组成及发展现状。分别从海底固体矿产资源...
从能量的角度出发，引入黎曼几何和仿射联络，基于微分几何理论建立混合驱动水下滑翔机动力学微分几何模型。基于上述模型，分析混合驱动水下滑翔机系统驱动方式、姿态调节方式及其航行过程中所受外部力与力矩作用，同时针对目前所研制的混合驱动水下滑翔机纵垂面“之”字形剖面滑翔运动进行数值模拟分析，得到控制输入量与混合驱动水下滑翔机运...
化学机械抛光（CMP）是集成电路制造的一个关键工艺步骤。随着晶圆尺寸增加至300mm，对CMP全局平坦化效果的要求越来越高。目前人们对CMP机理的认识多集中在晶圆表面材料的去除机理，而对全局平坦化机理的研究很少。本文在CMP装备研发和在线测量系统研制的基础上，以流体作用为切入点，对300mm晶圆CMP过程抛光接触面的流体润滑行为和晶圆状态进...
海水液压技术由于其与海洋环境相容、具有海深压力自动补偿功能、运行成本低、工作介质易处理、难燃、系统组成简单、清洁等优点，已在国内外的深海装备中得到了成功应用。介绍海水液压技术的优点及国内外研究简况。分析液压元件与系统采用海水直接作为工作介质所面临的关键技术问题，同时分析深海环境对元件的性能产生影响，包括海深压力和温度...
为实现低频率段对热障涂层（Thermal barrier coating，TBC）的微波无损检测，利用同轴探头在0～17GHz工作频率范围内对热障涂层的厚度、孔隙率和金属基体表面的裂缝进行微波无损检测理论仿真，对检测中的参数敏感性进行研究，从而提高检测的灵敏度，防止漏检现象的产生。采用CST微波工作室对检测中同轴探头的尺寸和热障涂层的厚度等参数的检测...
对含有阴影的物体表面快速三维重建问题，提出一种融合阴影恢复形状（Shapefromshading，SFS）数据与旋转对称激光三角传感器数据的基于单幅灰度图像的快速智能测量方法。针对SFS方法重建过程中出现的二义性问题，利用旋转对称激光三角传感器的关键数据对其进行修正。同时针对旋转对称激光三角传感器对未知物体表面需要逐点测量，测量速度慢的问...
由于声波在空气介质中的衰减及气固界面巨大声阻抗差导致空气耦合超声透射信号信噪比差，大大影响检测结果的可靠性及缺陷定量精度。针对上述问题，基于雷达系统相位编码脉冲压缩技术的基本原理讨论匹配滤波器的设计及其在空气耦合超声检测中的实现，分析不同巴克码信号、带宽及载波周期数对脉冲压缩效果的影响，并以玻璃纤维复合材料（Glass fi...
为研究单带式水平铸造结晶器内熔体在静磁场制动下的流动行为，基于有限体积法建立一个描述水平薄带连铸结晶器内电磁场．凝固传输过程耦合的三维数学模型。通过把磁场和凝固传输过程原本相互影响的双向耦合过程简化为静磁场对凝固传输过程的单向作用，采用间接耦合法计算电磁．凝固传输过程，分别以ANSYS计算的两种外形的真实磁场和文献中所用...
针对考虑细观构造特性的纳米复合陶瓷材料宏观强度预测问题，开发基于序列图像的多相材料细观构造有限元重构方法，建立可以准确反映Al2O3／（WTi）C纳米复合陶瓷材料细观构造的三维有限元模型，并且利用统一强度理论建立可考虑线性硬化的弹塑性本构模型，编写用于强度预测的有限元程序。假设各组分相均为刚塑性材料，考虑统一强度理论各种退化...
注塑成型加工过程数值模拟广泛使用聚合物熔体的黏度模型，其数据拟合是一项重要工作。为降低传统迭代算法对初值的严苛要求，消除迭代过程中可能出现的病态矩阵现象，提出基于黄金分割法的拟合算法。拟合采用直接搜索法，不需要对目标函数进行求导运算。搜索过程分轮次进行，每一轮搜索在一组正交的可行方向上依次进行。在每一个可行方向上，利...
与目前常用的环类零件生产工艺相比，基于环形铸坯的短流程铸辗复合成形新工艺具有节约材料和能源、缩短工艺流程等优点。以轴承环件常用的42CrMo钢为研究对象，探讨基于环形铸坯的轴承环件辗扩成形机理和工艺。借助于热力模拟试验和组织测试分析，揭示42CrMo钢在热变形条件下组织演变机理和规律；通过理论分析与数值模拟，研究铸坯环件辗扩成形...
研究混装球栅阵列（Ballgridarray，BGA）回流焊后产生的残余应力对热循环寿命产生影响。根据Sn63Pb37／Sn3．OAg0．5Cu均匀混装BGA封装实体，建立有铅和混装BGA封装体ANSYS有限元模型。通过加载不同峰值温度（220～265℃）和不同降温速度（1～6℃／s）的回流温度曲线后，得到BGA封装体焊点残余应力、应变。随后选取峰值温度243℃、降温速度3℃...
由于大型直缝焊管的特殊性，多采用三点弯曲多次矫直的方法修正其直线度。基于平面弯曲弹复理论及过弯矫直等价原理，给出基于管件初始挠度曲线分布的理论矫直弯矩，施加该理论弯矩可将管件一次性完全矫直。为方便工业应用，将该弯矩离散线性化，提出多点弯曲一次性矫直控制策略，并给出相应的工艺参数的确定方法。通过实测大型管件挠度分布，建...
复合共晶体的断裂是开始于危险点的微观损伤的累积结果。其损伤特征与复合共晶体内纤维的分布形式有关。基于损伤余自由能表达式，定义纵向、横向和剪切三个损伤变量；根据含同向平行纤维复合共晶体的微观结构特性，确定损伤变量表达式，并计算损伤柔度张量。基于损伤柔度张量和复合共晶体的局部应力场，分析损伤应变场的分布规律并确定最大损伤...
超高压管式反应器是管式超高压聚乙烯装置的关键设备，其端部通常为夹套与反应管的过盈配合连接结构。利用电阻应变测量技术，针对某石化厂发生疲劳断裂的超高压管式反应器端部结构应力场开展试验研究，采用应力释放法获得过盈配合后的局部应力场数据，在此基础上，建立基于ANSYS软件的有限元模型，并与试验数据进行对比分析。结果表明，端部结...
以往对于卷取过程钢卷内应力的计算，都是将钢卷看作弹性厚壁筒或者弹性组合筒进行推导求解的。而实际上，热轧带钢一般厚度较大，带钢沿周向具有明显的非圆特征，如按圆形曲线来处理，计算误差将较大。为此，针对热轧带钢卷取过程中随着带材厚度的增加钢卷内部带材沿着周向非圆特性更为明显、而以往所采用的周向对称的闭合圆筒类模型不但与带材...
依据灰铁钢锭模的铸造工艺制作试样，通过试验手段，模拟其服役热历程，分析微观组织、力学行为与使用寿命的关系。重点考察不同热作用历程后铸铁的石墨基体与拉伸性能的变化规律。研究发现，珠光体灰铁试样在400℃附近存在抗拉强度随温度升高而增大的反常区，并认为这可能与预先热模拟处理后造成的内耗变化有关。试样经800℃保温3h并控温冷却后...
随着列车运行速度不断提高，轮对质量、转动惯量以及轮轴弹性对轮轨系统振动影响越来越明显，在车辆-轨道耦合系统动力学研究中不应再被忽视。利用假设模态法，得到带有集中质量及转动惯量的弹性车轴振型函数，与等直梁的振型函数进行对比，并在此基础上建立考虑轮对弹性振型的车轴模型和车辆系统动力学模型。采用数值计算方法，得到扁疤激励下...
轮胎-路面附着系数的识别对汽车动力学状态观测和稳定性控制起着至关重要的作用。汽车电子稳定控制系统（Electronic stability control，ESC）要求在车辆进入失稳危险工况之前能够实时精确地获得路面附着特征，这对算法的实用性和可靠性要求苛刻。为此，提出一种基于横摆角速度偏差和侧向加速度偏差的车辆非线性度双表征量法，全面地反映车辆转...
本文旨在提出一套高性能风力发电机的设计准则，包含高效率、高感应电动势、低电压谐波失真、低转矩涟波及低顿转转矩为目标，利用田口法及磁石修弧技术作定子与转子之优化，并用同一电机结构由外部接线来改变双三相及六相绕组，在低风速时二组三相绕组可串联以提高输出电压；而在高风速时则可采并联方式，其优点为当其中一组故障时，则另外一组...
电磁阀为涉及机械、电、磁和热等多物理场耦合复杂异构系统，其寿命和可靠性很大程度上取决于运行过程中产生的热。基于对某自动变速器液压比例电磁阀的结构和工作原理分析，采用二维轴对称有限元法，建立电磁阀的多物理场耦合热力学模型，仿真两种使用环境中不同工作电流下电磁阀内部的热变形及温度分布。仿真结果表明，使用环境和工作电流导致...
为兼顾智能车辆车道识别的鲁棒性和实时性，在摄像机采集的平面车道图像中确定纵横两个方向的二维约束，通过对该二维约束下的局部图像区域进行车道检测，以实现路面车道线的识别。为提高在不同光照条件下车道识别的鲁棒性，提出基于自适应图像闽值的车道识别方法。该方法以车道图像二值化后得到的车道横向宽度为依据，判定之前的二值化阂值是否...
液滴撞击壁面时，液滴与壁面问产生的气泡及其变化对液滴在壁面上的后续运动具有重要的影响。利用相界面追踪的复合Level Set-VOF方法和壁面润湿模型，通过气液两相流动与固壁相互作用的耦合求解，对液滴撞击壁面时气泡的产生及运动进行了研究。研究结果表明，撞击速度较大时，液滴与壁面间气体的压力远大于液滴内压力以及接触线附近区域液体和...
两级自动复叠低温冰箱在科研和日常生活中逐渐增多，研究并提高其制冷系统性能具有重要作用，节能环保特性的研究也具有重要意义。单级压缩两级自动复叠制冷循环采用非共沸混合制冷工质，根据工质在低温冰箱内的压力温度变化和气液平衡关系实现低温环境。利用制冷工质物性分析软件NISTRefprop8．0，对两级自动复叠循环的空间压焓图和焓．浓度图...
基于“相对性原理”，建立一个描述颗粒准定常运动的数值计算模型，并结合计算流体力学（Computational fluid dynamics．CFD）技术，数值研究在方形截面的微通道内，球形颗粒所受惯性升力的空间分布特征，揭示颗粒的尺寸对这个惯性升力的影响特点。研究结果表明，惯性升力沿通道半径方向呈现出极具规律性的空间分布特征：靠近管轴附近，惯性升...
针对某台具体的机械设备进行运行可靠性评估是个性问题，基于大样本条件并依赖概率统计数据得到的平均可靠性难以满足个体设备的运行可靠性评估需求。归纳传统可靠性理论应用于机械设备运行可靠性评估时面临的问题，回顾相应的改进方法。阐述以动态建模与故障机理分析、信号处理与故障特征提取为理论基础的机械设备运行可靠性的技术内涵，赋予运...
结构疲劳全寿命可分为裂纹萌生和裂纹扩展两个阶段，裂纹萌生寿命和裂纹扩展寿命的预测通常分开进行，很少有理论能将两者合二为一。结合CHABOCHE提出的非线性损伤理论，对Paris公式进行修正，将其扩展至全寿命阶段；建立损伤累积与裂纹长度关系模型，分析分级加载对损伤累积的影响。计算结果表明，提出的Chaboche-Paris全寿命模型对无初始裂纹...
针对贝叶斯网络方法存在的贝叶斯网络模型和节点条件概率表难以构造、根节点故障率和故障概率数据难以精确获取等不足，以及T-S故障树分析方法存在的计算复杂、不能进行反向推理等不足，提出基于ToS故障树和贝叶斯网络的模糊可靠性评估方法：利用T-S故障树构造贝叶斯网络模型、T-S门规则构造节点条件概率表；用模糊数描述节点的多种故障状态，模...
针对制造过程中的多因素工序质量诊断问题，提出一种基于二分法的工序质量诊断算法。通过对质量因素集合逐次进行折半划分，构造质量因素集合的完全二叉树结构，以完全二叉树中每一节点对应的质量因素子集合为非控因素，构建父节点对应的中间质量指标关于选定非控因素集合的选控图，构成多因素工序质量诊断体系。在对异常质量因素进行诊断时，通...
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