航天飞船座椅着陆缓冲系统的力学模型

为了分析载人飞船返回舱人椅系统着陆过程特点和减小其冲击过载,建立了一个典型缓冲系统的力学模型,给出了运动过程和主要评价指标的计算方法和公式,并通过典型工况进行了实验验证。讨论了部分边界条件、设计和评价参数对转动中心、头部加速度峰值、做功和行程的影响。结果表明,减小缓冲力阈值,可以减小座椅的胸背向加速度,但对头盆向加速度影响不大;水平速度和加速度会影响到缓冲器的工作特性,通过减小初始速度和输入加速度可以降低各个方向的过载。     

包装设计中最佳状态参数计算

本文提出了商品在某一高度自由落下时,商品最小冲击加速度的计算方法,并得出在最佳状态下(即商品所受冲击加速度 G 值最小时)缓冲系统应具有的初始弹性系数 k。和最大位移 Xm,从而为缓冲系统设计提供必要数据。     

基于遗传算法的运输问题最优解研究

用表上作业法求解运输问题计算量很大,且收敛速度较慢.本文用遗传算法求解运输问题,通过选择恰当的编码方案和遗传算子,求运输问题的最优解.通过实例说明了基于遗传算法的产销平衡的运输问题及求解过程.     

基于特种纸的复合材料缓冲包装结构设计方法研究

采用传统方法设计的缓冲包装结构以发泡聚苯乙烯为缓冲包装材料,材质较硬,不易降解和回收,不满足当前的环保需求,无法有效避免复合材料损伤。提出一种基于特种纸的复合材料缓冲包装结构设计方法,将蜂窝-瓦楞特种纸作为复合材料的缓冲包装材料。介绍了蜂窝-瓦楞特种纸的优势,依据复合材料的产品特性和包装规定,确定缓冲包装结构方案。通过详细分析全面缓冲结构和局部缓冲结构,完成复合材料缓冲包装结构设计。通过获取离散时间点位移、速度与加速度,实现复合材料跌落过程的数值模拟,验证所提设计方法对复合材料的保护性能。实验结果表明,改进的方法能够有效保护复合材料,满足环保要求。     

立方非线性弹性材料的缓冲设计

通过对立方型非线性材料缓冲性能理论的研究,得到了缓冲材料的最大位移、最大加达度以及冲击作用时间,进而计算出缓冲衬垫结构尺寸的关系式,为缓冲设计提供了依据．     

关于强化缓冲算子的研究

通过对缓冲算子的研究,构造了几类强化缓冲算子等若干个具有普遍意义的实用强化算子,并研究了其特性及各种缓冲算子之间的内在关系,从而使序列前一部分增长（衰减）速度过慢,而后一部分增长（衰减）速度过快的冲击扰动系统数据序列在建模预测过程中常常出现的定量预测结果与定性分析结论不符的问题得到有效解决。     

关于强化缓冲算子的研究

通过对缓冲算子的研究,构造了几类强化缓冲算子等若干个具有普遍意义的实用强化算子,并研究了其特性及各种缓冲算子之间的内在关系,从而使序列前一部分增长(衰减)速度过慢,而后一部分增长(衰减)速度过快的冲击扰动系统数据序列在建模预测过程中常常出现的定量预测结果与定性分析结论不符的问题得到有效解决。     

风井缓冲结构参数对地铁列车气动性能的影响

随着地铁列车速度不断提升,列车高速通过隧道风井(缓冲结构)时隧道内交变压力显著增加,会对列车内乘客造成严重影响。本文采用滑移网格方法,通过模拟地铁列车由车站开始加速并以最大速度通过隧道风井缓冲结构过程的气动性能,分析风井缓冲结构的参数对隧道内交变压力的影响规律。研究结果表明：列车表面压力数值计算结果与实车试验结果较吻合。风井缓冲结构可以有效减小列车通过风井时的压力变化幅值,风井前缓冲结构对列车通过时的压力变化率影响较大,而对列车压力变化幅值影响较小,风井后缓冲结构可以有效减缓列车通过风井过程的压力突变。随着缓冲结构横截面积增大,列车通过风井时的压力变化幅值呈减小趋势,但不同缓冲结构下列车表面压力差异较小。当缓冲结构总长度一定时,随着风井后缓冲结构长度增加,列车表面压力变化幅值呈减小趋势;当风井后缓冲结构的长度由0 m增加至50 m时,头车表面压力幅值减小21.5%。     

落石冲击荷载在缓冲土层中的扩散特性研究

常见的落石防护结构如拦石墙、棚洞等往往上覆一定厚度的缓冲土层,以避免落石直接冲击结构造成结构损坏,因此落石冲击荷载在缓冲土层中的扩散特性成为落石防治结构设计必须考虑的重要因素之一.室内物理模型试验与颗粒流程序数值仿真模拟相结合,对不同落石半径、坠落高度、缓冲土层布置条件下落石冲击荷载在缓冲土层中的扩散形式和扩散角度进行了分析.结果表明:落石冲击荷载在缓冲土层中一般以圆锥形进行扩散,不同的缓冲土层材料中其扩散角度存在一定差异;数值仿真模拟与试验结果基本一致,误差在5%～10%之间;与已有的研究成果相比,扩散角均与缓冲材料的内摩擦角相关,但本次研究发现其扩散角度相对偏大.     

断路器弹簧操动机构的等减速阶梯型缓冲器设计

针对断路器弹簧操动机构中被缓冲对象复杂、难以最小化系统机械冲击的问题,提出一种规划动触头运动求解缓冲器结构参数的方法,对侧切式阶梯型缓冲器的活塞进行设计。以某CT-IV型弹簧操动机构为例,建立缓冲器作用时操动机构的等效动力学模型,设计动触头的等减速运动规律,结合运动学分析,计算缓冲器应当提供的理想缓冲力。为保证实际缓冲力与理想缓冲力接近,根据缓冲器的缓冲动态特性,将缓冲器活塞铣面长度的设计问题转换为最大铣面间距及最小铣面长度的取值问题,根据中间位移的缓冲力与理想缓冲力相等求解每级铣面的间距。采用ADAMS与MATLAB联合仿真搭建的弹簧操动机构虚拟样机模型对设计结果进行验证,结果表明:与在运缓冲器相比,设计缓冲器断路器分闸特性曲线中的缓冲时间增加了0.005 s,缓冲末速度减小了63%,分闸特性曲线更加平缓,且未出现动触头在开断区间内停止的现象,符合实际要求。     

基于布谷鸟搜索算法的弹性力学边界条件识别

二维弹性力学Cauchy边界条件反问题的可进入测量部分边界上的全部面力和位移边界条件均已知,难进入测量部分边界上的所有边界条件需要求解。基于边界元方法,采用多项式函数近似未知的面力边界条件,将该反演问题转化为多项式系数识别问题。目标函数定义为已知边界上面力的计算值和给定值之间的最小二乘误差,利用布谷鸟算法最小化目标函数,实现对待求边界上面力边界条件的数值反演。未知位移由反演得到的面力结合其他已知边界条件代入正问题中求解得到。比较了未采用多项式和采用多项式近似的计算结果,并分别讨论了鸟巢数量、多项式阶数及测量误差对数值反演的影响。数值算例验证了布谷鸟算法联合多项式近似可准确有效地求解弹性力学Cauchy边界条件反问题。     

反平面弹性圆形域边缘裂纹奇异积分方程方法

在反平面弹性情况下，采用在裂纹位置处放置分布住错的方法模拟裂纹，导出了求解圆域或含圆孔无限大域中多边缘裂纹问题的奇异积分方程．首先给出反平面弹性情况下。无限大域中多裂纹问题的复势函数．通过引入补充项，消除无限大域中多裂纹问题的解在圆域边界或圆孔周界上的作用，得到了圆域边界或圆孔周界自由的多边缘裂纹问题的基本解．再由裂纹边界条件建立以分布位错密度为未知函数的Cauchy型奇异积分方程．数值计算时，利用半开型积分法则求解奇异积分方程，得出位错密度函数的离散值，进而计算裂纹尖端处的应力强度因子．最后给出了两个算例，其结果表明所采用方法是可行和正确的，所得结果可以应用于工程实际．     

液力变矩减速装置叶轮空转特性研究

液力变矩减速装置在不同工况下叶轮转速边界条件的确定是建立其CFD计算模型的基础,结合假设利用CFD模型确定了闭锁制动工况下导轮的状态,针对液力变矩减速装置牵引工况和制动工况下的叶轮空转现象,建立了CFD分析模型,应用析因设计与二次多项式拟合相结合的方法进行了叶轮空转转速的快速预测,确定了牵引工况下制动轮空转转速及制动工况下导轮空转转速边界条件,建立了液力变矩减速装置特性预测CFD模型,同时获得了泵轮转速与速比对稳态牵引工况下制动轮空转转速的影响规律,通过台架试验,验证了基于三维流动理论的牵引与制动特性预测仿真结果的准确性.      

空间网架结构边界约束对网架温度应力的影响

结合边界约束条件对网架温度应力的影响来控制网架结构边界条件的选型。分析了网架结构在弹性约束、固定和强迫位移条件下的总刚度矩阵处理方法；介绍了网架结构在均匀温度场变化下，由于杆件不能自由的热胀冷缩而产生了温度应力，同时阐述了它的分析方法。并且根据有限元理论和Visual Basic6.0编程语言编制了温度应力分析程序，针对具体的工程实例来探讨温度应力在边界的切线与法线方向约束条件分别选取固定、弹性、放松三种情况进行五种组合的条件下杆件温度应力的变化规律，从而确定了网架的边界形式。     

无限长条功能梯度材料自由边界运动裂纹问题

假设剪切模量和密度沿厚度方向连续且为指数形式模型,研究了含有限长裂纹的无限长条功能梯度材料在反平面剪应力荷载作用下的运动裂纹问题.利用非局部线弹性理论和Fourier积分变换方法,将混合边界值问题简化为对偶积分方程,最后通过Schmidt方法对裂纹尖端的应力场和位移场进行了求解.与经典理论的解答不同,裂纹尖端应力为有限值,其最大值随长条高度和裂纹的运动速度的增加而增加.     

影响电梯曳引能力的主要参数及其优化

为了提高电梯曳引传动的有效性，对影响曳引能力的3个主要参数轿厢质量系数、运动加速度和平衡系数进行分析．通过提出轿厢质量系数的概念，得出了最佳平衡系数的数学表达式．使动态和静态工况下有相同的曳引需求，得出了有实用价值的静载系数表达式．把制动过程与驱动过程同等看待，得到了制动过程中保证曳引传动不失效的合理的制动力矩．     

一种锂基高速轴承润滑脂的弹流拖动及流变特性研究

通过模拟滚动轴承的实际工况,得到一种锂基高速轴承润滑脂在不同工况下的弹流拖动系数,给出该脂拖动系数的数学模型,并对其流变特性进行分析,建立流变模型。结果表明:当载荷相同,速度由20 m/s增加到40 m/s时,拖动系数逐渐变小。当速度相同,载荷由20 N上升到135 N时,拖动系数增加至某一最大值之后减小。拖动力受润滑膜厚、滑滚比、平均极限剪切应力、接触圆半径和平均剪切模量的影响。润滑脂的平均极限剪切应力和速度呈显著的负相关关系,且和载荷呈正相关关系;润滑脂的平均剪切弹性模量与速度呈负相关关系。载荷超过转折载荷之前,润滑脂的平均剪切弹性模量与载荷呈正相关关系;载荷超过转折载荷之后,润滑脂的平均剪切弹性模量与载荷呈负相关关系。     

基于PAL的弹载图像采集系统设计

针对弹载图像采集面临的高噪声、高振动等恶劣环境,设计并实现了一种基于PAL制式,通过SPI串行接口进行数据存储的视频图像采集系统。从系统的设计思路、工作流程和硬件结构出发,采用乒乓缓存设计和流水线结构,解决了ADV7180的高速图像数据输出和串口FLASH存储器的低写入速度不匹配的问题。通过实验分析,本设计可以解决高低速存储介质中速度匹配问题,实现对高速图像数据精确的存储和记录,为后期图像恢复提供了可靠的数据。     

基于有限元法的重卡轮毂轴承单元温度场分析

以重卡轮毂轴承单元为研究对象,确定温度场分析的边界条件,建立重卡轮毂轴承单元与制动鼓的传热模型,利用Ansys Workbench有限元软件对重卡轮毂轴承单元进行温度场分析,得到重卡轮毂轴承在不同径向载荷和转速工况下的温度分布特征以及紧急制动、重复制动、持续制动3种工况下制动鼓对重卡轮毂轴承最高温度的影响。结果表明,重卡轮毂轴承最高温度随轴承径向载荷、转速的增大而升高,且转速的影响更为显著;3种制动工况都会对重卡轮毂轴承温度产生一定影响,但重复制动与持续制动工况对制动鼓与重卡轮毂轴承的最高温度影响显著。     

现代有轨电车碰撞脱轨影响因素

运用多刚体动力学理论对有轨电车与汽车在平交道口的碰撞进行仿真分析.研究结果表明有轨电车在平交道口受到汽车以20km·h-1的速度侧面撞击时,有轨电车的最大脱轨系数达到1.63,超过标准GB5599—1985中规定的第一限度(1.2),具有较大的脱轨风险.此外,撞击后有轨电车的动态响应以及脱轨风险在很大程度上受到碰撞边界条件的影响.当汽车撞击有轨电车前后两端头车时,被撞击车辆承受的横向碰撞力仅能通过一侧的车间铰接结构向其他车辆进行传递,导致有轨电车脱轨系数较高.随着汽车质量和撞击速度的增加,碰撞力显著增加,有轨电车的脱轨系数也逐渐加大.当有轨电车撞击点与车体质心间距的逐渐加大,被撞击车辆除了承受剧烈的横向冲击还产生一定的摇头运动,加剧有轨电车碰撞后脱轨的风险.轮轨摩擦系数由于雨雪等天气因素降低时,一方面车辆所需要的制动距离明显增加,更容易造成碰撞事故的发生;另一方面钢轨对于车轮运动的抑制作用减弱,加大了有轨电车脱轨的风险.